ELEKTROLISIS

                                       بِسْمِ اللّٰهِ الرَّحْمٰنِ الرَّحِيْمِ 

SEL ELEKTROLISIS

     Pengubahan dari energi listrik menjadi energi kimia

Gambar Sel Elektrolisis

Reaksi Reaksi Elektrolisis

A. Reaksi Pada Katoda

       Dikatoda Terjadi Reaksi Reduksi

   1. Larutan Yang Mengandung Ion Logam Alkali, Alkali Tanah,Al, Mn Tidak 

        Direduksi , Yang Direduksi Adalah Air

                 2H₂O   +  2e →  H₂   +  2 OH^-

    2. Larutan Yang Mengandung Selain Ion Logam Alkali, Alkali Tanah,Al, Mn

        Lansung Mengalami Reaksi Reduksi                                                

                contoh :   Ni²⁺ + 2e → Ni

   3. Larutan asam (H⁺ ) Direduksi Menjadi Gas Hidrogen ( H₂ )

              2H⁺  + 2e → H₂

  4. Ion Logam Yang Berasal Dari Lelehan / Leburan Senyawa Alkali, Alkali Tanah, Al,

     Mn Direduksi Membentuk Endapan

             _{contoh :}  Na⁺  + e → Na 

B. Reaksi Kimia Pada Anoda

    1. Ion OH^-  Dari larutan Basa

          4 OH^- → 2H₂O   +  O₂   + 4 e

    2. Larutan yang mengandung Ion-Ion Halida ( Cl^-,Br^-,I^- )

           contoh :2Cl^- → Cl₂  + 2e

    3. Ion Sisa larutan Asam Beroksigen (SO₄^2-, NO₃^-  ) ,maka yang mengalami oksidasi  

        adalah  Air.

           2H₂O →  4 H⁺ +  O₂  +4 e

   4. Elektroda Pada Anoda Selain C,Pt,Au, Bereaksi Mengalami Oksidasi .

           contoh  :Ag →  Ag⁺ +  e

Contoh Soal ;

1. Elektrolisis Larutan Kalium Iodida Dengan Elektroda  C

Jawab  :

                        KI         →      K⁺  +   I^-        

         Katoda :  2H₂O +2e →  H₂  +  20H^-

        Anoda   : 2I^-            → I₂  + 2e

^{_______________________________________________}

 Reaksi Sel         2H₂O  + 2I^-  →  2OH^-+H₂+I₂  

                              KI             →   K⁺  +   I^{-           I x 2}

Reaksi Sel Molekul:

                          

                : 2KI    + 2H₂O    →    2K0H   +    H₂   +    I₂

2.  Tuliskan reaksi elektrolisis larutan NaNO₃  dengan elektrode platina!

Jawab:

Larutan NaNO₃   berarti kation golongan utama, maka yang direduksi H₂O dan anion

mengandung oksigen maka yang dioksidasi H₂O.

                       NaNO₃       à Na⁺ + NO₃⁻ ………………………… × 4

Katode (Pt)  : 2 H₂O + 2 e^– à 2 OH^– + H₂ ……………………… × 2

Anode (Pt) :   2 H₂O     à  4 H⁺ + O₂   +  4 e^–   ………………… × 1

                   ____________________________________________

                      6 H₂O   à 4 OH^– + 4 H⁺  + 2 H₂ + O₂

Reaksi Molekul  :

        4 NaNO₃ + 6 H₂O  à 4 OH^– + 4 H⁺ + 4 Na⁺ + 4 NO₃⁻ + 2 H₂ + O₂

        4 NaNO₃ + 6 H₂O  à 4 H₂O  + 4 NaNO₃ + 2 H₂ + _O2

                           2 H₂O  à 2 H₂ + O₂

3. Tuliskan reaksi elektrolisis larutan KCl dengan elektrode Cu!

Jawab:

Larutan KCl berarti kation golongan utama, maka yang direduksi H₂O. Sedangkan di

anode, elektrode Cu dioksidasi.

KCl(aq)K⁺ + Cl^– ………………… × 2

Katode (Cu) : 2 H₂O + 2 e^–    à    2 OH^– + H₂

Anode (Cu) : Cu                    à     Cu²⁺    + 2 e^–

                 ___________________________

2 H₂O  +  Cu    à   Cu²⁺   +  2 OH^– + H₂

              2 KCl  + 2 H₂O + Cu   à  2 K⁺ + 2 OH^– + Cu²⁺ + 2 Cl^– + O₂

              2 KCl  + 2 H₂O + Cu   à  2 KOH + CuCl₂ + O₂

Tuliskan reaksi-reaksi elektrolisis

1.  Larutan CaCl₂ dengan elektroda Pt

2.  Lelehan Bal₂ dengan elektroda Pt

3.  Larutan K₂SO₄ dengan elektroda C

4.  Larutan ZnSO₄ dengan elektroda Zn

5.  Larutan CuCl₂ dengan elektroda Cu

6.  Larutan H₂SO₄ dengan elektroda grafit

7.  Lelehan Al₂O₃  dengan elektroda grafit

                             اَلْحَمْدُ لِلّٰهِ رَبِّ الْعٰلَمِيْنَۙ

SEL ELEKTROKIMA DAN SEL VOLTA

                                   بِسْمِ اللّٰهِ الرَّحْمٰنِ الرَّحِيْمِ 

PERTEMUAN KE-4

Petunjuk Pembelajaran 

1. Pelajari Materi  Sel Eletrokimia tentang Sel Volta dibawah ini ( salin/catat materinya pada catatan buku kimia { wajib }

