ELEKTROKIMIA

1.

XII. 1. ELEKTROKIMIA

by TRI WIDODO

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

Elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda C.!

Elektrolit NaCl berupa lelehan, maka reduksi kation yang ada, dan karena

elektroda inert maka oksidasi anion yang tidak beroksigen (Cl ).

NaCl

→ Na + Cl............... × 2

Katode : Na + e →Na . .............. × 2

Anode : 2 Cl →Cl(g) + 2 e ............... × 1

Katoda (-) : 2Na +2e→ 2Na

Anoda (+) : 2Cl (l) → Cl + 2e

------------------------------------------------ +

Redoks :2Na

+ 2Cl→ 2Na + Cl

-

(l)+–

+(s)

-2

–

+

(l)(s)

-2(g)

+(l)-(l)(s)2(g)

24.

Elektrolisis larutan NaCl dengan elektroda C.

Karena kation terlarut dalam air adalah dari golongan IA, maka terjadi persaingan antara ion Na

dan molekul air dalam mengalami reduksi. Air akan tereduksi karena mempunyai potensial reduksi

lebih besar dari pada Na .

Reaksi ionisasi larutan NaCl: NaCl (aq) → Na (aq) + Cl (aq)

Reaksi di Katoda (-) : 2H O + 2e → H + 2OH

Anoda (+) : 2Cl

→ Cl + 2e

--------------------------------------------------------------------- +

Redoks : 2H O + 2Cl

→ H + Cl + 2OH

Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa gas hidrogen dan bersifat basa, sedangkan dari anoda

didapatkan hasil gas klorin.

+

(aq)

+

+

-

2(l)

2 (g)

-(aq)

-(aq)

2(g)

(g)

2(l)-(aq)

2 (g)2(g)

-(aq)

25.

Elektrolisis larutan CuCl dengan elektroda C.

Karena kation terlarut dalam air bukan dari golongan IA, IIA, IIIA maka terjadi reduksi ion tersebut karena

Cu mempunyai potensial reduksi yang lebih besar dari pada air.

Reaksi ionisasi larutan NaCl : CuCl

→ Cu +2Cl

Reaksi di Katoda (-) : Cu

+ 2e → Cu

Anoda (+) : 2Cl (aq) → Cl (g) + 2e (g)

--------------------------------------------------------------------- + (dijumlah)

Redoks : Cu

+ 2Cl

→ Cu + Cl

Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa logam Cu dan dari anoda

didapatkan hasil gas klorin.

2

2 (aq)

2+ (aq)

-(aq)

2+ (aq)

(s)

-

2

2+ (aq)

-(aq)

(s)2(g)

26.

Elektrolisis larutan CuSO dengan elektroda C.

Karena kation terlarut dalam air bukan dari golongan IA, IIA, IIIA maka terjadi reduksi ion tersebut karena

Cu mempunyai potensial reduksi yang lebih besar dari pada air. Kemudian di anoda akan terjadi oksidasi

air, karena anionberoksigen.

Reaksi ionisasi larutan CuSO : CuSO

→ Cu + SO4

Reaksi di Katoda (-) : Cu

+ 2e → Cu (2x)

Anoda (+) : 2H O → O + 4H (aq) + 4e (1x)

Katoda (-) : 2Cu

(aq) + 4e → 2Cu (s)

Anoda (+) : 2H O(l) → O (g) + 4H (aq) + 4e

--------------------------------------------------------------------- + (dijumlah)

Redoks :2 Cu

+ 2H O

→ 2Cu + O + 4H

Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa logam Cu dan dari anoda

didapatkan hasil gas oksigen dan ion H (asam)

4

4

4 (aq)

2+ (aq)

2- (aq)

2+ (aq)

(s)

2(l)2 (g)

+

2+

2

2

+

2+ (aq)

2(l)

(s)2 (g)

+(aq)

+

27.

Elektrolisis larutan CuCl dengan elektroda Besi (Fe).

