Halaman
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2KOROSIPADA LOGAMKIMIA KELAS XIIPENYUSUNArni Wiyati, S.PdSMA NEGERI 6 SURABAYA
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN................................................................................................................................................2DAFTAR ISI...............................................................................................................................................3GLOSARIUM..............................................................................................................................................4PETA KONSEP..........................................................................................................................................5PENDAHULUAN......................................................................................................................................6A. Identitas Modul..............................................................................................................6B. Kompetensi Dasar..........................................................................................................6C. Deskripsi Singkat Materi...............................................................................................6D. Petunjuk Penggunaan Modul.........................................................................................6E. Materi Pembelajaran......................................................................................................7KEGIATAN PEMBELAJARAN 1..........................................................................................................8FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES KOROSI...............................................8A.Tujuan Pembelajaran.....................................................................................................8B.Uraian Materi.................................................................................................................8C.Rangkuman..................................................................................................................10D.Penugasan Mandiri......................................................................................................10E.Latihan Soal.................................................................................................................11F.Penilaian Diri...............................................................................................................15KEGIATAN PEMBELAJARAN 2........................................................................................................16CARA PENCEGAHAN KOROSI..........................................................................................................16A.Tujuan Pembelajaran...................................................................................................16B.Uraian Materi...............................................................................................................16C.Rangkuman..................................................................................................................18D.Penugasan Mandiri......................................................................................................18E.Latihan Soal.................................................................................................................19F.Penilaian Diri...............................................................................................................22EVALUASI................................................................................................................................................23DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................................................27
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4GLOSARIUMKorosi: adalah peristiwa rusaknya logam karena mengalami reaksi redoks dengan lingkungannya.Oksidasi: adalah reaksi peningkatan bilangan oksidasi atau pengikatan oksigen, atau melepaskan elektron.Reduksi:adalah reaksi penurunan bilangan oksidasi atau pengurangan oksigen, atau penerimaan elektron.Sel Galvani:adalah sel elektrokimia yang terjadi secara spontan menghasilkan potensial sel positif.Kereaktifan logam: dipengaruhi oleh nilai potensial reduksi. Semakin kecil nilai potensial reduksi logam maka semakin reaktif logam tersebut.Katalis: adalah zat yang dapat mempercepat reaksi.Katoda: adalah elektroda tempat terjadi reduksi.Anoda: adalah elektroda tempat terjadi oksidasi.Pelapisan logam: adalah melapisi logam dengan lainnya.Perlindungan katoda:adalah teknik perlindungan logam dengan cara logam tersebut dijadikan sebagai katoda.Tin plating: adalah pelapisan logam menggunakan timah.Chrome plating: adalah pelapisan logam menggunakan logam krom.Galvanisasi: adalah teknik pelapisan logam menggunakan logam seng (Zn)Pengorbanan anoda: adalah teknik mencegah perkaratan menggunakan mempunyai potensial reduksi lebih kecil sebagai anoda.Arus paksa: adalah aliran elektron yang berasal dari sumber arus, menuju anoda kemudian diteruskan ke katoda melalui elektrolit di sekitarnya.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5PETA KONSEPTeknik Pelapisan Teknik Perlindungan KatodePengorbanan AnodaMenggunakan Arus PaksaAirOksigenProses Dan Faktor Penyebab KorosiCara Pencegahan KorosiKOROSIPADA LOGAMPembahasan meliputiFaktor utamameliputimeliputimeliputi