2.   Kerjakan Soal -soal 

    ( hati - hati kesempatan mengerjakan hanya satu kali ). Soal bisa dibuka pada akhir waktu KBM.

 

SEL ELEKTROKIMIA

Bagaimana reaksi redoks dapat menimbulkan arus listrik? Alat yang memanfaatkan reaksi kimia untuk menghasilkan listrik adalah sel elektrokimia. Sel elektrokimia ada dua jenis yaitu sel Volta (menghasilkan listrik dari reaksi redoks) dan sel elektrolisis menghasilkan reaksi redoks dari listrik)

1. Sel Volta

Pengubahan Dari Energi Kimia Menjadi Energi Listrik

 Contoh :

Jika ditulis setengah reaksi

 OKS (-) :       Zn             -→  Zn²⁺     +  2e    ( Anoda )

RED(+) :      Cu²⁺  + 2e    →     Cu                ( Katoda )

              _______________________ + 

    Reaksi sel:    Zn  + Cu²⁺ → Cu +  Zn²⁺

Jika ditulis  NOTASI SEL/ BAGAN SEL DITULIS ^:

                  Zn  /  Zn²⁺   //     Cu²⁺  /  Cu

                    ^{ANODA                    KATODA} 

Elektrode pada Sel Volta

Katode : - Elektrode di mana terjadi reaksi reduksi, berarti logam Cu.

               - Dalam sel volta disebut sebagai elektrode positif.

Anode : - Elektrode di mana terjadi reaksi oksidasi, berarti logam Zn.

              - Dalam sel volta disebut sebagai elektrode negatif. 

Jembatan Garam

Bagian selanjutnya yang menjadi bagian utama yaitu jembatan garam. Bagian ini terdiri dari suatu elektrolit yang mampu memungkinkan pergerakan ciri ion dalam larutan secara perlahan dalam reaksi ditulis  //

PENGUKURAN POTENSIAL REDUKSI

n  Untuk Mengetahui Potensial Elektrode/Reduksi Suatu Zat Digunakan Potensial Elektrode Standart Yaitu Gas Hidrogen.

n  Potensial Eletrode Gas Hidrogen Standart  : E° = 0 Volt

n  Zat Yang Lebih Mudah  Melaku Kan Reduksi Dibandingkan Hidrogen Berharga ( + )

n  Zat Yang Lebih Mudah Melakukan Oksidasi Dibandingkan Hidrogen Berharga  ( - )

    CONTOH DAFTAR POTENSIAL ELEKTRODE BEBERAPA LOGAM

PERHITUNGAN POTENSIAL SEL

        Besarnya Potensial Sel Dari Suatu Reaksi Redoks Dalam Sel Volta Adalah Jumlah Potensial Elektroda Unsur Unsur Sesuai Reaksinya.

1. JIKA TIDAK DIKETAHUI REAKSI ZAT

 a. DENGAN SETENGAH REAKSI

    Reaksi Di Katoda : …  +  e    -->  ......

    Reaksi Di Anoda  : …            -->  .......+   e

                    ___________________

    Reaksi Sel            : …..+ ....-->   .......+ ........ 

b.  JIKA DENGAN RUMUS :

        E _SEL  = E°₍₊₎   -   E°_(-)

dengan:

E°(+) = potensial elektrode lebih positif (lebih besar)

E°(–) = potensial elektrode lebih negatif (lebih kecil)

Ingat!! Perhitungan tidak melibatkan koefisien.dan harga E sel harus bernilai positip

2. JIKA REAKSI SUDAH DITETAPKAN

         

       E _SEL= E°_RED  -   E°_OKS

  

 Contoh :

  Cu²⁺              +        K  -->          Cu  +             K⁺ 

- Jika Hasil potensial Sel berharga (+) maka reaksi berlangsung spontan

- Dan jika berharga (-) maka reaksi tidak spontan

Contoh Soal

1. Diketahui :

Cu²⁺ + 2 e → Cu       E° = +0,34  VOLT

Ag⁺   +  e   → Ag       E° = +0,80  VOLT ( lebih besar berarti di katoda )

Pertanyaan :

           Tentukan E Sel Dari Kedua Elektroda  !

