49
Kimia XII SMA
Apakah ada anggota keluarga atau tetangga Anda yang pekerjaannya menyepuh melapis logam? Apakah menyepuh perhiasan, melapis roda kendaraan dengan krom,
dan sebagainya sebutkan lainnya? Seperti perajin perak di Kota Gede, Yogyakarta. Mereka menggunakan proses pelapisan kuningan, logam tembaga, atau logam lainnya
dengan logam perak. Tugas Anda adalah mencari perajin penyepuhpelapis logam yang terdapat di sekitar rumah Anda. Kemudian jawablah pertanyaan-pertanyaan
berikut. 1. Bahan-bahan apa saja yang akan disepuh?
2. Bahan-bahan apa saja yang akan digunakan untuk menyepuh? 3. Alat-alat apa saja yang digunakan untuk menyepuh?
4. Zat apa yang berfungsi sebagai katode? 5. Zat apa yang berfungsi sebagai anode?
6. Apakah zat elektrolitnya? 7. Jelaskan cara penyepuhan tersebut
8. Buatlah baganskema sederhana tentang cara penyepuhan yang Anda amati 9. Berapakah biaya untuk jasa penyepuhan tersebut?
2. Proses Pemurnian Logam Kotor
Prinsip pemurnian logam transisi dengan menggunakan reaksi elektro- lisis larutan dengan elektrode yang bereaksi.
Logam yang kotor ditempelkan di anode dan logam murni ditempatkan di katode. Larutan yang digunakan adalah yang mempunyai kation logam
tersebut. Contoh : pemurnian logam tembaga
Katode : tembaga murni Anode
: tembaga kotor yang akan dimurnikan Digunakan larutan CuSO
4
Reaksi :
CuSO
4
aq ⎯⎯→
Cu
2+
+
2 4
SO
−
Katode Cu murni :
Cu
2+
aq + 2 e
–
⎯⎯→
Cus Anode Cu kotor
: Cus
⎯⎯→
Cu
2+
aq + 2 e
–
Proses: Logam Cu yang kotor dioksidasi dan berubah menjadi larutan Cu
2+
. Ion Cu
2+
bergabung dengan larutan yang ada dan bergerak ke katode. Di katode, ion Cu
2+
direduksi membentuk logam kembali. Pada waktu ion Cu
2+
di anode bergerak ke katode, maka harus ada penyaring, sehingga yang ke katode hanya ion Cu
2+
saja, sedangkan pengotornya tetap di anode. Akibatnya daerah katode adalah daerah bersih dan Cu
2+
yang diendapkan akan menghasilkan logam Cu yang murni.
Tugas Kelompok
Di unduh dari : Bukupaket.com
50
Kimia XII SMA
1. Tulislah reaksi elektrolisis cairan MgCl
2
dengan elektrode platina 2. Tulislah reaksi elektrolisis cairan AuCl
3
dengan elektrode platina 3. Tulislah reaksi elektrolisis larutan berikut ini dengan elektrode karbon.
a. Larutan H
2
SO
4
b. Larutan Na
2
SO
4
c. Larutan MnCl
2
d. Larutan CrCl
3
4. Tulislah reaksi elektrolisis larutan berikut ini dengan elektrode berikut.
5. Sel elektrolisis larutan AgNO
3
dengan katode Fe dan anode grafit, setelah dialiri listrik selama 9.650 detik menghasilkan gas O
2
sebanyak 2,24 liter STP. Berapa gram perak yang mengendap? A
r
Ag = 108 6. Pada elektrolisis larutan CuSO
4
dengan elektrode karbon dihasilkan 2,5 gram tembaga A
r
Cu = 64, S = 32, O = 16. Jika pada kondisi percobaan yang sama, berapa gram perak yang diendapkan dari elektrolisis larutan AgNO
3
? 7. Pada elektrolisis leburan Al
2
O
3
A
r
Al = 27, O = 16 diperoleh logam Al sebanyak 0,255 gram. Tentukan besarnya arus listrik yang diperlukan
8. Pada elektrolisis larutan asam nitrat dengan elektrode karbon ternyata menggunakan arus listrik sebanyak 0,2 faraday. Berapa liter gas yang terbentuk di anode bila diukur
pada 1 liter O
2
massanya 1,28 gram A
r
O = 16? 9. Arus listrik tertentu mengendapkan 0,54 gram perak dari larutan Ag
+
A
r
Ag = 108. Jika arus dilewatkan melalui larutan X
2+
, berapakah massa logam X A
r
X = 40 akan mengendap?
