H2O
Komponen resep4 mL
Pelarut awal.
Alur sampel: Elektrodeposisi M4 → bukti permukaan/massa → XRD
Tahap 1 dari 4
Apa tujuan praktikum ini, dan bukti apa yang perlu dihasilkan?
Praktikum ini bertujuan mensintesis paduan logam Sn–Bi pada substrat plat tembaga melalui metode elektrodeposisi: arus searah (DC) mereduksi kation Sn2+ dan Bi3+ dari larutan elektrolit secara serentak (kodeposisi) di katoda.
Tindakan fisik
Menyolder dan mengecor katoda tembaga, menyiapkan elektroda karbon dari laboratorium, meracik 100 mL larutan elektrolit (A + B + C), merangkai sel elektrokimia DC, menjalankan elektrodeposisi, menimbang massa deposit, serta menghitung efisiensi arus.
Keluaran / bukti
Katoda tembaga berlapis paduan Sn–Bi, data penimbangan massa sebelum dan sesudah deposisi, nilai efisiensi arus, dokumentasi visual permukaan, serta sampel paduan untuk karakterisasi XRD pada Modul 5.
Batas Keselamatan Modul 4
Modul ini melibatkan HCl pekat, NH3 pekat, garam logam Sn dan Bi, aseton, resin/hardener, solder panas, sumber listrik DC, dan elektroda karbon yang disediakan laboratorium. Verifikasi identitas, kondisi, dan polaritas elektroda bersama asisten. Instruksi penanganan rinci mengikuti SOP/SDS laboratorium yang berlaku dan arahan asisten, bukan halaman ini.
Pemeriksaan keselamatan online tidak menggantikan persetujuan asisten secara langsung.
Tahap 2 dari 4
Teori apa yang menjelaskannya?
Mengapa paduan Sn–Bi?
Prinsip kerja elektrodeposisi
Tanpa Pengompleks (Garam Murni)
Bi³⁺ tereduksi duluan; deposit tidak membentuk paduan.
Dengan Pengompleks (EDTA + Sitrat)
Potensial digeser berdekatan; kodeposisi Sn–Bi serentak.
Bandingkan skenario pada posisi animasi yang sama.
Siap diamati
EDTA dipilih. Detail agen diperbarui.
Pilih label di beaker atau tombol agen untuk membaca detail. Elektroda dan sumber DC juga dapat dipilih.
Garis putus-putus: kation logam dalam larutan. Bentuk padat: atom logam yang telah terdeposit di katoda.
Elektrolit M4
Semua konsentrasi berlaku untuk elektrolit akhir 100 mL, bukan volume sub-larutan A/B/C. Pilih fase untuk membaca fungsi, jumlah, dan alasan penggunaannya.
Larutan A · Persiapan pengompleks
Pembawa agen pengompleks EDTA dalam media basa (NH3). EDTA hanya larut baik setelah dideprotonasi, sehingga NH3 ditambahkan lebih dulu.
4 mL
Pelarut awal.
1 mL
Menaikkan pH agar EDTA terdeprotonasi dan larut.
0,05 M (1,4612 g)
Agen pengompleks kuat; menggeser potensial deposisi efektif Bi3+ dan Sn2+ agar keduanya dapat mengendap bersamaan.
1.4612 g · target 0,05 M
Peran aditif resep
EDTA dan asam sitrat mengikat ion logam sehingga potensial deposisi efektif dapat bergeser; PEG400 bekerja terutama pada morfologi permukaan. Pilih satu kartu untuk melihat mekanisme dan batas penjelasannya.
EDTA · Pengompleks kuat (heksadentat)
H4EDTA (C10H16N2O8) · Larutan A
0,05 M
1,4612 g dalam 100 mL
Kesetimbangan pembentukan kompleks
Rujukan: Tsai & Hu (2009), J. Electrochem. Soc. 156, D490 — Composition Control of Sn-Bi Deposits
Fase pencampuran akhir
Pipet larutan A sedikit demi sedikit ke dalam larutan B
Larutan A (EDTA dalam suasana basa) dicampurkan perlahan ke dalam Larutan B (ion logam dalam suasana asam) agar kompleksasi berlangsung bertahap tanpa terjadi pengendapan lokal.
Total volume reagen sebelum penambahan air: 27,09 mL (termasuk volume nominal PEG400 ≈ 7,09 mL). Tambahkan air suling hingga tepat tanda batas 100 mL, lalu jalankan deposisi pada rapat arus 14,5 mA/cm² selama 15 menit sesuai arahan asisten.
Kation utama yang mengalami reduksi di katoda untuk membentuk deposit paduan Sn–Bi. Rasio pengendapan aktual bergantung pada kondisi operasi dan kompleksasi dalam larutan.