Penyelesaianya ;

Menggunakan setengah reaksi

E°Cu lebih negatif atau lebih kecil dari E°Ag, maka Cu mengalami oksidasi dan bertindak sebagai anode. jika dengan setengah reaksi maka reaksi pada Cu dibalik

      KATODA :  2Ag⁺ +   2e  →  2 Ag                E° = +0,80  VOLT

      ANODA:   Cu      →   Cu²⁺   +   2 e             E° = - 0,34  VOLT

                          2Ag⁺ +  Cu→   2Ag  + Cu²⁺  Esel = +0,46 VOLT

 ATAU

JIKA DENGAN RUMUS :

                 E _SEL  = E°_Ag(+)   -   E°_Cu(-)

                     E _SEL  = +0,80  -  (+0,34 )

                  Esel = +0,46 VOLT

2.  Diketahui:

     Fe⁺² + 2 e^-  -->Fe   E° = –0,44 V

     Al³⁺ + 3 e^-   -->  Al   E° = –1,66 V

a. Tentukan E°sel dari elektrode A1 dan Fe!

b. Tentukan katode dan anode!

c. Bagaimana reaksi sel?

d. Tentukan elektrode yang bertambah dan elektrode yang berkurang!

e. Tentukan larutan ion yang makin pekat dan larutan ion yang makin encer!

Penyelesaiannya:

E° lebih positif/lebih besar (E°(+)) = E°Fe

E° lebih negatif/lebih kecil (E°(–)) = E°Al

a. Esel = E° (+) – E° (–)

             = E°Fe – E°Al

             = (–0,44) – (–1,66)

             = + 1,22 V

b. Katode = E° (+) = besi

     Anode = E° (–) = aluminium

c. Reaksi sel

   Reaksi reduksi untuk E°(+), yaitu untuk Fe dan reaksi oksidasi untuk E°(–), yaitu

     untuk Al.

       Fe⁺² + 2 e^-  →    Fe        E° = –0,44 V   ⇒ × 3

       Al      →  Al³⁺  + 3 e^-      E° = + 1,66 V  ⇒ × 2

        ________________________________________

        3 Fe⁺²  +  2 Al →   3Fe   +  2 Al³⁺     E sel = + 1,22 V

d.   Elektrode yang bertambah pada hasil reaksi, yaitu Fe.

       Elektrode yang berkurang pada pereaksi, yaitu Al.

e.   Larutan ion yang makin pekat pada hasil reaksi, yaitu ion Al³⁺

3. Ramalkan reaksi berikut dengan memperhatikan harga E°, apakah terjadi reaksi spontan atau tidak?

     Sn(s) + Zn⁺²aq) → Sn⁺² aq) + Zn(s)

     E° Zn⁺² /  Zn  = -0,76 volt

     E° Sn⁺² / Sn  = - 0, 14 volt

Penyelesaiannya ;

Pada reaksi diatas Sn mengalami reaksi oksidasi dan Zn mengalami reaksi reduksi

E _SEL= E°_RED  -   E°_OKS

 _{E sel = E°Zn – E°Sn}

_{E sel = -0,76 – (-0,14 )}

_{E sel = - 0,62 volt}

_{Karena hasil nya negatif maka reaksi tidak berlansung}

Soal :  

1. Diketahui potensial elektrode aluminium dan perak sebagai berikut.

Al3+(aq) + 3e− → Al(s)                E° = −1,66 V

Ag+(aq) + e− → Ag(s)                 E° = +0,80 V

a. Tulislah diagram sel volta yang disusun dari kedua elektrode tersebut.
b. Tuliskan reaksi yang terjadi pada sel tersebut.
c. Tentukan potensial standar sel tersebut.
d. Prediksikan apakah reaksi Al(NO3)3(aq) + 3Ag(s) → Al(s) + 3AgNO3(aq),  Apakah reaksi berlangsung spontan pada keadaan standar.

2. Berdasarkan data sbb:

Fe2+  + 2e       → Fe                                   E° = -0,44 V

Pb2+  + 2e       → Pb                                  E° = -0,13 V

Zn2+  + 2e       → Zn                                  E° = -0,76 V

Sn2+  + 2e       → Sn                                   E° = -0,14 V

Maka reaksi yang dapat berlangsung dalam keadaan standar adalah....

1.    Fe2+ + Zn →  Fe  + Zn2+

2.    Pb2+ + Fe →  Pb  + Fe2+

3.    Sn2+ + Zn →  Sn  + Zn2+

4.    Zn2+ + Pb →  Zn  + Pb2+

3. Mg2+ (aq) + 2e → Mg (s)   E° = −2,38 volt

    Al3+ (aq) + 3e → Al (s)   E° = −1,66 volt

Dari Notasi sel reaksi , manakah yang dapat berlangsung adalah....

A. Mg | Mg2+ || Al3+ | Al

B. Al | Al3+ || Mg2+ | Mg

                 اَلْحَمْدُ لِلّٰهِ رَبِّ الْعٰلَمِيْنَۙ