Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII
40
Kupas Tuntas
Tentukan reaksi yang terjadi di anode dan di katode pada elektrolisis berikut. 1.
Elektrolisis larutan HCl dengan elektrode Pt. 2.
Elektrolisis larutan NaBr dengan elektrode C. 3.
Elektrolisis larutan CuSO
4
dengan elektrode C. 4.
Elektrolisis larutan KNO
3
dengan elektrode Pt.
Jawab 1.
Elektrolisis larutan HCl dengan elektrode Pt HClaq
→
H
+
aq + Cl
–
aq katode – : 2 H
+
aq + 2 e
–
→
H
2
g anode + : 2 Cl
–
aq
→
Cl
2
g + 2 e
–
2 H
+
aq + 2 Cl
–
aq
→
H
2
g + Cl
2
g 2.
Elektrolisis larutan NaBr dengan elektrode C katode – : 2 H
2
Ol + 2 e
–
→
H
2
g + 2 OH
–
aq anode + : 2 Br
–
aq
→
Br
2
aq + 2 e
–
2 H
2
Ol + 2 Br
–
aq
→
H
2
g + 2 OH
–
aq + Br
2
g 3.
Elektrolisis larutan CuSO
4
dengan elektrode C katode – : Cu
2+
aq + 2 e
–
→
Cus 2×
anode + : 2 H
2
Ol
→
O
2
g + 4 H
+
aq + 4 e
–
1× 2 Cu
2+
aq + 2 H
2
Ol
→
2 Cus + O
2
aq + 4 H
+
aq 4.
Elektrolisis larutan KNO
3
dengan elektrode Pt katode – : 2 H
2
Ol + 2 e
–
→
H
2
g + 2 OH
–
aq 2×
anode + : 2 H
2
Ol
→
O
2
g + 4 H
+
aq + 4 e
–
1× 6 H
2
Ol
→
2 H
2
g + 4 OH
–
aq + O
2
g + 4 H
+
aq 2 H
2
Ol
→
2 H
2
g + O
2
g
Akan tetapi, apabila leburan garam yang dielektrolisis maka ion logam penyusun garam tersebut akan direduksi menjadi logam. Contohnya, NaCll,
Na
+
akan menjadi Na. Reaksi: Na
+
aq + e
–
→
Nas
b. Reaksi pada Anode
Pada anode terjadi reaksi oksidasi, ion-ion negatif akan ditarik oleh anode. Reaksi yang terjadi pada anode sangat dipengaruhi oleh jenis anion
dan jenis elektrode yang digunakan. Jika anode terbuat dari elektrode inert elektrode yang tidak ikut bereaksi, seperti Pt, C, dan Au maka ion negatif
atau air akan teroksidasi. 1.
Ion hidroksida OH
–
akan teroksidasi menjadi H
2
O dan O
2
. Reaksinya: 4 OH
–
aq
→
2 H
2
Ol + O
2
g + 4 e
–
2. Ion sisa asam
a. Ion sisa asam yang tidak beroksigen, seperti Cl
–
, Br
–
, I
–
akan teroksidasi menjadi gasnya Cl
2
, Br
2
, I
2
. Contoh: 2 Cl
–
aq
→
Cl
2
g + 2 e
–
2 X
–
→
X
2
+ 2 e
–
b. Ion sisa asam yang beroksigen, seperti SO
4 2–
, NO
3 –
, PO
4 3–
tidak teroksidasi. Sebagai gantinya air yang teroksidasi.
Reaksi: 2 H
2
Ol
→
4 H
+
aq + O
2
g + 4 e
–
Jika anodenya terbuat dari logam lain bukan Pt, C, atau Au maka anode akan mengalami oksidasi menjadi ionnya. Contohnya, jika anode
terbuat dari Ni, Ni akan teroksidasi menjadi Ni
2+
. Reaksi: Nis
→
Ni
2+
aq + 2 e
–
Larutan CaCl
2
dengan elektrode karbon, di ruang
katode terjadi reaksi .... A.
2 Cl
–
aq →
Cl
2
g + 2 e
–
B. 2 e
–
+ Ca
2+
aq →
Ca s
C . 2 H
2
O l
+ 2 e
–
→ 2 OH
–
aq + H
2
g D.
2 Ca s
→ Ca
2+
aq + 2 e
–
E. 2 H
2
O l
→ 4 H
+
aq + O
2
g + 4 e
–
Pembahasan Elektrolisis larutan CaCl
2
dengan elektrode karbon di ruang katode, terjadi reaksi
karena larutan akan terurai menjadi
CaCl
2
aq
→
Ca
2+
aq + 2 Cl
–
aq katode –:2 H
2
O l + 2 e
–
→
2 OH
–
aq + H
2
g anode +:2 Cl
–
aq
→
Cl
2
aq+2 e
–
Pada katode dihasilkan 2 H
2
O l + 2 e
–
→ 2 OH
–
aq + H
2
g yang direduksi bukan airnya
karena potensial reduksi air lebih besar dari Ca
2+
. Jadi, reaksi yang terjadi adalah
C. 2 H
2
O l + 2 e
–
→ 2 OH
–
aq + H
2
g
SPMB 2004
Contoh
2.13
Di unduh dari: www.bukupaket.com Sumber buku : bse.kemdikbud.go.id
Reaksi Redoks dan Elektrokimia
41
Berapakah massa tembaga yang diendapkan di katode pada elektrolisis larutan CuSO
4
dengan menggunakan arus 2 A selama 20 menit. A
r
Cu = 63,5 gmol
Jawab Di katode, terjadi reaksi reduksi Cu
2+
menjadi Cu: Cu
2+
aq + 2 e
–
→
Cus t = 20 menit = 1.200 s
eit w
F =
63,5 gmol × 2 A ×1.200 s
2 =
96.500 coulumb = 0,79 g
Jadi, massa tembaga yang diendapkan pada katode adalah 0,79 g.
c. Stoikiometri dalam Elektrolisis