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PENDAHULUANA. Identitas ModulMata Pelajaran: KimiaKelas:XIIAlokasi Waktu:4 jam pelajaranJudul Modul:KorosiB. Kompetensi Dasar3.5Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi dan cara mengatasinya.4.5Mengajukan gagasan untuk mencegah dan mengatasi terjadinya korosi.C. Deskripsi Singkat MateriModul berikut mepaparkan proses terjadinya korosi pada logam. Mengingat logam besi adalah logam yang banyak digunakan dalam bidang kehidupan, maka modul berikut secara khusus membahas tentang proses korosi besi atau perkaratan besi, faktor-faktor yang mempengaruhi proses perkaratan serta cara pencegahan perkaratan besi.Faktor utama dalam peristiwa perkaratan adalah gas oksigen dan air, sedangkan faktor pendukung meliputi keberadaan elektrolit (asam, basa dan garam), permukaan besi yang tidak merata dan pemanasan.Paparan tentang cara pencegahan perkaratan pada besi meliputi teknik pelapisan logam dan teknik perlindungan katoda. Teknik perlindungan katoda meliputi cara pengorbanan anoda dan cara penggunaan arus paksa.D. Petunjuk Penggunaan ModulAgar proses belajar kalian lebih efektif dan bisamendapatkan hasil belajar yang maksimal maka berikut diberikan petunjuk penggunaan modul.Hal yang perlu kalian lakukan adalah:1.Untuk mempelajari materi tentang korosi,kalian harus menguasai terlebih dahulu konsep reaksi redoks, sel Volta/Galvani serta potensial reduksi unsur.2.Lihatlah peta konsep untuk melihat lingkup bahasan materi dan keterkaitannya.3.Senantiasa perhatikan tujuan pembelajaran agar apa yang kita pelajari menjadi lebih fokus.4.Pelajari kegiatan belajar sesuai urutan dalam modul, dengan mengembangkan rasa ingin tahu, berpikir kritisdan kreatif.5.Kerjakan tugas mandiri dengan sungguh-sungguh dan bertanggung jawab untuk melatih ketrampilan berpikir.6.Senantiasa kerjakan latihan soal secara mandiri kemudian kalian bisa kros cek jawaban dan pembahasannya.7.Isilah tabel penilaian diri dengan jujur agar benar-benar dapat mengukur ketercapaian kalian dalam belajar.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN7E.Materi PembelajaranModul ini terbagi menjadi 2kegiatan pembelajarandandi dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, Penugasan mandiri, soal latihan dan soal evaluasi.Pertama :Faktor-faktor yang mempengaruhi proses korosiKedua : Cara mengatasi korosi
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN8KEGIATAN PEMBELAJARAN 1FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES KOROSIA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 1 ini, kalian akan dapat menemukanfaktor-faktor yang dapat menyebabkan terjadinya proses korosi, juga akan bisa membandingkan kecepatan proses perkaratan logam berdasarkan kondisi lingkungannya. B.Uraian MateriCoba kalian perhatikan alat apa saja disekitar kita yang terbuat dari logam dan dari jenis logam apa alat tersebut di buat? Mungkin ada alat tulis kalian yang terbuat dari logam, atau peralatan ibu memasak, atau peralatan ayah. Kita akan mendapatkanbanyakjenis alat yang terbuat dari logam. Mulai dari keperluan perorangan, rumah tangga, transportasi sampai konstruksi bagunan. Faktanya banyak peralatan dari logam kita yang mengalami kerusakan akibat berkarat. Bagaimana pandangan kalian jika melihat alat-alat tersebut berkarat. Apa masih memenuhi fungsinya?Apa itu karat pada logam? Proses perkaratanlogam lebih dikenal dengan istilah korosi. Korosi adalah proses rusaknya logam akibat logam tersebut berubah menjadi senyawa lainmelalui reaksi redoks dengan lingkungannya,sehingga nilai fungsi serta estetikanya tidak sesuai harapan. Istilah perkaratanlebih dikhususkan untuk logam besi yang mengalami korosi. Peralatan yang terbuat dari besi jika mengalami perkaratan akan menjadi tidak kuat, karena senyawa karat besi bersifat rapuh dan warna yangtidak menarik. Coba kalian perhatikan ilustrasi berikut! gambar pertama mengilustrasikan sebagian anjungan lepas pantai dan gambar kedua adalah gambar knalpot motor yang berkarat. Lihatlah bahwa kerusakan besi pada anjungan berkarat dimulai daribesi bagian bawah atau kontak denganair.Sedangkan pada motor bagian knalpot akan mengalami perkaratan terlebih dahuludibanding bagian lainnya.Gambar 1.1 Anjungan lepas pantaiGambar 1.2 knalpot sepeda motorPada kasus lain, pernahkah kalian memperhatikan bahwa kran air yang dipasang ayah diluar rumah cenderung lebih cepat berkarat di banding kran air di dalam kamar mandi kita?Kalian pasti tahu bahwa kran diluar rumah mendapat pengaruh lingkungan yang lebih banyak dibanding yang berada di dalam rumah. Salah satunya adalah pengaruh air hujan yang relatifbersifat asam karena pengaruh polusi udara. Dari beberapa kasus di atas, bagaimana kalian menjelaskanproses perkaratan tersebut bisa terjadi? Dan faktor apa saja yang mempengaruhi perkaratan?Dari fakta tersebut apakah faktor air dan panas dan larutan elektrolitasamdapat mempengaruhi proses perkaratan pada besi? Jawabnya tentu iya kan?
