BM CO 3 BM HCO 3
BAB 5 METODE ELEKTROKIMIA
1. 2+ Potensial elektroda standar untuk reduksi Ni menjadi Ni adalah – 0.25V. Apakah potensial elektroda nikel berkurang dalam 1.00 M larutan NaOH yang dijenuhkan
dengan Ni(OH) 0
2 menjadi lebih negatif dibandingkan E Ni 2 / Ni atau lebih rendah? Jelaskan!
Pembahasan:
Potensial dalam kehadiran basa mengakibatkan lebih negatif karena aktivitas ion nikel dalam larutan ini akan jauh lebih rendah dari 1 M. Akibatnya akan terjadi gaya reduksi jika Ni(II) menjadi keadaan logam juga akan lebih rendah dan potensial elektroda secara signifikan menjadi negatif. Faktanya potensial elektroda standar untuk reaksi
Ni OH 0
2 2e Ni s 2OH E 0.72V
dimana untuk potensial standar Ni adalah
Ni 0 2e Ni s
E 0.250V
2. + Tuliskan persamaan ionik setara untuk reaksi berikut ini! Berikan H dan/atau H
2 O untuk menyetarakan reaksi tersebut!
(b) + 2MnO
3. Gunakan aktivitas untuk menghitung potensial elektroda hidrogen standar dimana elektrolitnya adalah 0.0100 M HCl dan aktivitas H 2 adalah 1.00 atm!
Pembahasan:
2H 2e Hg
H H
2 a 2
Kekuatan ionik larutan μ adalah
4. Jika setengah-sel berikut terdiri dari elektrode sel galvani di kanan dan elektroda standar hidrogen di kiri, hitunglah potensial selnya! Jika sel diketahui, tentukanlah elektroda berikut manakah yang bertindak sebagai anoda atau katodanya!
(a) 2+ Ni|Ni (0.0943 M) (b) Ag|AgI (jenuh), KI (0.0922 M)
Pembahasan:
(a) 2+ Ni|Ni (0.0943 M)
E Ni 0.250
log
0.250 0.030 0.280V anoda
(b) Ag|AgI (jenuh), KI (0.0922 M)
E Ni 0.151 0.0592log 0.0922 0.151 0.061 0.090V anoda
2 SO 3 adalah 1.5 10 . Hitunglah E untuk proses
5. 0 Konstanta kelarutan produk untuk Ag
2 Ag SO s
2 3 2e 2Ag SO 3
Pembahasan:
2Ag 0 2e 2Ag s
E 0.779V
14 Ag SO
3 1.5 10 K sp
SO E 0.799
2 Saat [SO
3 ] = 1.00, E = E untuk Ag SO s 2 3 2e 2Ag SO 3 . Jadi,
6. 0 Hitunglah E untuk proses
4 ZnY 2e Zn s
dimana Y 4- merupakan anion EDTA yang terdeprotonasi! Konstanta pembentukan
ZnY 16 adalah 3.2 10 .
3.2 10 Y
ZnY 2 . Jadi,
Saat 0 Y ZnY 1.00 , E E
7. Hitunglah potensial dua setengah-sel berikut yang dihubungkan dengan jembatan garam; sel galvani dengan dua elektroda platina, satu elektroda di kiri dicelupkan
pada larutan 0.0301 M Fe 2+ dan 0.0760 M Fe , satu elektroda di kanan dicelupkan
pada larutan 0.00309 M Fe(CN) 3-
6 dan 0.1564 M Fe(CN) 6 !
Pembahasan:
E Fe 3 0.771 0.0592log
0.747V
E Fe CN 3 0.36 0.0592log
0.461V
E sel E kanan E kiri 0.747 0.461 0.286V
8. Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 0.2256 g sampel kawat besi elektrolit dalam asam yang ditambahkan pereduksi Jones. Besi (II) dititrasi membutuhkan 35.37 mL titran. Hitunglah konsentrasi oksidan molar jika titran yang digunakan berupa
(a) 3+ Cr
2 O 7 (produk: Cr )!
(b) 2+ V(OH)
4 (produk: VO )!
Pembahasan:
1000 mmol Fe 2+
0.2256 g sampel 2+ 4.03961 mmol Fe
2 O 7 (produk: Cr )
2 4.03961 mmol Fe 1 mmol Cr O
0.01904 M Cr O 2 7
35.37 mL
6 mmol Fe
(b) 2+ V(OH)
4 (produk: VO )
1 mmol V OH 4
4.03961 mmol Fe
0.1142 M V OH 4
35.37 mL
mmol Fe
9. Sebanyak 0.7120 g biji besi terdapat pada larutan dan ditambahkan pereduksi Jones. Titrasi Fe(II) yang dihasilkan membutuhkan 39.21 mL 0.02086 M KMnO 4 . Berikan
hasil analisis dalam (a) persen Fe dan (b) persen Fe 2 O 3 !
