Elektrolisis

Posted on

Elektrolisis – Materi makalah pembahasan kali ini mengenai elektrolisis  beserta pengertian, macam, fungsi, susunan, reaksi dan contohnya, dipertemuan sebelumnya kami telah membahas mengenai  Deret volta atau elektrokimia. Baiklah langsung aja mari kita simak penjelasannya di bawah ini.

Pengertian Elektrolisis

contoh elektrolisis
contoh elektrolisis

Elektrolisis ialah merupakan sebuah penguraian elektrolit oleh arus listrik. Pada sel elektrolisis. Jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit Maka Reaksi kimia akan terjadi, perubahan yang mana energi listrik (arus listrik) menjadi energi kimia (reaksi redoks). Tiga ciri utama, yaitu:

  • Ada larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Yangf mana pada Iontersebut bisa memberikan atau menerima elektron sehingga elektron dapat mengalir melalui larutan.
  • Menerima arus listrik yang bersumber dari luar, seperti baterai yang mengalirkan arus listrik searah (DC).
  • Ada 2 elektroda dalam sel elektrolisis.

Katoda ialah merupakan Elektroda dimana ia menerima elektron yang didapat dari sumber arus listrik luar, sedangkan elektoda yang mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut Anoda. Katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi yang elektrodanya negatif (-) dan Anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi yang elektrodanya positif (+)

Macam-Macam Elektrolisis

Berikut merupakan jenis elektrolisis :

Elektrolisis Lelehan (leburan)

Yang mana reaksi ini merupakan lelehan garam NaCl dengan menghasilkan endapan logam natrium di katoda dan gelembung gas Cldi anoda .

Elektrolisis Larutan

Dalam reaksi ini juga larutan  NaCl telah menghasilkan gelembung gas Hdan ion OH­‑ (basa) di katoda serta gelembung gas Cldi anoda.

Fungsi Sel Elektrolisis

Simak berikut ini:

Pembuatan Gas di Laboratorium

Sel elektrolisis banyak digunakan dalam industri pembuatan gas misalnya pembuatan gas oksigen, gas hidrogen, atau gas klorin. Untuk menghasilkan gas oksigen dan hidrogen, Anda dapat menggunakan larutan elektrolit dari kation golongan I A, (K+, Na+), golongan II A, (Ca2+, Mg2+), Al3+, Mn2+ dan anion yang mengandung oksigen (SO42-, CO32-, NO3, PO43-, ClO4) dengan elektrode Pt atau karbon. Lalu kemudian elektrolisis tersebut dapat menghasilkan gas, misalnya elektrolisis larutan Na2SO4 menggunakan elektrode karbon.

Proses penyepuhan

Dalam Proses penyepuhan suatu logam emas, perak, atau nikel, Hal tersebut bertujuan agar menutupi logam yang penampilannya kurang baik atau menutupi logam yang mudah berkarat. Logam-logam ini dilapiasi dengan logam lain yang penampilan dan daya tahannya lebih baik agar tidak berkarat. Misalnya mesin kendaraan bermotor yang terbuat dari baja umumya dilapisi kromium agar terhindar dari korosi .

Baca Juga :  Sifat Kimia

Proses Pemurnian logam kotor

Proses pemurnian logam kotor banyak dilakukan dalam pertambangan. Logam transisi yang kotor dapat dimurnikan dengan cara menempatkannya sebagai anode dan logam murni sebagai katode. Elektrolit yang digunkan adalah elektrolit yang mengandung kation logam yang dimurnikan. Contoh : proses pemurnian nikel menggunakan larutan NiSO4(aq). Namu biasanya nikel yang murni dapat digunakan sebagai katode, sedangkan nikel kotor (logam yang dimurnikan) digunakan sebagai anode. Reaksi yang terjadi, yaitu:

Susunan Elektrolisis

Secara umum, sel elektrolisis tersusun dari:

  • Baterai disuplay oleh sumber listrik arus searah (dc)
  • Anode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi oksidasi.
  • Katode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi reduksi.
  • Elektrolit yaitu zat yang dapat menghantarkan listrik.
gambar
gambar

Dari keterangan rangkaian gambar di atas, terlihat bahwa sel elektrolisis lelehan NaCl.  Jembatan garam tidakdiperlukan oleh Sel elektrolisis seperti halnya sel Volta. Elektrode yang digunakan dapat berupa elektrode inert seperti platina atau grafit yang tidak teroksidasi ataupun tereduksi dalam sel.

