by

Percobaan Sains: Apa Penyebab Karat?

Percobaan Sains: Apa Penyebab Karat?

Karat logam, proses fotografi, pembuatan baterai dan pemutihan pakaian memiliki kesamaan. Mereka semua adalah contoh reaksi kimia yang sama: reaksi oksidasi-reduksi.

Percobaan Sains: Apa Penyebab Karat?
Kereta tua berkarat di padang pasir di Bolivia. Nantinya, oksidasi mempengaruhi benda logam yang ditinggalkan untuk waktu yang lama

Apa yang Sebenarnya Terjadi Selama Oksidasi?

Untuk memahami oksidasi, penting untuk memahami cara kerja atom. Semua atom memiliki tiga jenis partikel kecil – elektron, proton dan neutron. Elektron memiliki muatan listrik negatif, dan proton memiliki muatan positif. Neutron bersifat netral  tidak positif maupun negatif. Jumlah muatan listrik di setiap atom seimbang, sehingga atom bersifat netral.

Keadaan oksidasi atom adalah jumlah muatan positif dan negatifnya. Pada awalnya, keadaan oksidasi atom apapun adalah nol. Reaksi oksidasi melibatkan perubahan dalam keadaan oksidasi dari atom yang terlibat. Perubahan ini disebabkan oleh hilangnya elektron.

Sebuah atom kehilangan elektron dan menjadi ion bermuatan positif selama oksidasi. Ion adalah atom atau sekelompok atom dengan muatan listrik, baik positif atau negatif. Atom-atom logam cenderung melalui oksidasi dengan mudah. Dalam reaksi oksidasi, logam kehilangan satu, dua atau tiga elektron. Ini menjadi bermuatan positif. Substansi lainnya, bukan logam, memperoleh elektron. Ini menjadi ion bermuatan negatif. Nonlogam direduksi. Oksidasi tidak dapat terjadi tanpa reaksi reduksi yang sesuai

Beberapa contoh dari Oksidasi

Salah satu tempat paling umum yang Anda lihat hasil oksidasi adalah dalam proses korosi, khususnya yang melibatkan besi dan baja. Serpihan besi di dalam apa yang kita sebut karat. Selama oksidasi, oksigen dari udara bergabung dengan logam, yang kehilangan elektronnya dan perlahan berubah bentuk.

Percobaan Sains: Apa Penyebab Karat?
Karat besi pada mata rantai di dekat Jembatan Golden Gate di San Francisco. Rantai itu terkena udara dan kelembaban dari lautan

Eksperiment : Bagaimana Cara Karat Dihasilkan?
Dalam percobaan ini, kita akan mengeksplorasi proses oksidasi besi, yang menghasilkan karat. Besi bergabung dengan air dan oksigen untuk membentuk karat. Kita akan melihat hasil kehilangan oksigen karena elemen ini dikeluarkan dari udara untuk bergabung dengan besi.

Apakah kita memiliki tebakan tentang bagaimana air akan mempengaruhi sepotong wol baja? Apa yang mungkin terjadi pada lilin yang menyala di wadah yang sama dengan wol baja? Tebakan yang berpendidikan itu, atau prediksi, adalah hipotesis Anda.

Cara Bereksperimen dengan Aman
Kita harus hati-hati menangani stoples kaca, dan korek api. Kita harus meminta orang dewasa membantu kita menyalakan lilin. Memiliki air atau pemadam api didekatnya

Percobaan Sains: Apa Penyebab Karat?
Wol baja: Baja adalah logam yang mengandung zat besi

Eksperimen ini akan membuktikan atau menyangkal hipotesis kita. Berikut adalah satu kemungkinan hipotesis untuk percobaan ini: “Wol baja basah akan teroksidasi membentuk karat ketika dibiarkan selama beberapa hari. Proses ini menghilangkan oksigen dari udara, jadi lilin yang ditempatkan di ruang yang sama akan terbakar untuk waktu yang lebih singkat.” Kita tahu bahwa api membutuhkan oksigen untuk dibakar.