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN91.Mekanisme prosesreaksi perkaratan besiAgar kalian lebihmemahamiproses perkaratankita akan memperhatikan gambar dan penjelasan berikut:Gambar 1.3 Proses reaksi perkaratan besiPada gambar diilustrasikan ada tetesanair yang menempel pada sepotong besi. Dari peristiwa tersebut akhirnya terbentuk suatu sel galvani alami. Dimana besi akan menjadi anode dan mengalami oksidasi menjadi Fe2+menurut reaksi:Fe(s)→Fe2+(aq) + 2e E0= +0,44 VMulai saat itu kita akan melihat permukaan potongan besi menjadi tidak merata, sehingga luas permukaan bidang sentuh antara air dan besi juga semakin luas. Elektron dari hasil oksidasi besi (Fe) akan berlari kearah molekul oksigen (O2) yang berada di pertemuan antara besi dengan air, kemudian mereduksi molekul oksigen tersebut menurut reaksi:O2(g)+ 4H+(l)+ 4e →2H2O(aq) E0= +0,40 VLihatlah bahwa keberadaan air dalam reaksi juga menentukan keberlangsungan reaksi. Secara redoks maka keseluruhan reaksi diberikan sebagai berikut:Anode: Fe(s)→Fe2+(aq) + 2e E0= +0,44 VKatode : O2(g)+ 4H+(aq)+ 4e →2H2O(l)E0= +0,40 V-------------------------------------------------------------------------------------------------+Reaksi sel: 2Fe(s)+ ½O2(g)+ 4H+(aq)→ 2Fe2+(aq) + 2H2O(l)E0sel= +0,84 VLihat pula bahwa potensial sel bernilai positif yaitu +0,84 V. Ini menjelaskan bahwa perkaratan besi terjadi secara spontan. Kemudian Fe2+akan mengalami oksidasi lebih lanjut sedemikian rupa sehingga menjadi karat besi 2Fe2O3.nH2O.Menurut reaksi: Fe2+(aq)+ ½ O2(g)+ (2+n)H2O(l)→ Fe2O3.nH2O(s)+ 4H+(aq)Ion H+dalam reaksi tersebut terbentuk kembali dalam hasil akhir reaksi menunjukkan bahwa ion tersebut merupakan katalis dalam proses perkaratan. Untuk lebih jelasnya perhatikan reaksi berikut:
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN102Fe(s)+ ½ O2(g)+ 4H+(aq)→ 2Fe2+(aq) + 2H2O(l)2Fe2+(aq)+ O2(g)+ (n+2)H2O(l)→ Fe2O3.nH2O(s)+ 4H+(aq)--------------------------------------------------------------------------+2Fe(s)+ 3/2O2(g)+nH2O(l)+ 4H+(aq)→Fe2O3.nH2O(s)+4H+(aq)atau2Fe(s)+ 3/2O2(g)+nH2O(l)→Fe2O3.nH2O(s)Fe2O3.nH2Omerupakan senyawa oksida besi yang berwarna coklat kemerahan dan bersifat rapuh.2.Faktor-faktor yang mempengaruhi proses perkaratan besiJikakalian mencermatibeberapa kasus perkaratan besi dan reaksi-reaksi pada proses perkaratan besi, maka faktor-faktor yang mempengaruhi proses perkaratan dapat dibagi 2 yaitu faktor utama dan faktor pendukung. Faktor utama adalah faktor yang terlibat langsung pada reaksi dan sebagai penentu utama berlangsungnya reaksi tersebut. Faktor utamameliputi gas oksigen dan air. Sedangkan faktor pendukungadalah zat-zat lain atau kondisi lain yang secara langsung mempengarui proses perkaratan, faktor ini meliputi keterlibatan zat elektrolit(asam, basa, garam), permukaan besi yang tidak merata, serta pemanasan. C.RangkumanPeristiwa korosi merupakan sel galvani alami, yang mana logam teroksidasi oleh faktor lingkungannya. Reaksi perkaratan pada besi secara keseluruhan dituliskan dalam reaksi berikut:2Fe(s)+ 3/2O2(g)+nH2O(l)→Fe2O3.nH2O(s)Faktor yang mempengaruhi proses perkaratan pada besi meliputi faktor utama dan faktor pendukung.Faktor-faktor yang mempengaruhi perkaratan besi meliputi:1.Faktor utama :-gas oksigen-air 2.Faktor pendukung :-keberadaan elektrolit, baik asam, basa dan garam-Permukaan besi yang tidak merata -PemanasanD.Penugasan Mandiri Untuk membuktikan faktor-faktor yang mempengaruhi proses perkaratan besi, sebaiknya kalian melakukan kegiatan praktikum berikut.Tujuan Praktikum : mementukanfaktor-faktor yang mempengaruhi perkaratan besi.Alat dan bahan :1.6 buah paku2.6 gelas plastik3.air biasa4.larutan asam cuka(CH3COOH), terbuat dari 2 sendok makan cuka makan + air sampai gelas agak penuh.