Perhatikan bahwa elektroda dari besi yang merupakan bahan aktif, maka di anoda akan terjadi oksidasi

elektroda tersebut sehingga elektroda Fe semakin keropos atau menipis.

Reaksi ionisasi larutan NaCl : CuCl

→ Cu +2Cl

Reaksi di Katoda (-) : Cu

+ 2e → Cu

Anoda (+) : Fe

→Fe + 2e

--------------------------------------------------------------------- + (dijumlah)

Redoks : Cu

+ Fe → Cu + Fe

Dari reaksi di katoda didapatkan hasil berupa logam Cu dan dari anoda

didapatkan hasil ion Fe

yang kemudian larut.

2

2 (aq)

2+ (aq)

-(aq)

2+ (aq)

(s)

(s)2+(aq)

(g)

2+ (aq)

(s)

(s)2+(aq)

2+

28.

Tuliskan reaksi elektrolisis lelehan Ag O dengan elektrode Pt!

Jawab:

Ag O→ 2 Ag + O ............... × 2

Katode (Pt) : 2 Ag + 2 e →2 Ag(s) ............... × 2

Anode (Pt) : 2 O

→O(g) + 4 e ............... × 1

------------------------------------------------ +

2 Ag O

→ 4 Ag + O (g)

2

2(l)+2–

+–

2– 2

–

2(l) (s)2

29.

KOROSI

30.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

Tentukan Jumlah faraday untuk mereduksi ion Ca

dalam bentuk leburan (Ar Ca= 40) sebanyak 12 gram

Penyelesaian :

Diketahui :

W = 12 gram

Ar Ca = 40

Ditanya : Jumlah Faraday =?

Jawab :

Jumlah Faraday = mol elektron.

Dari soal diketahui massa (W) dan Ar spesi yang terlibat

dalam reaksi reduksi,

maka jumlah Faraday dihitung dari rumus
jumlah Faraday =W/e

2+Dengan e = Ar/n

e =40/2

= 20 gram/mol

Sehingga didapatjumlah Faraday = 12/20 = 0,6

Jadi untuk mereduksi ion Ca

(Ar Ca= 40) sebany

12 gram adalah 0,6 Faraday.

2+

CONTOH SOAL 1 HUKUM FARADAY I

44.

Berapa gram kalsium yang dapat dihasilkan dari elektrolisis lelehan CaCl dengan elektroda grafit selama

satu jam jika digunakan arus 10 A? (Ar Ca = 40)

2

CONTOH SOAL 2 HUKUM FARADAY I

ArnF
i. t

40
2

10 x 3.600

96.500

Penyelesaian :

Diketahui : i = 10 A

t = 1 jam = 3.600 s

Ditanya : Massa Calsium = ?

Jawab :

Massa Ca yang dihasilkan dapat dihitung dengan rumus:

W =--- X -----

Setengah reaksi reduksi kalsium pada elektrolisis: Ca

+ 2e → Ca , n = 2

sehingga:

W =--- X -------------

W = 7,461 gram

Jadi didapatkan Kalsium sebanyak 7,461 gram

2+−

45.

Hitunglah volum gas hidrogen pada keadaan STP yang

terbentuk dari elektrolisis larutan KBr menggunakan arus

1,93 A selama 5 menit.
Penyelesaian

Diketahui

i = 1,93 A

t = 5 menit = 300 s

Ditanya : Volume gas hidrogen = ?
Jawab :

Volume gas hidrogen dapat dihitung secara stoikiometri

dari reaksi yang

menghasilkan gas hidrogen, yaitu pada katoda.

Katoda : 2H O + 2e → H + 2OH

2(l)−2(g)−(aq)

CONTOH SOAL 3 HUKUM FARADAY I

Karena dari soal diketahui kuat arus (i) dan waktu

elektrolisis (t) maka kalian bisa menghitung jumlah m

elektron dulu, kemudian mol elektron

diperbandingan dengan mol gas H .

