Berikut ini yang bukan termasuk aplikasi elektroplanting adalah

Table of Contents Show

Pengertian Elektrolisis
Hukum Faraday
Kegunaan Elektrolisis
Contoh Soal 1
Contoh Soal 2
Contoh Soal 3
Video yang berhubungan

Materi elektrolisis dipelajari guna untuk mengetahui proses arus listrik saat menguraikan zat elektrolit. Ciri utama proses elektrolisis; ada ion bebas dalam larutan elektrolit, ada sumber arus DC dari luar, punya 2 elektroda (katoda dan anoda).

Hai Quipperian, ujian sudah berakhir bukan berarti belajarnya juga berakhir, ya. Quipperian harus tetap semangat belajar agar apa yang dicita-citakan di esok hari bisa tercapai. Nah, pada kesempatan kali ini, Quipper Blog akan membahas tentang materi elektrolisis. Apakah Quipperian pernah mendengar istilah itu saat belajar Kimia?
Jika Quipperian perhatikan, mengapa sih badan mobil itu terlihat sangat indah dan mengilap padahal bahan penyusunnya adalah logam? Coba bandingkan badan mobil dan logam biasa, apakah Quipperian tahu perbedaannya? Ya, badan mobil memang berbahan dasar logam, tetapi ada suatu lapisan yang menyelimuti logam tersebut agar tidak mudah berkarat dan terlihat indah. Lapisan yang dimaksud adalah kromium. Kromium disepuhkan pada logam penyusun badan mobil menggunakan prinsip elektrolisis, di mana logam ditempatkan di bagian katoda, sedangkan kromium di bagian anoda. Hm, jadi makin penasaran enggak sih?
Daripada berlama-lama, langsung saja yuk kita kepoin materi elektrolisis serta manfaatnya buat kehidupan di bawah ini!

Pengertian Elektrolisis

Elektrolisis merupakan proses di mana arus listrik bisa menguraikan suatu zat elektrolit. Artinya, pada proses elektrolisis terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia (reaksi redoks). Terdapat tiga ciri utama suatu proses elektrolisis, yaitu sebagai berikut.

Adanya ion bebas dalam suatu larutan elektrolit. Ion bebas inilah yang nantinya akan menerima atau memberikan elektron yang dialirkan melalui larutan.
Terdapat sumber arus DC dari luar, misalnya baterai.
Memiliki dua elektroda, yaitu katoda dan anoda, dalam sel elektrolisis.

Pada sel elektrolisis, katoda berfungsi sebagai tempat berlangsungnya reaksi reduksi dan sebagai kutub negatif, sedangkan anoda merupakan tempat berlangsungnya reaksi oksidasi dan sebagai kutub positif.

Hukum Faraday

Siapa yang tidak kenal Michael Faraday? Sosok Faraday menjadi fenomenal di kalangan ilmuwan Fisika dan Kimia berkat penemuannya yang berkaitan dengan arus listrik. Ternyata, Faraday juga memegang peranan penting bagi terbentuknya elektrolisis. Pada abad ke-19, Faraday meneliti hubungan antara besarnya kuat arus yang mengalir di dalam sel dan hasil kimia yang berubah di elektroda saat berlangsung proses elektrolisis. Penelitian tersebut membuktikan bahwa elektron merupakan pereaksi pembatas dalam elektrolisis. Berdasarkan hitungan matematis yang dilakukan Faraday, diperoleh bahwa 1 mol elektron mengandung muatan sebesar 96.500 C atau sama dengan 1 F. Persamaan di atas, dikenal sebagai Hukum Faraday, di mana jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi memengaruhi hasil elektrolisis di bagian katoda. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Saat belajar Fisika, Quipperian sudah dikenalkan dengan hubungan antara kuat arus listrik dan muatan listrik, kan? Dengan:

Q = jumlah muatan listrik (C);

I = kuat arus listrik (A); dan
t = waktu (s). Dengan demikian, persamaan (1) bisa dijabarkan menjadi seperti berikut. Keterkaitan antara muatan listrik dan mol elektron ini merupakan pondasi dasar untuk menyelesaikan permasalahan terkait elektrolisis. Hal itu karena jumlah reaktan yang bereaksi maupun produk yang dihasilkan dipengaruhi oleh jumlah mol elektron yang mengalir dalam rangkaian sel elektrolisis. Hubungan antara massa logam yang dihasilkan di katoda dan jumlah mol elektron dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
G = massa logam yang terbentuk di katoda (gram); Ar = massa atom relatif logam; dan PBO = perubahan biloks logam. Berdasarkan persamaan di atas, hubungan antara massa logam yang terbentuk di katoda, kuat arus listrik, dan waktu dirumuskan sebagai berikut. Lalu, bagaimana jika ada dua buah sel elektrolisis dirangkai secara seri? Bila kedua sel menghasilkan endapan logam di masing-masing katoda dengan massa salah satu logam diketahui, maka gunakan persamaan berikut. Persamaan di atas disebut Hukum Faraday ke-2.