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN115.larutan garam (NaCl)terbuat dari 1 sendok makan garam dapur + air sampai gelas agak penuh.6.plastikdan karet gelang7.air panasProsedur:1.Beri tanda berbeda A, B, C, D, E dan F pada masing-masing gelas plastik2.Masukkan air biasa pada gelas A, air panas pada gelas B, larutan asam cuka pada gelas C, larutan garam pada gelas D, dan biarkan gelas E dan F kosong3.Masukkan paku pada masing-masing gelas, dengan setiap gelas berisi 1 paku4.Tutup gelas F dengan plastic dan ikat dengan karet agar rapat.5.Amati dan catat perubahan selama 1 mingguUntuk mempermudah analisis data gunakan tabelberikut untuk mencatat hasil pengamatan.No.Perlakuan Pengamatan Hari ke ...1234567AAir biasaBAir panasCLarutan cukaDLarutan NaClEKosong dan terbukaFKosong dan tertutupKeterangan pengamatan : -tidak berkarat+ sedikit berkarat++ berkarat+++ sangat berkaratPertanyaan1.Pada gelas mana paku berkarat?2.Pada gelas mana paku belum berkarat?3.Pada gelas mana paku paling cepat berkarat?4.Pada gelas mana paku paling lambat berkarat?5.Berikan kesimpulan faktor apa saja yang mempengaruhi perkaratan besi!E.Latihan SoalUntuk melihat penguasaan kalian tentang faktor-faktor yang mempengaruhi proses korosi, kerjakan latihan soal berikut. Petunjuk : Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!1.Mudah atau tidaknya logam berkarat tergantung pada ...A.Banyaknya airB.Kereaktifan logamC.Suhu lingkunganD.Tingkat kebasaanE.Banyaknya oksigen
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN122.Berikut ini yang merupakan faktor-faktor penyebab terjadinya korosi adalah ...A.Air dan oksigenB.Oksigen dan tanahC.Tanah dan minyakD.Minyak dan larutan asamE.Minyak dan air3.Faktor-faktor yang berasal dari lingkungan berikut ini dapat mempengaruhi korosi kecuali . . . . .A.SuhuB.UdaraC.KeasamanD.KelembabanE.Struktur bahan4.Dalam proses perkaratan besi,besi bertindak sebagai ...A.katodaB.anodaC.katalisD.jembatan garamE.elektrolit5.Berdasarkan reaksi redoks pada proses perkaratan, lingkungan seperti apa yang menyebabkan besi mudah berkarat?A.kering B.lembabC.vakum D.berminyakE.panas6.Jika diketahui larutan A, B, C, D dan E berturut-turut mempunyai pH =4, 6, 7, 8 dan 9,manakah dari larutan tersebut yang paling cepat menyebabkanperkaratan pada besi?A.Larutan AB.Larutan BC.Larutan CD.Larutan DE.Larutan E7.Diketahui gambar percobaan tentang korosi besi berikut:.Berdasarkan data tersebut urutan terbentuknya korosi dari yang paling cepat adalah .. . .A.1 –2 –4 –3B.2 –1 –4 –3C.3 –1 –2 –4Catatan :-Air mendidih mengandung lebih sedikit gas oksigen terlarut.-Senyawa anhidrat mempunyai sifat mudah menyerap air.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN13D.3 –4 –1 –2E.4 –2 –1 –38.Perhatikan gambar proses korosi berikut!Proses korosi yang berlangsung paling lambat adalah ....A.1B.2C.3D.4E.5
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN14PembahasanLatihansoalkegiatan1:1.Pertanyaan nomor 1 terkait kecenderungan logam dalam mengalami perkaratan atau reaksi oksidasi bukan terkait faktor yang mempercepat terjadinya perkaratan. Kecenderungan suatu logam dalam mengalami oksidasi bergantung dari besar kecil nilai potensial reduksi logam tersebut. Semakinkecil potensial reduksi logam, maka semakin mudah logam mengalami oksidasi atau semakin reaktif.Jawab : B2.Faktor-faktor penyebab terjadinya korosiadalah:-Gas oksigen-Air-Zat asam-Zat elektrolitJawab : A3.Faktor-faktor penyebab terjadinya korosiadalah:-Gas oksigen terdapat pada udara-Air menentukan kelembaban.-Zat asam memiliki ion H+sebagai katalis dalam perkaratan.-Zat elektrolitStruktur bahan kondisi tataletak partikel-partikel dari bahan, hal ini tidak mempengaruhi proses perkaratan.Jawab : E4.Dalam perkaratan besi, besi mengalami oksidasi, sehingga besi bertindak sebagai anoda.Jawab : B5.Lingkungan yang menyebabkan besi mudah berkarat adalah lingkungan yang kondisinya mengandung faktor-faktor yang mempercepat reaksi perkaratan. -kering : lingkungan kering diasumsikan sedikit mengandung uap air.-lembab : lingkungan basah diasumsikan banyak mengandung uap air.-vakum : lingkungan vakum diasumsikan tidak mengandung gas oksigen.-berminyak : lingkungan berminyak dapat menutup permukaan logam sehingga tidak kontak dengan lingkungan luar.