Jumlah mol elektron = --------- = 0,006 mol

Jumlah mol elektron = ------------ = 0,006 mol
Sesuai perbandingan koefisien reaksi H dan elektron

didapat ----------------- = ---
Mol H2 = ¹⁄� x mol elektron

= ¹⁄� x 0,006 mol

= 0,003 mol
Jadi volume gas H pada kondisi STP adalah

V = mol x 22,4 L/mol = 0,003 x 22.4 L/mol

V= 0,0672 L

2

2

2

i x t

96.500

193 x 300

mol elektron

mol H2

96.500

2
1

46.

Hukum Faraday II

Hukum Faraday II menyatakan bahwa “Massa zat yang

dihasilkan pada suatu elektroda selama elektrolisis (W)

berbanding lurus dengan massa ekivalen (e) zat

tersebut.”

Oleh karena itu, jika beberapa sel elektrolisis disusun

secara seri atau arus listrik sama (jumlah muatan

listrik yang sama juga), maka perbandingan massa zat-

zat yang dihasilkan akan sama dengan perbandingan

massa ekivalennya masing-masing.
---- = ----

e 2
e 1

W2
W

1

Sejumlah arus listrik alirkan melalui larutan AgNO3

dan larutan CuSO4 . Bila logam perak yang

diendapkan sebanyak 21, 6 gram, berapa gram loga

tembaga yang diendapkan ?

Contoh soal penerapan hukum Faraday II

Penyelesaian

Diketahui

Ar Ag = 108

Ar Cu = 6 3,5

W Ag = 21,6 gram

Ditanya: W Cu = ?
Jawab :

Dari soal diketahui bahwa terdapat dua buah sel

elektrolisis dengan masing-masing berisi larutan

AgNO dan larutan CuSO . 3

4

47.

Hubungan massa hasil reaksi kedua sel tersebut

adalah ------ = ------
Reaksi reduksi Ag dari larutan AgNO adalah sebagai

berikut:

Ag + e → Ag dari ini didapat n= 1

eAg = -------
eAg = --------- = 108

Reaksi reduksi Cu

dari larutan CuSO adalah sebagai

berikut:

Cu + 2e → Ag dari ini di dapat n = 2.

eCu = -------

eCu = --------- 31,75
Maka untuk menghitung massa Cu yang diendapkan

adalah

+

3

+(aq)

(s)

2+

4

2+ (aq)

(s)

eAg
eCu

WAg
WCu

Ar Ag

Ar.

108

n

1

Ar 63,5

2

n

Ar Cu

------ = ------

------ = ------

WCu = ------ x 21,6

W Cu = 6,35 gram

Jadi dari kasus tersebut dihasilkan Cu sebanyak 6,35

gram

WCu
WAg

eCu
eAg

WCu31,7

521,6108

31,7

5108

48.

49.

50.

51.

52.

53.

54.

SOAL ESSAY

55.SOAL NOMOR 1

Diketahui:

Cu(aq) + 2 e → Cu(s) E° = + 0,34 V

Zn(aq) + 2 e → Zn(s) E° = – 0,76 V

Tentukan potensial sel (E sel) dari kedua elektrode tersebut !

2+

–

2+

–

o

56.SOAL NOMOR 2

Data E reduksi dari redoks spontan Zn(s) + Cu

(aq) → Zn(aq) + Cu(s)

Adalah sebagai berikut:

Zn(aq) + 2e → Zn(s) E red = - 0,76 V

Cu(aq) + 2e → Cu(s) E red = + 0,34 V

Tentukan:

a. Logam yang bertindak sebagai katoda dan anoda!

b. Tuliskan reaksi yang terjadi pada masing-masing elektroda!

c. Tuliskan reaksi sel dan berapa harga Eo sel !

o

2+

2+

2+

-

o

2+

-

o

57.SOAL NOMOR 3

Diketahui :

Cu + 2 e → Cu E° = + 0,34 V

Ag + e →Ag E° = + 0,80V

Tentukan E sel dari kedua elektrode !

2+–

+–

o

58.SOAL NOMOR 4

Diketahui:

Ag + e → Ag Eo = + 0,80 V

Al + 3 e → Al E = – 1,66V

Tentukan E

dari elektrode Ag dan Al serta tentukan katode dan anode!

