SEL ELEKTROLISIS

STANDAR KOMPETENSI

2.Menerapkan konsep oksidasi reduksi dalam sistim elektrokimia dalam tekhnologi dan kehidupan sehari-hari

KOMPETENSI DASAR

2.2.Menjelaskan reaksi oksidasi reduksi dalam sel elektrolisis

2.3 Menerapkan hukum faraday untuk elektrolisis larutan elektrolit

Sel Elektrolisis :

a.Terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia,contoh : penyepuhan

b.Reaksi redoks berlangsung tidak spontan

c.Memiliki 2 kutub : katoda ( -)  dan anoda ( + )

Berikut hal-hal yang berkaitan dengan elektrolisis.
1. Reaksi pada Katode

Oleh karena katode bermuatan negatif maka pada katode
terjadi reaksi reduksi. Reaksi di katode bergantung jenis
kation dalam larutan.
a. Kation dapat berasal dari golongan alkali, alkali tanah, Al
atau Mn yaitu ion-ion logam yang memiliki elektrode
lebih dari kecil atau lebih negatif daripada pelarut (air),
sehingga air yang tereduksi.
Reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.
2 H2O(l) + 2 e¯ → 2 OH¯(aq) + H2(g)
b. Ion-ion logam yang memiliki E° lebih besar dari -0,83direduksi menjadi logam yang diendapkan pada
permukaan katode.
M+ + e¯ → M
c. Ion H+ dari asam direduksi menjadi gas hidrogen (H2)

2 H+(aq) + 2 e¯ → H2(g)
d. Apabila di dalam elektrolisis yang dipakai adalah leburan,
maka akan terjadi reaksi seperti berikut.
Mn2+ + e¯ → M
2. Reaksi pada Anode
Oleh karena anode bermuatan positif maka pada anode
terjadi reaksi oksidasi.
a. Ion-ion sisa asam oksi, misalnya SO42¯ dan NO3¯ tidak
teroksidasi maka yang dioksidasi adalah air.
2 H2O(l) → 4 H+(aq) + 4 e¯ + O2(g)
b. Ion-ion halida yaitu F–, Br–, I¯ dioksidasi menjadi halogen
(X2) yaitu F2, Cl2, Br2, I2 dengan reaksi seperti berikut.
2 X¯ → X2 + 2 e¯
c. Ion OH¯ dari basa yang dioksidasi menjadi gas oksigen(O2).
4 OH¯(aq) → 2 H2O(l) + 4 e¯ + O2(g)
3. Bahan Elektrode
a. Apabila dalam reaksi elektrolisis menggunakan elektrode
terbuat dari C, Pt dan Au atau logam inert, maka elektrode
tersebut tidak bereaksi.
b. Apabila elektrode terbuat dari logam aktif misal Cu maka
anode tersebut akan mengalami oksidasi.
Reaksi yang terjadi seperti berikut.
M → Mn+ + n e¯

Bagaimana reaksi redoks dalam sel elektrolisis?

Pada saat selelektrolisis dihubungkan dengan sumber arus listrik maka anionyaitu ion negatif dalam elektrolit ditarik ke anode yang
bermuatan positif. Adapun kation yaitu ion positif ditarik ke
katode yang bermuatan negatif. Ion yang bereaksi di elektrode
menjadi tidak bermuatan. Elektron mengalir dari anode ke
baterai dan dari baterai ke katode.

1.Tentukan reaksi elektrolisis leburan NaCl dengan elektrode
grafit.
Penyelesaian:
Pada elektrolis leburan NaCl, maka pada katode terjadi reaksi
reduksi ion logam Na.
Katode : Na+(aq) + e¯ → Na(s)
Anode : 2 Cl¯(aq) → Cl2(g) + 2 e¯
Na+(aq) + 2 Cl¯(aq) → Cl2(g) + Na(s)
2. Tentukan reaksi elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda Cu
Oleh karena elektrodenya adalah Cu, maka pada anode
terjadi oksidasi Cu menjadi ion yang terlarut.
Reaksi ionisasi dari CuSO4 seperti berikut.
CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO4 2¯(aq)

Reaksi elektrolisis dapat ditulis seperti berikut.
Katode : Cu2+(aq) + 2 e¯ → Cu(s)
Anode : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2 e¯
Cu(s) → Cu(s)

Latihan :

 Tuliskan reaksi elektrolisis berikut ini :

  1. Larutan H2SO4 dengan elektroda C
  2. Larutan H2SO4 dengan elektroda  Cu
  3. .Larutan AgNO3  denganelketroda Pt
  4. Larutan FeSO4 dengan elektroda Ni
  5. Leburan MgCl2 dengan elektroda platina
  6. Larutan NaCl dengan elektroda karbon
  7. Larutan NiSO4 dengan elektroda Ag
  8. Larutan Na2SO4 dengan elektroda  Kar bon

Prinsip elektrolisis dapat diterapkan dalam industri, antara
lain elektroplating (pelapisan logam secara listrik). Elektroplating
adalah proses pelapisan suatu logam dengan logam lain dengan
cara elektrolisis.