-panas: lingkungan panas dapat menyebabkan uap air menguap atau berkurang dari sekitar logam.Jawab : B6.Dalam reaksi perkaratan ion H+adalah spesi yang bertindak sebagai katalis, jadi semakin kecil pH semakin banyak mengandung ion H+.Jawab : A7.Larutan H2SO4karena bersifat asam. Kita tahu pH < 7 akan mempercepat terjadinya reaksi korosi karena adanya reaksi reduksi tambahan dari ion H+yang berasal dari asam.Air. Karena air mengandungbanyak oksigen terlarut yang mempercepat terjadinya korosi.Air yang didihkan. Karena jumlah oksigen terlarut dalam air manjadi sedikit.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN15CaCl2dan udara kering. KristalCaCl2anhidrat berfungsi sebagai media yang dapat menyerap uap air yang ada di udara sehingga memperkecil kontakdengan paku.Jawab : B8.Keterangan masing-masing gambar pada nomor 8 di atas adalah sebagai berikut:1)Paku berada pada tabung terbuka sehingga O2dapat masuk. Tetapi di dalam tabung terdapat CaCO2yang bersifat menyerap H2O sehingga udara tetap kering. [lambat korosi]2)Paku berada pada tabung terbuka yang berisi air atau paku berada pada medium yang mengandung O2dan H2O [cepat korosi]3)Paku berada pada tabung tertutup yang berisi air. Meskipun tabung tertutup tetapi di dalamnya masih tersisa udara sehingga masih memungkin paku berkarat. [agak lambat korosi]4)Paku berada pada medium tertutup yang berisi minyak. Berarti jumlah O2dalam tabung terbatas dan H2O tidak dapat menembus minyak. [sangat lambat korosi]5)Paku berada pada tabung terbuka yang berisi air garam. Sedangkan air garam bersifat elektrolit yang dapat mempercepat reaksi oksidasi. [sangat cepat korosi]Jawab : DF.Penilaian DiriSelanjutnya kalian harus mengisi tabel penilaian diri untuk mengukur tingkat keberhasilan diri kalian dalam penguasaan materi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi proses perkaratan. Tabel Penilaian Diri NoPertanyaanYaTidak1.Dapatkah kalian menjelaskan proses terjadinya korosi?2.Dapatkah kalian menemukan faktor lingkungan apa saja yang mempengaruhi proses perkaratan besi?3.Dapatkah kalian memprediksi kecepatan proses perkaratan besi berdasarkan kondisi lingkungannya?Jika menjawab “Tidak” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi tersebut sehingga kalian betul-betul dapat menguasai materi. Jangan putus asa untuk mengulang lagi!. Danapabila kalian menjawab “Ya” pada semua pertanyaan, maka lanjutkan pada kegiatan belajar berikutnya.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN16KEGIATAN PEMBELAJARAN 2CARA PENCEGAHAN KOROSIA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 2ini kalian akan dapat menguraikancara-cara pencegahan korosi pada logamserta akan dapat menjelaskan mekanismepencegahan korosi pada logam.B.Uraian MateriDalam kegiatan belajar sebelumnya sudah dipelajari bahwa proses perkaratan pada besi merupakan proses yang spontan. Jika kalian sebagai perancang konstruksi bangunan apa kalian akan membiarkan kejadian ini berlangsung? Tentu tidakkan?Kalianpasti akan mengutamakan faktor keselamatan pengguna serta faktor ekonomi untuk penghematandanaregenerasi alat atau rekosntruksi bangunan. Kalau kalian lihat dari faktor-faktor yang mempengaruhi proses perkaratan besi Langkah apa yang akankalian lakukan untuk proses pencegahan perkaratan pada besi. Tentunya secara umum adalah langkah-langkah untuk menghindari kontak besi dengan faktor-faktor pemicu terjadinya reaksi perkaratan yang meliputigas oksigen, air, elektrolit serta mengupayakanpermukaan besi lebih rata. Cara-cara umum yang digunakan untuk pencegahan perkaratan besi meliputi 2 cara yaitu teknik pelapisan logam dan teknik perlindungan katoda. 1.Teknik pelapisan logam.Cara yang dapat dilakukan antara lain adalah:a.Pengecatan.Terdapat 2 bahan cat besi yaitu bahan dasar minyak dan bahan dasar lateks. Bahan ini cukup memberikan perlindungan terhadap logam besi dan memberi tambah nilai estetikanya.b.Pelapisan dengan plastik.Plastik merupakan bahan polimer dari hidrokarbon. Cara ini ini juga efektif untuk melapisi beberapa alat rumah tangga dan memberi nilai estetika.c.Pelapisan dengan minyakatau oliCara mencegah korosi selanjutnya yaitu dengan pelumuran oli atau gemuk. Pelapisan besi baja dengan menggunakan oliatau gemuk ini bisa dilakukan untuk bahan-bahan yang tidak berhubungan dengan estetika karena akan merusak