43
Kimia XII SMA
4. Tuliskan reaksi elektrolisis larutan HCl dengan elektrode Pt Jawab:
Larutan HCl berarti kation ion H
+
, walaupun golongan utama maka yang direduksi kation tersebut. Ingat perkecualian, karena letaknya di sebelah kanan dari H
2
O. Anion tidak mengandung O maka anion tersebut dioksidasi.
HClaq
⎯⎯→ H
+
aq + Cl
–
aq ………………… × 2
Katode Pt : 2 H
+
+ 2 e
–
⎯⎯→ H
2
g Anode Pt :
2 Cl
–
⎯⎯→ 2 e
–
+ C1
2
g 2 HClaq
⎯⎯→ H
2
g + C1
2
g
C. Sel Bentuk Larutan dengan Elektrode Bereaksi Elektrode Aktif
Elektrode yang bereaksi adalah elektrode bukan platina atau bukan karbon. Termasuk elektrode ini adalah tembaga Cu, perak Ag, nikel Ni, besi Fe,
dan lainnya. Elektrode kebanyakan adalah logam, dengan demikian elektrode
mempengaruhi pada reaksi oksidasi di anode. Jadi elektrode yang bereaksi hanya di anode. Sedangkan di katode, elektrode tidak akan bereaksi. Ketentuan
sel ini: Katode :
Seperti ketentuan kation pada larutan dengan elektrode tidak bereaksi.
Anode : Dioksidasi elektrode tersebut, apapun anionnya tidak diperhatikan.
1. Tuliskan reaksi elektrolisis larutan NiSO
4
dengan elektode perak Jawab:
Larutan NiSO
4
berarti kation golongan transisi, maka di katode direduksi. Sedangkan di anode, elektrode Ag dioksidasi.
NiSO
4
aq ⎯⎯→
Ni
2+
aq + SO
4 2–
aq ………………… × 2 Katode Ag
: Ni
2+
aq + 2 e
–
⎯⎯→
3 Nis ………………… × 1
Anode Ag : Ags
⎯⎯→
e
–
+ Ag
+
aq ………………… × 2
2 NiSO
4
aq + 2 Ags ⎯⎯→
Nis + 2 Ag
+
aq + 2 SO
4 2–
aq 2 Tuliskan reaksi elektrolisis larutan KCl dengan elektrode Cu
Jawab: Larutan KCl berarti kation golongan utama, maka yang direduksi H
2
O. Sedangkan di anode, elektrode Cu dioksidasi.
KClaq ⎯⎯→
K
+
+ Cl
–
………………… × 2 Katode Cu :
2 H
2
O + 2 e
–
⎯⎯→
2 OH
–
+ O
2
Anode Cu : Cus
⎯⎯→
Cu
2+
aq + 2 e
–
2 KC1aq + 2 H
2
O + Cus ⎯⎯→
2 K
+
+ 2 OH
–
+ Cu
2+
+ 2 C1
–
+ O
2
C o n t o h 2.8
Sumber: Chemistry, Gillespie, Humphreys, Baird, Robinson.
+ +
+
Di unduh dari : Bukupaket.com
44
Kimia XII SMA
3 Tuliskan elektrolisis larutan AgNO
3
dengan elektrode pada katode adalah besi dan pada anode adalah platina
Jawab: Elektrode anode digunakan Pt berarti tidak bereaksi. Begitu juga Fe ditempatkan di
katode, maka tidak bereaksi. Jadi sama saja seperti elektrode Pt di katode dan anode. Larutan AgNO
3
berarti kation golongan transisi, direduksi kation tersebut dan anion mengandung O maka yang dioksidasi H
2
O. AgNO
3
aq
⎯ Ag
+
+ NO
3 –
………………… × 4 Katode Fe
: Ag
+
+ e
–
⎯ Ags
………………… × 4 Anode Pt
: 2 H
2
O
⎯ 4 e
–
+ 4 H
+
+ O
2
………………… × 1 4 AgNO
3
+ 2 H
2
O
⎯ 4 Ags + 4 H
+
+ 4 NO
3 –
+ O
2
D. Hukum Faraday I
Banyaknya zat yang dihasilkan dari reaksi elektrolisis sebanding dengan banyaknya arus listrik yang dialirkan ke dalam larutan. Hal ini dapat
digambarkan dengan hukum Faraday I:
W W = massa zat yang dihasilkan
e = bobot ekivalen =
A n
i = arus dalam ampere
t = waktu dalam satuan detik
F = tetapan Faraday di mana 1 faraday = 96.500 coulomb
i·t = arus dalam satuan coulomb ·
i F
= arus dalam satuan faraday F W
e
= grek gram ekivalen Grek adalah mol elektron dari suatu reaksi, yang sama dengan perubahan
biloks 1 mol zat. Dari rumusan di atas diperoleh:
jumlah faraday = grek
= mol elektron = perubahan biloks 1 mol zat
Kimia Untuk Universitas, Jilid 2, Keenan - A.Hadyana P, Erlangga, 1986.