1 mmol MnO 2+
4 5 mmol Fe 5 2 mmol Fe O 2 3
0.02086 mmol KMnO mmol KMnO
39.21 mL KMnO 4
mL 0.8179 mmol KMnO 4
(a) Persen Fe 2+ 5 mmol Fe
1 mmol Fe 55.847 g Fe
0.8179 mmol KMnO 4
mmol KMnO 4 mmol Fe
1000 mmol 100%
0.7120 g sampel
32.08% Fe (b) Persen Fe 2 O 3
0.8179 mmol KMnO 2 3 159.692 g Fe O
5 mmol Fe O
2 mmol KMnO 4 1000 mmol 100%
0.7120 g sampel 45.86% Fe O 2 3
10. Sebanyak 2.559 g sampel mengandung Fe dan V dilarutkan pada kondisi tertentu sehingga menjadi Fe(III) dan V(V). Larutan ini diencerkan sampai 500.0 mL dan
50.00 mL alikuot ditambahkan pereduksi Walden dan dititrasi dengan 17.74 mL 0.1000 M Ce 4+ . Alikuot kedua sebanyak 50.00 mL ditambahkan pereduksi Jones
dan dititrasi dengan 44.67 mL Ce 4+ yang sama untuk mencapai titik akhir. Hitunglah
persentase Fe 2 O 3 dan V 2 O 5 dalam sampel!
Pembahasan:
Dalam pereduksi Walden,
V OH 4 2H e VO 3H O 2
Dalam pereduksi Jones,
V OH 4 4H 3e V 4H O 2
Pada titrasi pertama,
3 Ce Fe Fe Ce
Ce VO 3H O
2 V OH 4 Ce 2H
mmol Fe dan V 4+ mmol Ce 17.74 mL Ce
0.100 mmol Ce
1.7740 mmol Fe dan V Pada titrasi kedua,
3 Ce Fe Fe Ce
3Ce V 4H O
2 V OH 4 3Ce 4H
mmol Fe dan 3 V mmol Ce 4+ 0.100 mmol Ce 4+
4+ 44.67 mL Ce 4.4670 mmol Fe dan 3 V
mL Dengan mengurangi persamaan pertama dari persamaan kedua memberikan 4.4670 1.7740 2.6930 2 mmol V
2.6930 mmol V
1.3465 mmol V
2 1.3465 mmol V
mmol V O 2 5
0.67325 mmol V O 2 5
mmol Fe 1.7740 1.3465 0.4275 mmol Fe 0.4275 mmol Fe
mmol Fe O 2 3
0.21375 mmol Fe O 2 3
181.88 g V O 2 5
0.67325 mmol V O 2 5
1000 mmol 100% 47.85% V O
2.559 g sampel
50.00 mL
500.0 mL
156.69 g V O 2 5
0.21375 mmol Fe O 2 3
1000 mmol 100% 13.34% Fe O
2.559 g sampel
50.00 mL
500.0 mL
11. Metode Winkler untuk melarutkan oksigen dalam air berdasarkan oksidasi cepat padatan Mn(OH) 2 menjadi Mn(OH) 3 dalam medium alkalin. Ketika pengasaman, Mn(III) cepat melepaskan iodin dari iodida. Sebanyak 150.0 mL sampel air dalam bejana, ditambahkan 1.00 mL larutan NaI dan NaOH, dan 1.00 mL larutan Mn(II).
Oksidasi Mn(OH) 2 selesai dalam 1 menit. Endapan kemudian dilarutkan dengan penambahan 2.00 mL H 2 SO 4 saat banyaknya iodin ekivalen dengan Mn(OH) 3 (serta untuk melarutkan O 2 ). Sebanyak 25.0 mL alikuot (dari 254 mL) dititrasi dengan
13.67 mL 0.00942 M tiosulfat. Hitunglah massa dalam miligram O 2 per milimeter sampel! (Asumsikan konsentrasi reagen bebas O 2 dan sampel dilarutkan dalam jumlah tertentu.)
Pembahasan:
O 2 4Mn OH 2 s 2H O 2 4Mn OH 3 s
2 4Mn OH
3 s 12H 4I 4Mn 2I 2 6H O 2
2 0.00942 mmol S O
1 mmol O 2 32.0 mg O
13.67 mL S O
mL 4 mmol S O 2 3 mmol
1.03 mg O 2
1.03 mg O 2 0.0423 mg O 2
150 mL mL sampel 25 mL sampel
154 mL