pemandangan.d.Tin plating(pelapisan dengan timah)Timah (Sn) ini termasuk logam tahan karat. Kaleng dari kemasan dari besi umumnya yang dilapisi dengan timah. Proses pelapisan dapat dilakukan secara elektrolisis.Lapisan pada timah akan melindungi besi selama lapisan itu masih utuh. Apabila terdapat goresan, maka timah ini justru mempercepat suatu proses korosi karena potensial elektrode timahlebih positif dari besi.e.Chrome plating (pelapisan dengan krom)Krom (Cr) memberi lapisan pelindung, sehingga besi yang sudah diberi lapisan krom akan mengkilap. Pelapisan dengan krom ini dilakukan dengan proses elektrolisis. Krom juga dapat memberikan perlindungan meskipun pada suatu lapisan krom tersebut ada yang rusak. Cara ini umumnya dapat dilakukan pada kendaraan bermotor, misalnya saja bumper mobil.f.Pelapisan dengan Seng (Galvanisasi)
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN17Seng (Zn) juga dapat melindungi besi meskipun lapisannya ada yang rusak. Hal ini karena potensial pada elektrode besi lebih negatif daripada seng, maka pada besi yang terkontak dengan seng akan membentuk sel elektrokimia dengan suatu besi sebagai katode dan seng yang akan mengalami oksidasi sehingga besi akan lebih awet.2.Teknik perlindungan katoda atau proteksi katoda. Cara yang digunakan dalam Teknik ini meliputi:a.Pengorbanananoda Cara ini dilakukan dengan menggunakan logam lain yang lebih reaktifsebagai anoda. Kalian bisa memilih logam-logam yang mempunyai potensial reduksi lebih kecil dari logam besi. Logam apaitu? Logam yang paling efektif tentunya yang mempunyai potensial reduksi jauh lebih kecil dari besi.Perbaikan pada pipa bawah tanah yang terkorosi mungkin juga memerlukan perbaikan yang mahal biayanya.Hal ini dapat diatasi dengan sebuah teknik sacrificial anode, yaitu dengan cara menanamkan sebuah logam magnesiumatau aluminiumkemudian dihubungkan ke pipa besi melalui sebuah kawat.Lalu logam magnesiumatau aluminium itu akan berkarat, sedangkan besi tidak karena magnesiumatau alauminiummerupakan suatu logam yang reaktif(lebih mudah berkarat)Gambar 2.1 Pengorbanan anoda Aluminiumb.Menggunakan arus paksa (Impressed current) Arus paksa atau Impressed current protection cathode adalah proteksi dengan menggunakan sumber arus yang berasal dari luar, biasanya dari arus AC yang dilengkapi dengan penyearah arus (rectifier) sehingga menjadi arus DC, dimana kutub negatif dihubungkan ke struktur yang dilindungi, dan kutub positif dihubungkan dengan anodayang mempunyai potensial lebih tinggi dari struktur yang dilindungi.Pada Impressed Current Protection Cathode,arus listrikmengalir dari rectifier menuju anoda, lalu dari anoda melalui elektrolit ke permukaan struktur, kemudian mengalir sepanjang struktur dan kembali ke rectifier melalui konduktor elektrik. Karena struktur menerima elektron bukan malah melepaskan elektron, maka struktur menjadi terproteksi.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN18Gambar 2.2 Arus paksa (Impressed current)dan aliran elektronnyaC.RangkumanPencegahan perkaratan dapat dilakukan dengan cara menghindarkan besi dari faktor-faktor yang mempengaruhi perkaratan besi. Ada 2 teknik pencegahan korosi pada besi, meliputi1.Teknik Pelapisan logama.Cara pengecatanb.Cara pelapisan dengan plastik.c.Cara pelumuran minyak atau oli.d.Cara pelapisan menggunakan logam lain diantaranya: Cr, Zn dan Sn2.Teknik Perlindungan katoda, cara ini meliputi:a.Cara pengorbanan anoda.b.Cara menggunakan arus paksa.D.Penugasan MandiriBerikan cara pencegahan yang mungkin digunakan untuk alat-alat berikut dan berikan alasanmu dalam memilih cara tersebut. Tabel 2.1. Tabel alternatif cara pencegahan perkaratan besi.NoAlatCara Pencegahan perkaratanAlasan1.Paku besi2.Kursi besi3Gelang arloji4.Besi untuk konstruksi bangunan rumah5.Mobil6.Drum minyakArusproteksi(ionik)Anoda pembantuStruktur -+Arus listrikAliranelektronElektrolit air laut