Pada pembahasan sebelumnya, Quipperian sudah mengenal istilah elektroda, kan? Elektroda merupakan sebuah konduktor tempat mengalirnya arus listrik. Elektroda dibagi menjadi dua, yaitu katoda dan anoda. Lantas, bagaimana sebenarnya reaksi yang terjadi di dalam katoda maupun anoda?

Katoda

Saat larutan elektrolit dielektrolisis, kation akan mengalami reaksi reduksi di katoda. Reaksi yang terjadi bergantung pada wujud zat dan jenis kationnya. Untuk lebih jelasnya, simak diagram berikut.

Diagram di atas menunjukkan bahwa wujud zat sangat memengaruhi hasil reduksi di katoda. Misalnya saja untuk larutan, jika kation yang direduksi berasal dari golongan IA, IIA, Al, dan Mn, maka zat yang direduksi adalah air. Jika kation yang direduksi selain dari golongan IA, IIA, Al, dan Mn, maka zat yang direduksi kation itu sendiri.

Anoda

Seperti yang Quipperian tahu, bahwa anoda merupakan tempat terjadinya reaksi oksidasi. Zat yang teroksidasi bergantung pada jenis anoda dan jenis anion. Perhatikan diagram berikut.

Diagram di atas menunjukkan bahwa jenis anoda dan anion berpengaruh pada hasil oksidasi. Misalnya saja untuk anion oksi zat yang teroksidasi adalah air, sedangkan non-oksi zat yang teroksidasi adalah anion itu sendiri.

Lalu, untuk apa sih elektrolisis itu? Seperti apa contoh penerapannya?

Kegunaan Elektrolisis

Berikut ini merupakan kegunaan elektrolisis di bidang kimia.

Elektrolisis digunakan sebagai metode untuk membuat gas oksigen, hidrogen, atau gas klorin di laboratorium.
Digunakan pada proses penyepuhan logam menggunakan logam mulia, seperti emas, perak, atau nikel.
Digunakan pada proses pemurnian logam kotor, di mana logam yang kotor diletakkan di anoda, sedangkan logam murni ditempatkan di katoda.

Sudah jelas kan Quipperian bahwa elektrolisis memiliki kegunaan yang cukup penting di dunia industri, khususnya kimia. Tidak hanya kimia ya, jika Quipperian memiliki gelang emas yang sudah hampir pudar warna emasnya, silahkan dilakukan penyepuhan kembali agar gelang terlihat indah.
Sebagai gambaran, Quipper Blog akan memberikan contoh soal yang berkaitan dengan materi elektrolisis.

Contoh Soal 1

Pembahasan: Diketahui:

mol e¯ = 0,5 F

Ditanyakan: m=…? Jawab:

Quipperian harus ingat bahwa 0,5 F = 0,5 mol e¯

Reaksi yang berlangsung: Na+ + e¯→Na

Jadi, massa Na yang terbentuk di katoda adalah 11,5 gram.

Jawaban: 5

Contoh Soal 2

Pembahasan: Untuk menjawabnya, Quipperian bisa menggunakan dua buah sel elektrolisis dirangkai secara seri. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Jadi, perbandingan massa logam Cu dan Pb yang dihasilkan adalah 64 : 207.

Jawaban: 5

Contoh Soal 3

Pembahasan: Pada sel diafragma industri pembuatan gas klorin dan NaOH terjadi reaksi oksidasi ion klorida dari NaCl di anoda. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

Jadi, jawaban yang tepat adalah nomor 4.

Jawaban: 4

Untuk mengasah lebih jauh lagi pemahaman kamu tentang materi elektrolisis ini, silakan gabung dengan Quipper Video, yuk! Kamu akan belajar bareng tutor kece lewat video pembelajaran, rangkuman, dan latihan soal. Belajar pun jadi menyenangkan dan nilai makin meningkat. So, sampai jumpa di artikel ser lainnya, ya!
Sumber: