Pada elektrolisis 100 mL larutan NaCl dengan elektroda inert, dialirkan arus listrik dengan muatan sebesar 0,08 F. Volume gas yang dihasilkan di anoda jika diukur pada suhu 0°C dan tekanan 1 atm, adalah ...
a. 895 mL
b. 672 mL
c. 560 mL
d. 440 mL
e. 224 mL
a. 895 mL
b. 672 mL
c. 560 mL
d. 440 mL
e. 224 mL
Verified answer
Pada elektrolisis 100 ml larutan NaCl dengan elektroda inert maka diperoleh reaksi sel:
reaksi anoda : 2Cl⁻ ⇒ Cl₂ + 2e
reaksi katoda: 2H2O + 2e ⇒ H2 + 2OH⁻
reaksi sel : 2H2O + 2Cl⁻ ⇒ Cl₂ + H2 + 2OH⁻
Jika elektrolisis menggunakan arus 0.08 F maka jumlah endapan yang terbentuk adalah:
W = e x F
W = 35.5/1 x 0.08
W = 2.84 gram
maka mol Cl- adalah:
n I = gr/Ar = 2.84/35.5 = 0.08 mol
Karena Cl : H2 = 1 : 1 maka mol H2 adalah:
n H2 = 1/2 x 0.08 = 0.04 mol
Volume gas H2 adalah:
V = n x Va = 0.04 x 22.4 = 0.895 liter = 895 ml
Pembahasan
sel elektrokimia dibedakan menjadi 2 yaitu sel volta (galvani) dan sel elektrolisis. Sel elektrokimia merupakan sel konversi energi kimia menjadi energi listrik dan juga sebaliknya dari energi listrik menjadi energi kimia.
Sel Volta
Sel Volta (sel galvani) merupakan sel elektrokimia dimana energi kimia dari reaksi redoks spontan diubah menjadi energi listrik. Reaksi redoks spontan ditandai dengan nilai potensial sel yang selalu positif (E > 0). Sel volta terdiri dari anoda, katoda, elektrolit dan jembatan garam. Anoda merupakan elektroda tempat terjadi reaksi oksidasi sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi. Elektrolit berperan sebagai penghantar arus listrik dan jembatan garam berfungsi untuk menyeimbangkan ion-ion dari setengah sel anoda ke setengah sel katoda dansebaliknya sehingga terbentuk rangkaian sel tertutup.
suatu sel volta dinotasikan dengan
a I a+ ║ b+ I b
dimana kolom sebelah kanan adalah reaksi pada katoda (reduksi) dan kolom sebelah kiri adalah reaksi pada anoda (oksidasi), ║merupakan notasi jembatan garam.
Dalam sel volta elektroda ditentukan oleh potensial sel. Logam yang memiliki potensial reduksi lebih positif bertindah sebagai katoda, sedangkan logam yang mimiliki potensial reduksi lebih negatif bertindak sebagai anoda. Potensial sel dalam sel galvani dirumuskan dengan persamaan :
Eo = E katoda - E anoda
Sel Volta banyak diaplikasikan untuk sumber energi primer misalnya pada sel kering, baterai, sel aki dan sebagainya
Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis atau kebalikan sel galvani merupakan sel elektrokimia yang mampu merubah energi listrik menjadi energi kimia. Reaksi kimia tidak spontan dapat berlangsung dengan bantuan muatan listrik pada sel. Reaksi redoks tidak spontan ditandai dengan hara potensial sel yang selalu negatif (E < 0). Prinsip kerja sel volta dalam menghasilkan endapan logam adalah aliran transfer elektron dari reaksi oksidasi di anoda menuju reduksi di katoda melalui rangkain listrik.
Sel elektrolisis secara umum tersusun atas beberapa komponen diantaranya:
Dalam sel elektrolisis, elektroda yang digunakan bisa berupa elektroda inert seperti karbon (C), Platinum(Pt) dan Emas (Au). Beratnya endapan yang terbentuk (W) setelah sel elektrolisis dijalankan bergantung pada beberapa besaran seperti rumus berikut :
W = e x i x t/96500
dimana i adalah besarnya arus dan t adalah lamanya proses elektrolisis berlangsung.
Sel elektrolisis banyak diaplikasikan dalam proses penyepuhan logam dan juga untuk metalurgi ekstraksi misalnya pada pemurnian Alumunium dari alumnia (Al2O3) dalam proses Hall Heroult. dalam proses Hall Heroult dgunakan elektroda grafit untuk mengolah alumina yang dihasilkan dari proses bayer menjadi produk alumunium (Al) murni.
Pelajari lebih lanjut
Detail tambahan
Kelas : XII SMA
Mapel : Kimia
Materi : Redoks dan Elektrokimia
Kode : 12.7.2
Kata Kunci : Sel volta, potensial sel, elektroda, elektrolit, jembatan garam