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN19E.Latihan SoalUntuk melihat penguasaan kalian tentang faktor-faktor yang mempengaruhi proses korosi, kerjakan latihan soal berikut. Petunjuk : Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!1.Salah satu kelebihan pencegahan perkaratan pada besi dengan cara pengecatan adalah...A.Tidak bisa rusak.B.Tidak mudah patah.C.Tidak mudah terbakar.D.Mempunyai nilai estetika.E.Tidak mudah tergores.2.Berikut tentang cara pencegahan perkaratan dengan cara pelapisan logam menggunakan logam krom (Cr)kecuali ...A.Dilakukan dengan elektrolisis.B.Tidak mudah berkarat.C.Memberikan penampilan mengkilat.D.Biasa digunakan untuk melapisi bamper mobil.E.Besi tidak berkarat meskipun sebagaian lapisan crom rusak. 3.Salah satu kelemahan pada cat berbahan dasar minyak adalah...A.Mudah terbakar.B.Mudah berkarat.C.Lengket.D.Mudah meleleh.E.Mudah patah.4.Pencegahan perkaratan menggunakan pelumuran oli atau minyak lebih cocok untuk benda ...A.Gear pada mesin motor.B.Pagar.C.Kompor.D.Kawat.E.paku5.Berikut tentang cara pencegahan perkaratan dengan cara pelapisan logam menggunakan logam timah (Sn) kecuali ...A.Biasa untuk melapisi kaleng.B.Memberikan lapisan yang tahan karat.C.Dilakukan dengan elektrolisis.D.Besi tetap tahan karat walau sedikit lapisan timah rusak.E.Memberikan warna mengkilat.6.Berikut cara yangpaling jituuntuk menyimpan paku besi agar tidak mudah berkarat adalah dengan ...A.Diletakkan dalam kantung kain.B.Dijemur.C.Direndam air.D.Disimpan dalam kaleng seng.E.Disimpan dalam guci tembaga.
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN207.Pada Teknik perlindungan katodik, logam besi yang dilindungi bertindak sebagai ...A.KatodaB.AnodaC.ElektrolitD.PenghantarE.Penyedia elektron8.Pada Teknik perlindungan katodik, anoda dipilih dari logam yang memenuhi spesifikasi berikut ...A.lebih murah dari besiB.lebih kuat dari besiC.lebih tahan karat dari besi.D.potensial reduksi lebih kecil dari pada besi.E.lebih mudah memuai dari pada besi
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN21Pembahasan latihan soalkegiatan belajar 21.Kelebihan pengecatan adalah untuk pencegahan perkaratan besi dan menambah nilai estetikaJawab : D2.Chrome plating (pelapisan dengan krom)Krom (Cr) memberi lapisan pelindung, sehingga besi yang sudah diberi lapisan krom akan mengkilap. Pelapisan dengan krom ini dilakukan dengan proses elektrolisis. Krom juga dapat memberikan perlindungan meskipun pada suatu lapisan krom tersebut ada yang rusak.Jawab : E3.Minyak mempunyai sifat mudah terbakar.Jawab : A4.Pelumuran dengan oli untuk mencegah perkaratan lebih cocok untuk alat-alat bagian dalam dari permesinan.Jawab : A5.Tin plating (pelapisan dengan timah)Lapisanpada timah akan melindungi besi selama lapisan itu masih utuh. Apabila terdapat goresan, maka timah ini justru mempercepat suatu proses korosi karena potensial elektrode timahlebih positif dari besi.6.Untuk menyimpan paku, kita upayakan dengan cara gampang dan murah. Tidak perlu mengupayakan dengan reaksi kimia. Cukup dengan menghindarkan paku dari faktor penyebab perkaratan diantaranya gas oksigen, air, larutan elektrolit, permukaan besi.Kantung kain masih memungkinkan kontaknya paku dengan pemacu perkaratan, demikian juga dengan dijemur atau direndam air.Jika disimpan dalam gucitembaga, maka akan cenderung terjadi oksidasi besi (paku) karena besi mempunyai potensial reduksi lebih kecil dari tembaga.Jika disimpan dalam kaleng seng (Zn), maka akanterjadi oksidasi seng, karena seng mempunyai potensial reduksi lebih kecil dari besi.Jawab : D7.Istilahnya saja perlindungan katodik, jadi apa yang dilindungi? Pasti katodanya. Sehingga katoda adalah bahan yang dilindungi dari perkaratan.Jawab : A8.Pada cara perlindungan katodik ada acara pengorbanan anoda. Dalam cara ini dipilih anode dari bahan yang mempunyai potensial reduksi lebih kecil dari besi agar anode tersebut yang mengalami oksidasi bukan besiJawab : D
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN22F.Penilaian DiriSelanjutnya kalian harus mengisi tabel penilaian diri untuk mengukur tingkat keberhasilan diri kalian dalam penguasaan materi tentang cara pencegahan korosi pada besi.Tabel Penilaian Diri NoPertanyaanYaTidak1.Dapatkah kalian menjelaskan mekanisme dari setiap cara untuk pencegahan korosi ?2.Dapatkah kalian meramalkan cara pencegahan yang tepat pada alat yang terbuat dari besi berdasarkan fungsinya?Jika menjawab “Tidak” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi tersebut sehingga kalian betul-betul dapat menguasai materi.Jangan putus asa untuk mengulang lagi!. Danapabila kalian menjawab “Ya” pada semua pertanyaan, maka lanjutkan pada kegiatan belajar berikutnya
