Jawaban: d Jawaban: a

27 Kimia Kelas XII

27. Jawaban: a

Elektrolisis larutan CdSO 4 dengan elektrode karbon C. CdSO 4 aq → Cd 2+ aq + SO 4 2– aq Cd 2+ bukan logam aktif sehingga kation direduksi di katode. Elektrode C bersifat inert dan anion berasal dari sisa asam oksi maka air teroksidasi di anode. Katode : Cd 2+ aq + 2e – → Cds Anode : 2H 2 O A → O 2 g + 4H + aq + 4e – n Cd = Cd r m M Cd = 2 112 = 1 56 mol n e – = 2 × n Cd = 2 × 1 56 = 1 28 mol lihat reaksi di katode n O 2 = 1 2 × n e – = 1 4 × 1 28 = 1 112 mol lihat reaksi di anode n O 2 = V 22,4 1 112 = V 22,4 V = 22,4 112 = 0,2 L Jadi, volume oksigen yang dihasilkan di anode sebanyak 0,2 L.

28. Jawaban: b

Ni 2+ + 2e → Ni . . . 1 Cr 3+ + 3e → Cr . . . 2 n Ni = Ni r m A Ni = 17,7 59 = 0,3 mol n e – = 2 × n Ni = 2 × 0,3 mol = 0,6 mol lihat pers. 1 n Cr = 1 3 × n e – = 1 3 × 0,6 = 0,2 mol lihat pers. 2 n Cr = Cr r m A Cr m Cr = n Cr × A r Cr = 0,2 × 52 = 10,4 gram Jadi, endapan krom Cr yang diperoleh adalah 10,4 gram.

29. Jawaban: b

n e = 0,02 mol V N 2 = 1 L m N 2 = 1,4 gram M r N 2 = 28 Reaksi elektrolisis leburan CaCl 2 dengan elektrode karbon CaCl 2 A → Ca 2+ A + 2Cl – A Pada elektrolisis leburan senyawa ion dengan elektrode inert C, kation direduksi di katode sedangkan anion dioksidasi di anode. Katode : Ca 2+ aq + 2e – → Cas Anode : 2Cl – aq → Cl 2 g + 2e – n N 2 = 2 N r 2 m A N = 1,4 28 = 0,05 mol n e – = 0,02 mol n Cl 2 = 1 2 × n e – = 1 2 × 0,02 = 0,01 mol Diukur pada suhu dan tekanan yang sama sehingga 2 2 Cl N V V = 2 2 Cl N n n 2 Cl V 1 = 0,01 0,05 V Cl 2 = 0,01 0,05 = 0,2 L = 200 mL Jadi, volume gas klorin yang dihasilkan di anode sebanyak 200 mL.

30. Jawaban: d

m L = 0,295 gram V KOH = 50 mL = 0,05 L M KOH = 0,2 M Elektrolisis larutan LSO 4 dengan elektrode platina. LSO 4 aq → L 2+ aq + SO 4 2– aq Katode : L 2+ aq + 2e – → Ls Anode : 2H 2 O A → O 2 g + 4H + + 4e – n KOH = M KOH · V KOH = 0,2 · 0,05 = 0,01 mol KOHaq → K + aq + OH – aq 0,01 mol 0,01 mol n OH – = 0,01 mol Larutan KOH dapat menetralkan larutan hasil elektrolisis, sehingga n OH – = n H + 0,01 mol = n H + Pada reaksi di anode n L = 1 2 n e – = 1 2 · 0,01 = 0,005 L 28 Reaksi Redoks dan Elektrokimia n L = L r m A L 0,005 = r 0,295 A L A r L = 0,295 0,005 = 59 Jadi, massa atom relatif A r logam L adalah 59.

