Minggu, 14 Juni 2009

ELEKTROLISIS

Elektrolisis merupakan suatu proses yang menggunakan energi listrik agar reaksi kimia nonspontan dapat terjadi. Sel elektrolisis terdiri atas sepasang elektroda yang dicelupkan dalam elektrolit (larutan atau leburan). Untuk memahami reaksi kimia yang terjadi dalam sel elktrolisis, perhatikan susunan sel elektrolisis berikut.













Elektron dari listrik searah memasuki larutan melalui katode (kutub negatif), lalu elektron dari katode diserap oleh spesi tertentu dalam larutan dan mengalami reduksi. Sementara itu, spesi tertentu yang lain melepaskan elektron di anode dan mengalami oksidasi. Jadi, reaksi yang terjadi pada di katode dan anode pada sel elektrolisis sama seperti pada sel volta, yaitu di katode adalah tempat terjadinya reaksi reduksi dan di anode adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi. Akan tetapi, muatan elektronnya berbeda. Pada sel volta katode bermuatan positif dan anode bermuatan negatif, sedangkan pada sel elektrolisis katode bermuatan negatif dan anode bermuatan positif.

Reaksi Elektrolisis.

Adapun reaksi elektrolisis dibagi menjadi dua yaitu elektrolisis larutan dan elektrolisis leburan atau lelehan.

Elektrolisis larutan

Reaksi pada katoda

1. Logam golongan IA, IIA, Al dan Mn memiliki potensial reduksi lebih kecil (lebih negatif) daripada air dalam larutannya sehingga tidak dapat mengalami reduksi. Dalam hal ini, di katoda akan terjadi reduksi terhadap air dengan reaksi:


Selain logam diatas, maka logam tersebut yang tereduksi dengan reaksi:


2. Ion H positif dari asam mengalami reduksi menghasilkan gas hidrogen dengan reaksi :



Reaksi pada anoda

1. Anoda inert

a. Ion-ion halida mengalami oksidasi manghasilkan halogen.

b. Ion OH negatif dari basa mengalami oksida menghasilkan air dan oksigen dengan reaksi sebagai berikut:



c. Sisa asam yang mengandung oksigen tidak mengalami oksidasi. Yang mengalami oksidasi adalah air dengan reaksi:



2. Anoda reaktif dapat mengalami oksidasi dengan reaksi seperti reaksi dibawah ini


Contoh reaksi elektrolisis larutan asam sulfat

Merupakan reaksi di katoda

Merupakan reaksi di anoda

Elektrolisis leburan

Pada elektrolisis leburan, hanya kation, anion dan elektrode yang terlibat dalam reaksi karena senyawa ionik tidak mengandung air.

Contoh

1. Elektrolisis cairan KCl dengan elektrode Pt.



Merupakan raksi pada katoda

Merupakan reaksi pada anoda

Elektrolisis cairan berarti dalam senyawa tidak ada air , maka spesi yang tereduksi di katode adalah ion K positif.

design by : Risa HD

ELEKTROLISIS

Untuk memperjelas informasi tentang reaksi elektrolisis, maka diberikan satu contoh soal melalui sebuah percobaan.

Untuk mengetahui reaksi yang terjadi di anoda dan katoda dari elektrolisis larutan KI, maka kita bisa memperhatikan percobaan di bawah ini. pada gambar pertama, sudah dimasukkan larutan KI dan masing-masing elektrode dihubungkan dengan sumber arus. Tunggu perubahan yang terjadi selama kurang lebih 5 menit.







Setelah beberapa menit aada perubahan yang terjadi diantara elektroda yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.









Pada gambar nomor dua, terlihat bahwa pada bagian sebelah kiri tabung U timbul gelembung gas dan pada bagian sebelah kanan tabung U timbul warna kuning. Hal ini menandakan bahwa warna kuning merupakan tempat terjadinya reaksi oksidasi (anoda) dan menghasilkan gas iodin dan bagian di sebelah kiri merupakan tempat terjadinya reaksi reduksi(katoda) yang menghasilkan gas hidrogen.

Penggunaan Sel elektrolisis

Sel elektrolisis banyak digunakan dalam laboratorium dan industri, antara lain:

1. Pemurnian Logam(electrorefining)

Prinsip pemurnian logam dengan menggunakan reaksi elektrolisis larutan dengan elektrode yang bereaksi. Logam yang kotor ditempatkan di anode sedangkan logam murni ditempatkan di katode. Larutan yang digunakan adalah yang mempunyai kation logam tersebut. Contohnya yaitu pemurnian logam tembaga. Pada pemurnian logam tembaga:
  • Tembaga kotor dijadikan anode, dengan reaksi:



  • Tembaga murni dijadikan katode, dengan reaksi:




  • Larutan elektrolit yang digunakan adalah tembaga sulfat, sehingga reaksi selnya yaitu :






2. Penyepuhan atau pelapisan logam

Penyepuhan bertujuan melindungi logam terhadap korosi atau memperindah penampilan. Prinsip penyepuhan secara elektrolisis yaitu logam yang akan disepuh dijadikan katode, logam penyepuh sebagai anode dan kedua elektrode itu dicelupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh. Contoh: penyepuhan sendok besi dengan perak yang menggunakan larutan perak nitrat, dimana pada katode terjadi endapan perak sedangkan anode perak terus menerus larut. Konsentrasi ion Ag positif tidak berubah dengan reaksi dibawah ini.

  • Larutan elektrolit yang akan digunakan adalah larutan perak nitrat.
  • Sendok digunakan sebagai katode, dengan reaksi:



  • Perak murni sebagai anode, dengan reaksi:

design by : Risa HD