Anion penyeimbang muatan dari garam logam SnCl2 dan Bi(NO3)3 serta asam (HCl). Berperan menjaga netralitas muatan dan konduktivitas medium elektrolit.
Spesi asam dalam larutan yang dapat mengalami reaksi samping reduksi menjadi gas H2 di katoda, sehingga mengonsumsi sebagian arus listrik tanpa menghasilkan massa deposit logam.
Pelarut utama pada pembuatan sub-larutan A, B, dan C serta medium pengenceran hingga tanda batas 100 mL pada labu takar.
Target keasaman akhir elektrolit yang harus diukur dan dicatat. pH menjaga kelarutan ion logam, mencegah hidrolisis, dan menstabilkan kesetimbangan kompleks.
Tahap 3 dari 4
Bagaimana data praktikum diolah, diperiksa, dan ditafsirkan?
Alur pengolahan data
Gunakan data arus, waktu, dan massa untuk mengubah muatan listrik menjadi perkiraan massa logam yang dapat terdeposit. Urutan ini membuat hasil dapat diperiksa: hitung muatan, hitung massa teoritis, lalu bandingkan dengan massa aktual setelah katoda dibilas dan dikeringkan.
1 · Muatan yang mengalir
2 · Massa teoritis
3 · Efisiensi arus
Mengapa perlu dibandingkan?
Tidak semua arus listrik terpakai untuk membentuk deposit: ion H+ dalam larutan asam dapat mengalami reduksi samping menjadi gas H2 (reaksi evolusi hidrogen). Oleh karena itu, efisiensi arus di bawah 100% merupakan hal yang wajar. Sebaliknya, efisiensi di atas 100% mengindikasikan adanya galat, seperti pencucian atau pengeringan katoda yang kurang sempurna, kesalahan penimbangan, atau ketidaktepatan asumsi stoikiometri.
Batas asumsi Sn–Bi
Deposit yang terbentuk merupakan paduan biner Sn–Bi, sedangkan penuntun praktikum tidak menetapkan rasio stoikiometri keduanya secara pasti. Perhitungan contoh di bawah menggunakan pendekatan Sn²⁺ sebagai ilustrasi; untuk laporan resmi, gunakan asumsi komposisi atau valensi yang telah dikonfirmasi oleh asisten pembimbing.
Contoh perhitungan dengan titik kerja protokol
Hasil contoh
Catatan: Nilai ini merupakan contoh ilustratif dengan asumsi reduksi Sn²⁺ (n = 2). Pada laporan praktikum, gunakan data massa aktual hasil penimbangan Anda serta asumsi yang disepakati bersama asisten.
Tahap 4 dari 4
Bagaimana hasil praktikum akan disusun dalam laporan?
Format Laporan Resmi · KI3131
Susun laporan praktikum resmi mengikuti urutan komponen di bawah ini. Alokasi bobot penilaian terstandar mencapai akumulasi 100 poin.
Total Bobot
100 Poin
Berisi judul percobaan, logo ITB, nama praktikan, NIM praktikan, tanggal pengumpulan laporan, dan nama asisten pembimbing praktikum.
Penulisan judul modul praktikum secara tepat, formal, dan jelas sesuai penuntun resmi modul.
Merumuskan sasaran capaian percobaan secara spesifik, terukur, dan berbasis fenomena kimia anorganik yang dipelajari (misalnya sintesis paduan Sn–Bi dengan elektrodeposisi dan evaluasi efisiensi arus).
Menyajikan alur perhitungan kuantitatif lengkap beserta satuan, persamaan reaksi pendukung, rumus matematis (hukum Faraday, efisiensi arus), dan hasil perhitungan akhir.
Komponen bobot penilaian terbesar dalam laporan
Analisis dan jabarkan poin-poin utama pembahasan berikut secara komprehensif dan mendalam:
Deskripsikan proses sintesis paduan logam Sn-Bi dengan metoda elektrodeposisi.
Jelaskan fungsi dari masing-masing larutan A, B, dan C.
Perubahan yang diamati pada katoda, sebelum dan sesudah proses elektrodeposisi.
Hitung efisiensi arus.
Menjawab tujuan praktikum secara ringkas, lugas, dan didasarkan langsung pada data serta temuan hasil percobaan.
Menyertakan rujukan literatur ilmiah yang valid (buku teks, jurnal internasional bereputasi, penuntun praktikum) dengan format sitasi baku dan konsisten.
Catatan Penulisan: Laporan diketik atau ditulis tangan rapi sesuai instruksi dosen/asisten pengampu, mencantumkan satuan SI yang konsisten, menyertakan estimasi ketidakpastian atau galat bila ada, serta melampirkan data pendukung analisis instrumen.