B. Uraian

1. Reaksi: H 2 O A + Cl – aq + MnO 4 – aq → Cl 2 g + MnO 2 A + OH – aq H 2 O A + 2Cl – aq + MnO 4 – aq → Cl 2 g + MnO 2 A + OH – aq –1 × 2 +7 0 × 2 +4 = –2 = 0 +2 × 3 –3 × 2 Sehingga menjadi: H 2 O A + 6Cl – aq + 2MnO 4 – aq → 3Cl 2 g + 2MnO 2 A + OH – aq Disetarakan dengan menambah OH – dan H 2 O. 4H 2 O A + 6Cl – aq + 2MnO 4 – aq → 3Cl 2 g + 2MnO 2 A + 8OH – aq Jadi, koefisien a = 4, b = 6, c = 3, dan d = 8. 2. a. Metode perubahan bilangan oksidasi MnO 4 – aq + 2Cl – aq → Mn 2+ aq + Cl 2 g +7 –1 × 2 +2 0 × 2 = –2 = 0 –5 × 2 +2 × 5 Sehingga menjadi: 2MnO 4 – aq + 10Cl – aq → 2Mn 2+ aq + 5Cl 2 g Disetarakan dengan menambah H + dan H 2 O. 2MnO 4 – aq + 10Cl – aq + 16H + aq → 2Mn 2+ aq + 5Cl 2 g + 8H 2 O A b. Metode setengah reaksi Oksidasi : 2Cl – aq → Cl 2 g + 2e – × 5 Reduksi : MnO 4 – aq + 8H + aq + 5e – → Mn 2+ aq + 4H 2 O A × 2 sehingga menjadi: Oksidasi : 10Cl – aq → 5Cl 2 g + 10e – Reduksi : 2MnO 4 – aq + 16H + aq + 10e – → 2Mn 2+ aq + 8H 2 O A ––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Redoks : 10Cl – aq + 2MnO 4 – aq + 16H + aq → 5Cl 2 g + 2Mn 2+ aq + 8H 2 O A 3. a. 2Cr 3+ aq + 3Pts → 2Crs + 3Pt 2+ aq Oksidasi : Pts → Pt 2+ aq + 2e – E° = –1,50 V × 3 Reduksi : Cr 3+ aq + 3e – → Crs E° = –0,71 V × 2 –––––––––––––––––––––––––––––––––––– + Redoks : 2Cr 3+ aq + 3Pts → 2Crs + 3Pt 2+ aq E° sel = –2,21 V Berdasarkan perhitungan di atas, didapatkan harga E° sel bernilai negatif – sehingga reaksi tidak berlangsung spontan. b. Al 3+ aq + Crs → Als + Cr 3+ aq Oksidasi : Crs → Cr 3+ aq + 3e – E° = +0,71 V Reduksi : Al 3+ aq + 3e – → Als E° = –1,66 V –––––––––––––––––––––––––––––––––––– + Redoks : Al 3+ aq + Crs → Als + Cr 3+ AQ E° sel = –0,95 V Berdasarkan perhitungan di atas, didapatkan harga E° sel bernilai negatif – sehingga reaksi tidak berlangsung spontan. c. Pts + 2Ag + aq → Pt 2+ aq + 2Ags Oksidasi : Pts → Pt 2+ aq + 2e – E° = –1,50 V × 1 Reduksi : 2Ag + aq + e – → Ags E° = +0,80 V × 2 –––––––––––––––––––––––––––––––––––– + Redoks : Pts + 2Ag + aq → Pt 2+ aq + 2Ags E° sel = –0,70 V Berdasarkan perhitungan di atas, didapatkan harga E° sel bernilai negatif – sehingga reaksi tidak berlangsung spontan. d. 3Ag + aq + Als → 3Ags + Al 3+ aq Oksidasi : Als → Al 3+ s + 3e – E° = +1,66 V × 1 Reduksi : Ag + aq + e – → Ags E° = +0,80 V × 3 –––––––––––––––––––––––––––––––––––– + Redoks : 3Ag + aq + Als → 3Ags + Al 3+ aq E° sel = +2,46 V Berdasarkan perhitungan di atas, didapatkan harga E° sel bernilai positif + sehingga reaksi berlangsung spontan. Jadi, reaksi yang berlangsung spontan adalah 3Ag + aq + Als → 3Ags + Al 3+ aq . 4. a. Mg | Mg 2+ || Ag + | Ag E° sel = +3,17 V Ag | Ag + || Pb 2+ | Pb E° sel = –0,94 V ––––––––––––––––––––––––––––––––– + Mg | Mg 2+ || Pb 2+ | Pb E° sel = +2,23 V b. Zn | Zn 2+ || Pb 2+ | Pb E° sel = +0,63 V Pb | Pb 2+ || Ag + | Ag E° sel = +0,94 V ––––––––––––––––––––––––––––––––– + Zn | Zn 2+ || Ag + | Ag E° sel = +1,57 V c. Mg | Mg 2+ || Pb + | Pb E° sel = +2,23 V Pb | Pb 2+ || Zn 2+ | Zn E° sel = –0,63 V ––––––––––––––––––––––––––––––––– + Mg | Mg 2+ || Zn 2+ | Zn E° sel = +1,60 V