+
Di unduh dari : Bukupaket.com
45
Kimia XII SMA
1. Berapa jumlah faraday yang diperlukan untuk mereduksi 1 mol ion bromat, BrO
3 –
menjadi brom, Br
2
? Jawab:
BrO
3 –
⎯⎯→ 2 Br
2
, biloks Br berubah dari +5 menjadi 0 ⇒ perubahan = 5 Jadi jumlah faraday = 5.
2. Berapa mol elektron yang diperlukan untuk mengubah 1 mol asam sulfat menurut reaksi:
H
2
SO
4
+ 8 HI
⎯⎯→ H
2
S + 4 I
2
+ 4 H
2
O Jawab:
H
2
SO
4
⎯⎯→ H
2
S, biloks S berubah dari +6 menjadi –2 ⇒ perubahan = 8 Jadi, diperlukan 8 mol elektron.
Dalam penentuan massa zat yang dihasilkan dalam reaksi elektrolisis, biasanya data yang diketahui adalah A
r
bukan e. Sedangkan e = A
r
, sehingga n rumusan hukum Faraday I menjadi:
⋅ ⋅ =
r
A i t W
n F n
= valensi atau banyaknya mol
elektron untuk setiap mol zat A
r
= massa atom relatif unsur
i =
kuat arus ampere t
= waktu detik
F =
tetapan Faraday =
96.500 coulomb
C o n t o h 2.9
Gambar 2.8 Michael Faraday. Sumber: Chemistry, Gillespie, Humphreys, Baird,
Robinson. International Student Edition, USA.
Di unduh dari : Bukupaket.com
46
Kimia XII SMA
1. Berapa gram logam Cu A
r
= 63,5 dapat diendapkan jika arus listrik sebesar 5 ampere dilewatkan dalam larutan CuSO
4
selama 2 jam? Tetapan Faraday = 96.500 coulomb.
Jawab: CuSO
4
berarti Cu
2+
maka harga n = 2; t
= 2 jam = 2 × 3.600 detik = 7.200 detik. W
=
A n
⋅ i
=
6 ×
5 = 11,85 gram
Jadi, massa logam Cu yang mengendap = 11,85 gram. 2. Berapa faraday arus listrik yang diperlukan untuk mendapatkan 21,6 gram logam
perak A
r
Ag = 108 yang dialirkan ke dalam larutan AgNO
3
? Jawab:
AgNO
3
berarti Ag
+
maka harga n = 1. Arus dalam satuan faraday adalah
i F
maka dari W = A
n ·
i F
diperoleh: i
F =
W =
2 = 0,2 F
Jadi, arus listrik yang dialirkan sebesar 0,2 faraday. 3. Arus listrik sebesar 1.000 coulomb dialirkan ke dalam larutan NiSO
4
. Jika A
r
Ni = 59, tentukan banyaknya logam Ni yang mengendap
Diketahui Jawab:
NiSO
4
berarti Ni
2+
maka harga n = 2. Arus dalam coulomb adalah i · t maka:
W = A
n ⋅
i
= 5
2
= 0,306 gram Jadi, endapan logam Ni sebesar 0,306 gram.
C o n t o h 2.10
Di unduh dari : Bukupaket.com
47
Kimia XII SMA
E. Hukum Faraday II