Pada saasProses elektrolisis dimulai maka dengan cara mengalirkan arus listrik searah dari sumber tegangannya. Maka akan teraliri yang mana elektron dari kutub negatif menuju ke katode. Disebabkan oleh ion positif Na+ yang terdapat didalam lelehan NaCl akan masuk ke katode dan menyerap elektron untuk tereduksi menjadi Na yang netral. Namun pada ion negatif Cl yang ada pada lelehan akan tertarik hingga menyatu ke anode di kutub positif. Lalu kemudian ion Cl mengalami teroksidasi  dan berubah menjadi gas Cl2 yang alami pada saat melepas elektron.Hingga lalu kemudian elektron itu dialirkan menuju ke anode dan diteruskan ke kutub positif sumber tegangan listrik. Maka, sesuatu terjadi reaksi redoks pada sel elektrolisis NaCl dan ditulis sebagai berikut.

  • Katode (reduksi)     : Na+(l) + e → Na(l)
  • Anode (oksidasi)    : 2Cl(l) → Cl2(g) + 2e
  • Sel reaksi (redoks) : 2Na+(l) + 2Cl(l) → 2Na(l) + Cl2(g)

Reaksi Elektrolisis

berikut ini merupakan faktor yang dapat menentukan reaksi elektrolisis larutan elektrolit antara lain sebagai berikut.

Sesi-Sesi yang Berada Pada Larutan Elektrolit

  • spesi yang sudah tereduksi ialah merupakan spesi dengan potensial reduksi lebih positif
  • spesi yang sudah teroksidasi ialah merupakan suatu spesi dengan potensial reduksi lebih negatif (potensial oksidasi lebih positif)

Sifat bahan Elektrode, Inert Atau Aktif

  • elektrode inert ialah merupakan suatu elektrode yang tidak terlibat dalam reaksi redoks elektrolisis. Contoh: platina (Pt), emas (Au), dan grafit (C)
  • elektrode aktif adalah elektrode yang dapat terlibat dalam reaksi redoks elektrolisis. Contoh: tembaga (Cu), krom (Cr), dan nikel (Ni)
Baca Juga :  Reaksi Fotosintesis (Reaksi Kimia dan Reaksi Terang)

Potensial Tambahan (overpotensial)

  • Overpotensial dibutuhkan untuk melampaui interaksi pada permukaan elektrode yang umumnya sering terjadi ketika elektrolisis menghasilkan gas.

Berdasarkan data potensial elektrode standar, reaksi elektrolisis larutan elektrolit pada keadaan standar dapat diprediksikan mengikuti ketentuan berikut.

Sebagai contoh, perhatikan perbedaan elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektrode grafit dan elektrode perak (Ag) berikut.

a. Elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektrode grafit

Pada katode, spesi yang mengalami reduksi adalah Ag+. Hal ini dikarenakan Ag tidak termasuk logam aktif yang potensial reduksinya lebih negatif dari potensial reduksi air.

Katode: Ag+(aq) + e → Ag(s)

Lalu kemudian pada anode,yang mana jenis  elektrode grafit ini masih termasuk bagian dari elektrode inert sehingga tidak teroksidasi. Spesi NO3 merupakan sisa asam oksi yang sukar teroksidasi, akibatnya air yang akan teroksidasi.

Anode: 4H+(aq)→ 2H2O(l) + O2(g) + 4e

b. Elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektrode perak

Pada katode, spesi yang mengalami reduksi adalah Ag+. Spesi yang tereduksi di katode tidak bergantung pada elektrode yang digunakan, namun hanya bergantung pada jenis kation larutan elektrolit.

Katode: Ag+(aq) + e → Ag(s)

Yangv terdapat di anode, elektrode Ag maka itu bukan  termasuk elektrode inert sehingga akan teroksidasi.

Anode: Ag(s) → Ag+(aq) + e

Contoh Soal 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 : Cl2(g) → 2 Cl¯(aq)+ 2 e¯
Na+(aq) + 2 Cl¯(aq) → Cl2(g) + Na(s)

2.Kemudian Tentukan 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)

Demikianlah materi elektrolisis beserta pengertian, fungsi, susunan, reaksi dan contoh soal kali ini. semoga artikel ini dapat bermanfaat serta dapt menambah ilmu pengetahuan kita semua.

Artikel ContohSoal.co.id Lainnya: