arus listrik 10 ampere dialirkan kedalam larutan CuSO4 melalui elektrode karbon selama 965 detik. volume gas yang dihasilkan pada anoda adalah

arus listrik 10 ampere dialirkan kedalam larutan CuSO4 melalui elektrode karbon selama 965 detik. volume gas yang dihasilkan pada anoda adalah V O₂ = 0,56 Liter

Pembahasan

Sel Elektrolisis

Elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta, yaitu menghasilkan arus listrik searah melalui reaksi redoks tak spontan. Pada proses elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Pada sel elektrolisis,

1. Katode sebagai elektrode negatif yang mengalami reaksi reduksi (penerimaan elektron)

2. Anode sebagai elektrode positif yang mengalami reaksi oksidasi (pelepasan elektron)

KNAP

Katode : Negatif

Anode : Positif

Reaksi – Reaksi Elektrolisis

a. Sel Elektrolisis Bentuk Lelehan/Cairan/Liquid

Reaksi dikatode :

Reaksi di katode bergantung dari jenis kationnya, jika kation dari logam aktif, maka kation logam aktif dapat tereduksi, menurt reaksi :

Xn+(aq) + ne  --> X(s)

Reaksi di anode :

Reaksi di anode bergantung pada jenis anionnya, sama seperti kation, pada anode anion juga akan langsung dioksidasi menurut reaksi :

Ym- (aq) -> Y2 (g) + me

b. Sel Elektrolisis  Bentuk Larutan

1. Reaksi Pada Katode

Reaksi pada katode bergantung pada jenis kationnya.

a. Jika kation berasal dari Ion hidrogen (H+) maka

Ion hidrogen akan direduksi menjadi gas hidrogen.

Reaksi: 2 H+(aq) + 2 e → H2 (g)

b. Jika Ion-ion logam alkali/alkali tanah Al, Mn, seperti Li+, K+, Na+, Ba2+, Sr2+, dan Ca2+ tidak mengalami reduksi, tetapi air yang akan tereduksi hal ini dikarenakan Eo reduksi H2O > Eo logam logam alkali/alkali tanah Al, Mn.

Reaksi: H2O(l) + 2 e → H2(g) + 2 OH–(aq)

c. Jika Ion-ion logam selain alkali/alkali tanah, seperti Ni2+, Cu2+, dan Zn2+ akan mengalami reduksi menjadi logam.

Mnn+ + n e → M

2. Reaksi Pada Anode

Reaksi pada anode bergantung pada jenis anion dan elektrode yang digunakan.

Bila Elektorde yang digunakan adalah Elektrode Inert  (C, Pt dan Au), maka :

a. Jika Ion hidroksida (OH–) akan teroksidasi menjadi H2O dan O2.

Reaksinya: 4 OH–(aq) → 2 H2O(l) + O2(g) + 4 e

b. Ion sisa asam yang tidak mengandung, seperti Cl–, Br–, I– akan teroksidasi menjadi gasnya Cl2, Br2, I2.

Reaksi : 2 X– → X2 + 2 e

c. Ion sisa asam yaitu asam yang mengandung oksigen, seperti SO42–, NO3–, PO43– maka tidak akan teroksidasi dan yang teroksidasi adalah air. Hal ini karena Eo oksidasi H2O > Eo oksidasi ion sisa asam yang mengandung oksigen.

Reaksi: 2 H2O(l) → 4 H+(aq) + O2(g) + 4 e

d. Bila Elektrode yang digunakan bukan elektrode inert (sukar bereaksi) maka elektrode akan mengalami oksidasi menjadi ionnya.

Reaksi : L (s) -> Ln+ (aq) + ne

Hukum Faraday I

Massa zat yang dihasilkan pada proses elektrolisis akan berbanding lurus dengan muatan listrik yang digunakan dalam percobaan tersebut.

1 F = 1 mol elektron = 96500 Coulomb

Rumus :

W = e x F

W = e x [tex]\frac{Q}{96500}[/tex]

W = e x [tex]\frac{I~x~t}{96500}[/tex]

Hukum Faraday II

[tex]W_{1}[/tex] : [tex]W_{2}[/tex] = [tex]e_{1}[/tex] : [tex]e_{2}[/tex]

dengan,

W = massa (gram)

Q = muatan listrik (Coulomb)

e = Ar/jumlah ion

I = kuat arus (A)

t = waktu (detik)

Diket :

I = 10 A

t = 965 detik

Ditanya :

V gas yang dihasilkan pada anode

Jawab

Hukum Faraday I

W = e x F

W = e x [tex]\frac{I~x~t}{96500}[/tex]

maka,

F = [tex]\frac{I~x~t}{96500}[/tex]

F = [tex]\frac{10~x~965}{96500}[/tex]

F = [tex]\frac{9650}{96500}[/tex]

F = 0,1 F

n e = n F = 0,1 mol

CuSO₄ ---> Cu²⁺ (aq) + SO₄²⁻ (aq)

Reaksi elektrolisis

Katode : Cu²⁺ (aq) + 2e ---> Cu

maka n e = 0,1 mol

Reaksi elektrolisis

elektrode yang digunakan adalah elektrode inert (karcon/C) maka Ion sisa asam yaitu SO₄²⁻ tidak akan teroksidasi dan yang teroksidasi adalah air. Hal ini karena E° oksidasi H₂O > E° oksidasi ion sisa asam yang mengandung oksigen.

Anode : 2 H₂O(l) → 4 H⁺ (aq) + O₂ (g) + 4 e

maka, n e = 0,1 mol

gas yang dihasilkan pada anode adalah gas oksigen.

n O₂ = [tex]\frac{1}{4}[/tex] x n e

n O₂ = [tex]\frac{1}{4}[/tex] x 0,1

n O₂ = 0,025 mol

V O₂ = n x 22,4

V O₂ = 0,025 x 22,4

V O₂ = 0,56 Liter

Pelajari lebih lanjut

Reaksi elektrolisis larutan https://brainly.co.id/tugas/12522447

Elektrolisis https://brainly.co.id/tugas/18466905

Faktor yang mempengaruhi elektrolisis https://brainly.co.id/tugas/18337749

Hukum Faraday I https://brainly.co.id/tugas/8924918 , https://brainly.co.id/tugas/8740218

Hukum Faraday I https://brainly.co.id/tugas/12753334 , https://brainly.co.id/tugas/18485247

Hukum Faraday I https://brainly.co.id/tugas/18490422

Hukum Faraday II https://brainly.co.id/tugas/18473680, https://brainly.co.id/tugas/18312503 , https://brainly.co.id/tugas/18695263

------------------------------------------

Detil Jawaban

Mapel : Kimia

Bab : Redoks dan elektrokimia

Kelas : XII

Semester : 1

Kode : 12. 7. 2

Kata kunci : elektrolisis, hukum faraday, hukum faraday I, volume standar