LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : ELEKTROLISIS
KELOMPOK KOMPETENSI C
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Kimia SMA
43
Sebaliknya, reaksi terjadi dengan mudah dalam larutan H
2
SO
4
0,1 M sebab terdapat cukup ion untuk menghantarkan listrik tampak pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Alat untuk elektrolisis larutan asam sulfat encer skala kecil. Volume gas hidrogen yang dihasilkan kolom kiri dua kali lebih banyak dibandingkan gas oksigen
kolom kanan
Sumber: Chang, General Chemistry The Essential Concepts, 2008
Dengan segera gas mulai keluar pada kedua elektroda. Proses pada anoda : 2H
2
Ol O
2
g + 4H
+
aq + 4e
–
Sementara pada katoda terjadi 4H
+
aq + 4e
–
2 H
2
g Reaksi keseluruhan diberikan oleh
Katoda reduksi : 4 H
+
aq + 4 e
–
2 H
2
g] Anoda oksidasi : 2H
2
Ol O
2
g + 4H
+
aq + 4 e
-
reaksi sel : 2H
2
Ol 2H
2
g + O
2
g Perhatikan bahwa secara total tidak ada H
2
SO
4
yang terlibat dalam reaksi ini. Berdasarkan persamaan reaksi redoks dapat dilihat bahwa perbandingan volume
gas H
2
terhadap O
2
yang dihasilkan adalah 2 : 1. Jika volume gas H
2
20 mL, volume gas O
2
adalah 10 mL. Ada dua tipe elektrolisis, yaitu
elektrolisis lelehan leburan dan elektrolisis larutan. Pada elektrolisis lelehan, kation pasti tereduksi di katoda dan anion pasti
teroksidasi di anoda. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi elektrolisis lelehan garam NaCl yang dikenal dengan istilah
sel Downs.
PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: ELEKTROLISIS
KELOMPOK KOMPETENSI C
44
3. Elektrolisis Lelehan Natrium Klorida
Dalam keadaan meleleh, natrium klorida, suatu senyawa ionik, dapat dielektrolisis agar membentuk logam natrium dan klor.
Gambar 2.5. a Sel Downs untuk elektrolisis lelehan NaCl; b Diagram sederhana
yang menunjukkan reaksi selama elektrolisis lelehan NaCl.
Sumber : Chang Raymond , 2003, General Chemistry: The Essential Concepts, Fifth Edition,
Boston : Mc Graw Hill. Terjemahan : Suminar Setiati Achmadi, ph.D., 2003. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti
Gambar 2.5 a ialah diagram sel Downs, yang digunakan untuk elektrolisis NaCl dalam skala besar. Dalam lelehan NaCl, kation dan anionnya masing-masing
adalah ion Na
+
dan Cl
-
. Gambar 2.5 b adalah diagram sederhana yang menunjukkan reaksi yang terjadi pada elektroda. Reaksi yang terjadi adalah
Katoda reduksi : 2 Na
+
l + 2e
-
2 Nal Anoda oksidasi : 2Cl
-
l Cl
2
g + 2e
-
Keseluruhan : 2 Na
+
l + 2 Cl
-
l 2 Nal + Cl
2
g Proses ini merupakan sumber utama logam natrium murni dan gas klorin.
Reaksi elektrolisis lelehan garam NaCl
menghasilkan endapan logam natrium di
katoda dan gelembung gas Cl
2
di anoda.
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : ELEKTROLISIS
KELOMPOK KOMPETENSI C
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Kimia SMA
45
Bagaimana halnya jika lelehan garam NaCl diganti dengan larutan garam NaCl?
Apakah proses yang terjadi masih sama?
4. Elektrolisis Larutan Natrium Klorida
Untuk mempelajari reaksi elektrolisis larutan garam NaCl, kita mengingat kembali deret Volta
: Li-K-Ba-Sr-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Cd-Co-Ni-Sn-Pb-H-Sb-Bi-
Cu-Hg-Ag-Pt-Au Perhatikan Gambar 2.6
Reaksi oksidasi yang mungkin terjadi pada anoda ialah
1 2 Cl
-
aq Cl
2
g + 2e
-
2 2 H
2
O l O
2
g + 4 H
+
aq + 4e
-
Gambar 2.6 Elektrolisis larutan NaCl
Sumber : J.M.C. Johari, M. Rachmawati., 2004. Kimia SMA untuk Kelas XII.
Pada katoda, terjadi persaingan antara air dengan ion Na
+
untuk mengalami reduksi. Berdasarkan Tabel Potensial Standar Reduksi, air memiliki E°
red
yang lebih besar dibandingkan ion Na
+
. Ini berarti, air lebih mudah tereduksi dibandingkan ion Na
+
. Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di katoda adalah air.
Sementara, berdasarkan Tabel Potensial Standar Reduksi, nilai E°
red
ion Cl
-
dan air hampir sama. Oleh karena oksidasi air memerlukan potensial tambahan
overvoltage, maka oksidasi ion Cl
-
lebih mudah dibandingkan oksidasi air. Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di anoda
adalah ion Cl
-
. Dengan demikian, reaksi yang terjadi pada elektrolisis larutan garam NaCl
adalah sebagai berikut :
Katoda reduksi : 2 H
2
Ol + 2 e
-
H
2
g + 2 OH
-
aq Anoda oksidasi
: 2Cl
-
l Cl
2
g + 2e
-
Keseluruhan : 2H
2
Ol + 2Cl
-
aq H
2
g + Cl
2
g + 2 OH
-
aq
