Elektrolisis larutan 250 ml larutan CuSO4 1 M dengan elektroda C dialirkan listrik 0,05 F Tentukan: .... Question from @Nurmazaya1

May 2020 1 62 Report

Elektrolisis larutan 250 ml larutan CuSO4 1 M dengan elektroda C dialirkan listrik 0,05 F
Tentukan:
A. Reaksi elektrolisisnya
B. Volume gas oksigen yang dihasilkan jika diukur pada suhu 25 Derajat C tekanan 760 mmHg
C. pH larutan setelah elektrolisis
D. Gambar sel elektrolisisnya

bintarifr

Verified answer

Elektrolisis larutan 250 mL larutan CuSO₄ 1 M dengan elektroda C dialirkan listrik 0,05 F

Tentukan :

A. Reaksi elektrolisisnya

B. Volume gas oksigen yang dihasilkan jika diukur pada suhu 25 °C tekanan 760 mmHg

C. pH larutan setelah elektrolisis

D. Gambar sel elektrolisisnya

Elektrokimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antra perubahan zat dan arus listrik di dalam sel. Sel elektrokimia merupakan suatu sel yang terdiri dari dua elektrode dan larutan elektrolit. Sel elektrokimia terdiri dari dua macam sel yaitu sel volta dan sel elektrolisis.

Pembahasan

Elektrolisis merupakan peruraian suatu elektrolit karena adanya arus listrik. Pada sel elektrolisis, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia dan reaksi tidak berlangsung secara spontan. Sel elektrolisis merupakan rangkaian dua elektrode yaitu katode dan anode yang dicelupkan dalam larutan elektrolit dan dilengkapi sumber arus listrik. Prinsip kerja sel elektrolisis, katoda dihubungkan dengan kutub negatif dan anoda dihubungkan dengan dengan kutub positif dari sumber arus listrik. Sumber arus listrik memompa elektron ke katoda dan ditangkap oleh kation, sehingga pada permukaan katoda terjadi reduksi pada kation. Pada saat yang sama, anion melepaskan elektron, kemudian elektron ini dikembalikan ke sumber arus listrik melalui anoda. Akibatnya pada permukaan anoda terjadi oksidasi terhadap anion.

Reaksi yang terjadi pada setiap elektroda tergantung pada jenis kation dan anion. Kation akan selalu tereduksi pada katoda, dan anion akan dioksidasi pada anoda.

reaksi di katoda bergantung pada jenis kation, jika kation berupa logam aktif (Golongan IA, IIA, Al³⁺, Mn²⁺) fasa larutan maka air yang tereduksi menghasilkan gas H₂ dengan persamaan reaksi berikut : 2H₂O (l) + 2e⁻ → H₂ (g) + 2OH⁻ (aq), jika kation bukan logam aktif maka kation yang akan terduksi yang menghasilkan logamnya.
Reaksi di anoda bergantung pada jenis anion dan elektroda. Jika elektroda inert dan anion berupa sisa asam oksi akan dihasilkan gas dari oksidasi air, dengan persamaan reaksi sebagai berikut: 2H₂O (l) → 4H⁺ (aq) + O₂ (g) + 4e⁻, jika anion berupa sisa asam lain juga akan terbentuk gas dari oksidasi anion tersebut.

Michael Faraday (1791-1867), seorang imuwan dalam bidang fisika dan kimia merupakan orang yang pertama kali menemukan senyawa karbon klorida dan benzena. Beliau juga menemukan konsep elektrolisis dan induksi elektromagnetik. Sebagai penghargaan terhadap Faraday, jumlah muatan listrik yang dibawa oleh satu mol elektron disebut satu faraday. Hukum Farady I menyatakan "jumlah zat yang dihasilkan pada elektroda sebanding dengan jumlah arus yang dialirkan pada zat tersebut"

Diketahui : elektrolisis larutan CuSO₄ 1M - 250 mL

F = 0,75 A

Ditanya :

Reaksi Elektrolisis
Volume O₂
pH larutan
Gambar sel

Jawab :

Reaksi Elektrolisis

Elektrolisis CuSO₄ yang berupa kation Cu²⁺ dan anion SO₄²⁻ pada katoda terjadi reaksi reduksi Cu²⁺

Katoda : Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → Cu (s)

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

Reaksi sel : 2Cu²⁺ (aq) + 2H₂O (l) → 2Cu (s) + 4H⁺ (aq) + O₂ (g)

Volume gas

Logam Cu yang terbentuk ditentukan dengan Hukum Faraday I yang dirumuskan W = e × F , dengan e merupakan berat ekuivalen zat atau Ar ÷ valensi. Valensi adalah jumlah muatan atau jumlah elektron yang menyertai proses reduksi.

Sehingga diperoleh :

W = ((Ar Cu ÷ 2) × F

W = (63,5 ÷ 2) × 0,05 F

W = 1,5875 gram

mol Cu = 0,025 mol

mol O₂ = 1/2 × 0,025 = 0,0125 mol

dengan menggunakan persamaan gas ideal maka volume oksigen =

PV = nRT

1 atm × V = 0,0125 mol × 0,082 L atm / mol K × 298 K

V = 0,3 L = 300 mL