10. Tentukan massa endapan tembaga A
r
Cu = 64 yang terjadi pada elektrolisis CuSO
4
dengan jumlah listrik 0,5 faraday 11. Hitunglah volume gas yang terbentuk di anode, jika larutan KNO
3
dielektrolisis selama 965 detik dengan kuat arus sebesar 10 ampere
12. Jelaskan cara memperoleh tembaga murni dari tembaga kotor
Latihan 2.3
Larutan Elektrode
NiSO
4
Perak NaCl
Cu CuSO
4
Zn AgNO
3
Platina
Di unduh dari : Bukupaket.com
51
Kimia XII SMA
1. Reaksi redoks adalah reaksi terjadinya penurunan dan kenaikan bilangan oksidasi adanya perubahan biloks.
2. Reaksi redoks adalah reaksi penerimaan dan pelepasan elektron adanya transfer elektron.
3. Cara penyetaraan persamaan reaksi redoks dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu cara setengah reaksi dan cara perubahan bilangan oksidasi.
4. Energi yang dilepaskan dari reaksi redoks dapat diubah menjadi energi listrik dan ini digambarkan dalam sel volta atau sel galvani.
5. Jika energi listrik dialirkan dalam larutan elektrolit, maka akan terjadi reaksi redoks dan ini digambarkan dalam sel elektrolisis.
6. Dalam sel volta ada dua elektrode, yaitu: a. Katode :
- Elektrode di mana terjadi reaksi reduksi, berarti logam Cu. - Dalam sel volta disebut sebagai elektrode positif.
b. Anode : - Elektrode di mana terjadi reaksi oksidasi, berarti logam Zn.
- Dalam sel volta disebut sebagai elektrode negatif. 7. Fungsi jembatan garam dalam sel volta adalah menyetarakan kation dan anion dalam
larutan. 8. Elektrode standar digunakan elektrode hidrogen. Elektrode ini terdiri atas gas hidrogen
murni dengan tekanan 1 atm pada suhu 25 °C yang dialirkan melalui sepotong platina yang tercelup dalam suatu larutan yang mengandung ion H
+
sebesar 1 molliter. 9. Potensial elektrode hidrogen standar diberi harga 0 volt E° = 0 volt.
10. Besarnya potensial sel dari suatu reaksi redoks dalam sel volta merupakan total dari potensial elektrode unsur-unsur sesuai dengan reaksinya. Hasil perhitungan potensial
sel bisa positif atau bisa negatif. Jika potensial sel bertanda positif berarti reaksi dapat berlangsung, sedangkan jika potensial sel bertanda negatif berarti reaksi tidak
dapat berlangsung. Potensial sel dihitung dengan menggunakan persamaan:
E°
se1 =
E°
+
– E°
–
dengan: E°
+
= potensial elektrode lebih positif lebih besar E°
–
= potensial elektrode lebih negatif lebih kecil 11. Kegunaan sel volta, antara lain digunakan sebagai sel baterai dan sel aki.
12. Proses perkaratan termasuk proses elektrokimia, di mana logam Fe yang teroksidasi bertindak sebagai anode dan oksigen yang terlarut dalam air yang ada pada permukaan
besi bertindak sebagai katode.
Rangkuman
Di unduh dari : Bukupaket.com
52
Kimia XII SMA
13. Besi dilindungi dari korosi dengan menempatkan besi sebagai katode bukan sebagai anode. Dengan demikian besi dihubungkan dengan logam lain yang mudah
teroksidasi, yaitu logam di sebelah kiri besi dalam deret volta logam dengan potensial reduksi lebih positif dari besi. Logam yang paling sesuai untuk proteksi katodik
adalah logam magnesium Mg. Logam Mg di sini bertindak sebagai anode dan akan terserang karat sampai habis, sedang besi bertindak sebagai katode tidak mengalami
korosi.
14. Dalam setiap ketentuan reaksi elektrolisis terjadi persaingan antarspesi ion atau molekul untuk mengalami reaksi reduksi atau reaksi oksidasi. Setiap zat yang mem-
punyai kemampuan reduksi besar akan mengalami reaksi reduksi dan setiap zat yang mempunyai kemampuan oksidasi besar akan mengalami reaksi oksidasi.
15. Ada tiga macam reaksi elektrolisis, yaitu: a. Sel elektrolisis bentuk lelehancairanliquid.
b. Sel elektrolisis dengan elektrode tidak ikut bereaksi inert, yaitu karbonplatina. c. Sel elektrolisis dengan elektrode ikut bereaksi.
16. Hukum Faraday I: Banyaknya zat yang dihasilkan dari reaksi elektrolisis sebanding dengan banyaknya arus listrik yang dialirkan ke dalam larutan.
W dengan: W = massa zat yang dihasilkan
e = bobot ekivalen =
r
A n
i = arus dalam ampere
t = waktu dalam satuan detik
F = tetapan Faraday di mana 1 faraday = 96.500 coulomb
17. Hukum Faraday II: Arus listrik mengalir disusun secara seri dan ternyata banyaknya