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN23EVALUASIPilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!1.Logam-logam berikut yang paling tahan terhadap korosi adalah ...A.CrB.NiC.ZnD.FeE.Cu2.Faktor utama dalam proses perkaratan besi adalah ...A.Zat asamB.Gas oksigenC.Ion H+D.BesiE.udara3.Souvenir dari bahan logamyang paling awet tidak mengalami korosi adalah terbuat dariA.AluminiumB.BesiC.TembagaD.PerakE.Paduan logam perunggu4.Dalam peristiwa perkaratan besi, gas oksigen bertindak sebagai ...A.AnodaB.KatodaC.Jembatan garamD.ElektrolitE.Katalis 5.Peristiwa perkaratan logam merupakan sel galvani alami karena ...A.Menghasilkan potensial sel negatif.B.Merupakan reaksi spontanolehalamC.Terdapat kation dan anion.D.Terjadi reaksi redoks.E.Disebabkan oleh lingkungan.6.Tingkat kerusakan struktur bangunan akibat perkaratan besi lebih banyak terjadi pada ...A.Bagunan daerah rawaB.Bagunan daerah kotaC.Bangunan daerah mangroveD.Bangunan daerah gunungE.Bangunan daerah hutan7.Perhatikan percobaan tentang perkaratan logam besi berikut
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN24Peristiwa perkaratan paling lambat terjadipada percobaan nomor ...A.1B.2C.3D.4E.58.Salah satu cara mencegah terjadinya reaksi korosi pada menara adalah . . . .A.Dilapisi timah.B.Direndam dengan air.C.Dibakar lalu ditempa.D.Dicelupkan pada larutan asam.E.Dihubungkan dengan lempeng magnesium.9.Seng dipilih sebagai pelapis besi untuk mencegah terjadinya korosi karena . . . .A.Besi menjadi anode.B.Seng menjadi katode.C.Harga E0besi lebih besar.D.Harga E0besi dan seng sama.E.Besi menjadi mudah teroksidasi.10.Diketahui :Fe2+ (aq)+ 2eFe(s)E0= -0,44 VoltNi2+ (aq)+ 2eNi(s)E0= -0,25 VoltMg2+ (aq)+ 2eMg(s)E0= -2,37 VoltCu2+(aq)+ 2eCu(s)E0= + 0,34 VoltAg+(aq)+ eAg(s)E0= + 0,80 VoltPb2+(aq)+ 2ePb(s)E0= -0,13 VoltLogam yang dapat melindungi besi dari perkaratan dengan perlindungan katodik adalah . . . . .A.NiB.MgC.CuD.AgE.Pb
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2511.Perlindungan korosi yang paling tepat dilakukan untuk melindungi logam pada bagian mesin yang berputar adalah ....A.MengecatB.dibuat paduan logamC.perlindungan katodikD.melumuri dengan oliE.dibalut dengan emas12.Di daerah industri, gas-gas yang dapat menyebabkan korosi adalah ...A. O2dan N2B. CO dan H2OC. CO dan N2D. SO2dan NO2E. CO2dan CO13.Pada peristiwa korosi, besi mengalami oksidasi, sedangkan yang mengalami reduksi adalah ...A. H+B. O2C. Fe2+D. OH-E. H2O14.Untuk kepentingan konstruksi jembatan, dibutuhkan logam besi yang kuat. Maka Teknik pelapisan logam besi yang tepat adalah menggunakan ...A.TimahB.NikelC.SengD.CromE.Tembaga15.Pelapisan besi menggunakan plastik lebih cocok digunakan pada alat ...A.Alat rumah tanggaB.Onderdil sepeda motorC.Kerangka jembatanD.Alat memasakE.Kerangka rumah
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN26Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1. Nilai = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑆𝑘𝑜𝑟𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ𝑎𝑛𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑆𝑘𝑜𝑟𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚x 100 %Konversi tingkat penguasaan: 90 -100% = baik sekali 80 -89% = baik 70 -79% = cukup < 70% = kurang Kunci jawaban soal evaluasi1.E2.B3.D4.B5.B6.C7.D8.E9.C10.B11.D12.D13.B14.C15.APedoman Penskoran
Modul kimia Kelas XII KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN27DAFTAR PUSTAKASutrisna, Nana. 2018. Aktif dan Kreatif BelajarKimia. Jakarta : Grafindo Watoni, A. Haris. 2015. Buku Siswa Kimia untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : YramaWidyahttps://amaldoft.wordpress.com/2015/11/29/korosi-redoks-dan-elektrokimiahttps://blo.ruangguru.com/cara-pencegahan-korosihttps://sestech.in/corrcad.html