Tujuan dari pelapisan ini ialah untuk melindungi
logam yang mudah rusak karena udara (korosi) dengan logam
lain yang tidak mudah berkarat atau tahan korosi.
Elektroplating dapat dilakukan pada beberapa logam oleh
beberapa logam yang lainnya yang tidak mudah berkarat.
Misalnya: Logam lain dilapisi nikel disebut parnikel, logam lain
dilapisi krom disebut perkrom, dan besi dilapisi
tembaga.

Prinsip elektroplating ialah sebagai berikut.
– Katode : logam yang akan dilapisi.
– Anode : logam untuk melapisi.
– Elektrolit : garam dari logam anode.
Contoh
Besi akan dilapisi tembaga, maka sebagai katodenya adalah besi,
anodenya tembaga, dan sebagai elektrolit adalah tembaga sulfat
CuSO4.
Reaksi yang terjadi dapat dijelaskan sebagai berikut.
Ion Cu2+ bergerak ke katode, mengambil elektron dan menjadi
logam tembaga yang menempel pada besi katode.
Katode : Cu2+(aq) + 2 e¯ → Cu(s)
Ion SO42¯ bergerak ke anode memberikan elektron dan bereaksi
dengan tembaga anode.
Anode : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2 e¯
Lama kelamaan tembaga pada anode berkurang dan besi katode
dilapisi tembaga. Bila proses ini makin lama, maka pelapisannya
makin tebal.
Pemanfaatan elektrolisis terus berkembang. Penelitianpenelitian
elektrolisis terus dilakukan. Di Indonesia penelitian
ini banyak dilakukan di laboratorium BATAN (Badan Tenaga
Nuklir Indonesia) yang berada di Yogyakarta, Jawa Tengah

Hitungan dalam elektrolisis :

Hukum Faraday I : Banyaknya zat yang bereaksi pada elektrolisis sebanding dengan jumlah listrik yang digunakan tiap 1 mol e Faraday =96 500 coulomb

     w = e.F  atau    w = Ar.i.t /e.96500      

                                           massaekivalen =Ar / e

                                           i=kuat arus (A)

t = waktu (dt)

    C = i.t                          m =massa yang diendapkan (gr)

Hukum Faraday II:

Jika 2 atau lebih larutan dielektrolisis secara bersama-sama dengan jumlah arus listrik yang sama,maka massa endapan pada masing-masing kutub katoda sbb:

w1 : w2  = e1 : e2

Contoh :  Diberikan reaksi sebagai berikut.
Zn2+(aq) + 2 e¯ → Zn(s)
Jika arus sebesar 10 ampere mengalir ke katode selama 10
menit, berapa banyak Zn yang terbentuk? (Ar Zn = 65)
Penyelesaian:
Diketahui : I = 10 A
t = 10 menit = 600 sekon
Ar Zn = 65
Me = 65/2=32,5
Ditanya : GZn … ?
Jawab :           G = e.i.t/96500=  32,5 10 A 600 s /9650
= 2,02 gram
Jadi, perak yang mengendap 2,02 gram.

1. Pada elektrolisis AgNO3 dengan elektrode karbon digunakan arus listrik 2 ampere selama
20 menit. Hitung perak (Ar Ag = 108) yang diendapkan pada katode!
2. Larutan Cu(NO3)2 dielektrolisis dengan elektrode platina dan diperoleh tembaga 12,7 gram.
Hitung volume oksigen yang dihasilkan pada anode!
3. Arus listrik yang sama dialirkan ke dalam larutan CuCl2 dan ke dalam larutan CrCl2. Bila
0,635 gr Cu terendapkan hitung massa Cr yang terendapkan!
(Ar Cr = 52, Ar Cu = 63,5)
4. Pada suatu elektrolisis larutan MSO4 pada katode terbentuk 0,28 gram logam M. Larutan
hasil elektrolisis dapat dinetralkan dengan 50 mL larutan 0,2 mol NaOH. Hitung massa
atom relatif unsur M!

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s