Apa Variabelnya?
Variabel adalah bagian dari eksperimen yang dapat di ubah. Dengan mengubah variabel, kita dapat mengubah hasilnya.

Kita dapat mengubah hanya satu variabel dalam satu waktu. Jika kita mengubah lebih dari satu, kita tidak akan tahu faktor mana yang menyebabkan perubahan dalam hasil percobaan kita.

Dalam hal ini, variabel yang akan di ubah adalah apakah wol baja terkena air. Variabel yang akan kita ukur adalah jumlah karat pada wol baja dan lamanya waktu lilin terbakar.

Menyiapkan percobaan kontrol akan membantu kita mengisolasi satu variabel. Hanya satu variabel akan berubah antara kontrol dan tabung percobaan, dan itu adalah apakah wol baja terkena kelembaban. Untuk kontrol, Anda akan menggunakan wol baja kering. Untuk tabung percobaan, kita akan menggunakan wol baja basah.

Bahan-Bahan Yang Dibutuhkan
• 2 potongan wol baja berukuran sama (Jangan gunakan sabut gosok yang mengandung sabun.)

• 2 stoples kaca identik dengan tutup logam

• 2 lilin ulang tahun kecil

• Korek api

• Stopwatch

• Waktu: 3 hari

Cara Kerja

1. Basahi satu potong wol baja, dan letakkan di salah satu stoples. Di toples lain, letakkan potongan wol baja yang kering. Beri label setiap toples dengan hati-hati.

2. Tutup kedua tutup rapat. Tempatkan botol di tempat yang sejuk dan gelap selama tiga hari.

3. Nyalakan salah satu lilin.

4. Buka toples percobaan. Minta orang dewasa menjatuhkan lilin. Tutup toples lagi. Pastikan kita menutup toples dengan cepat.

5. Gunakan stopwatch ke waktu berapa lama lilin terbakar. Catat waktu pada grafik seperti yang diilustrasikan di bawah ini.

Karat Waktu lilin terbakar
Wol baja kering
Wol baja basah

6. Ulangi langkah 3 hingga 5, mintalah bantuan orang dewasa untukmenjatuhkan lilin menyala lain di stoples kontrol.

7. Setelah kedua lilin terbakar, buang wol baja dari kedua botol. Rekam apa yang di temukan.

Mengubah Variabel
Kita dapat memvariasikan eksperimen ini.
• Kita bisa mencoba gunakan jenis logam lain untuk melihat apa yang lebih mudah mengoksidasi. Lihat apakah Anda dapat mengisolasi faktor-faktor yang menyebabkan lebih banyak karat daripada yang lain, seperti jumlah luas permukaan yang terbuka atau yang terbentuk, ukuran atau warna logam.

• Lihat apa yang terjadi ketika kita meninggalkan bahan percobaan untuk beberapa hari lagi.

Panduan Pemecah Masalah
Berikut adalah beberapa masalah yang mungkin terjadi selama percobaan ini, kemungkinan penyebab dan cara untuk mengatasi masalah.

Masalah: Tidak ada karat yang terlihat pada salah satu wool baja.

Kemungkinan penyebab:
1. Kita tidak memasukkan cukup air ke wol baja. Kita coba membasahnya lebih banyak. Atau masukkan sedikit air ke dasar stoples sebelum meninggalkannya.

2. Kita tidak meninggalkan stoples cukup lama. Coba tinggalkan kedua toples selama beberapa hari lagi.

Masalah: Lilin menyala untuk waktu yang sama.

Kemungkinan penyebab: kita membiarkan terlalu banyak udara di luar ketika membuka stoples. Buka dan tutup stoples secepat mungkin sehingga sedikit udara luar akan memiliki kesempatan untuk bercampur dengan udara di stoples.

Percobaan Sains: Apa Penyebab Karat?

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.