+–

3+–o

o sel

59.SOAL NOMOR 5

Diketahui:

Fe + 2 e → Fe E° = –0,44 V

Al + 3 e → Al E° = –1,66 V

a. Tentukan E°

dari elektrode Al dan Fe !

b. Tentukan katode dan anode!

c. Bagaimana reaksi sel?

d. Tentukan elektrode yang bertambah dan elektrode yang berkurang!

e. Tentukan larutan ion yang makin pekat dan larutan ion yang makin encer !

2+–

3+–

sel

60.SOAL NOMOR 6

Ni + 2 e → Ni E = -0,25 v

Pb + 2 e → Pb E = -0,13 v

Potensial standar sel volta yang terdiri dari elektroda Ni dan Pb adalah ....

2+

O

2+

O

61.SOAL NOMOR 7

Dari data potensial elektroda standar berikut

Cu + 2 e → Cu E = +0,34 volt

Ag + e → Ag E = +0,80 volt

Maka reaksi Cu + 2Ag → Cu + 2Ag memiliki potensial sel ....

2+

o

+

o

+2+

62.SOAL NOMOR 8

Berdasarkan potensial standar elektrode diketahui.

Mg(aq) + 2e → Mg(s) E° = 2,37 V

Br (g) + 2e → 2Br (aq) E° = +1,07 V

a. Tentukan potensial sel standar (E

)

b. Tuliskan reaksi selnya.

2+

-

2- -

sel

63.SOAL NOMOR 9

Berdasarkan potensial standar elektrode diketahui.

Ag (aq) + e → Ag(s) E = +0,80 V

Cu(aq) + 2e → Cu(s) E = +0,34 V

a. Tentukan potensial sel standar (E

).

b. Tuliskan reaksi selnya.

-

o

2+

-

o

o

sel

64.SOAL NOMOR 10

Sebuah sel Volta menggunakan elektrode nikel dalam larutan NiSO dan elektrode Ag dalam larutan

Ag SO . Tentukan potensial sel yang terjadi jika E

= –0,25 volt dan E

= +0,80 volt. Tunjukkan

mana yang bertindak sebagai katode dan anode dalam sel ini.

4

24

oNi

oAg

65.SOAL NOMOR 11

Hukum Faraday

Larutan K SO dielektrolisis selama 1 jam dengan arus 2 A pada suhu 0 C dan tekanan 1 atm.

Tulislah reaksi yang terjadi pada anode dan katode serta hitunglah volume gas yang terjadi di katode

dan anode !

24

o

66.SOAL NOMOR 12

Hukum Faraday

Tentukan waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1,17 gram nikel dari suatu proses elektrolisis

larutan Ni(NO ) jika arus listrik yang digunakan 8 ampere (Ar Ni = 58,5)

3 2

67.SOAL NOMOR 13

Hukum Faraday

Industri alumunium diperoleh dengan cara elektrolisis leburan Al O . Apabila parik beroperasi

selama 8 jam per hari arus listrik yang digunakan sebesar 10 Ampere. Hitunglah berapa ton

alumunium yang dihasilkan selama 1 tahun? Ar Al = 27.

23

5

68.SOAL NOMOR 14

Hukum Faraday

Arus listrik tertentu dialirkan ke dalam 3 wadah yang masing-masing berisi larutan CuSO4, larutan

AgNO dan AlCl secara seri. Jika pada larutan CuSO mengendapkan logam Cu sebanyak 6,35

gram di katoda tentukan massa perak dan alumunium yang mengendap pada masing-masing

katoda (Ar Cu = 63,5 Ag = 108 dan Al = 27)

33

4

69.SOAL NOMOR 15

Hitunglah massa tembaga yang diendapkan di katode pada elektrolisis larutan CuSO menggunakan

muatan listrik sebesar 0,5 F !

Ingat 1 F = 96.500 C/mol, Ar Cu = 64.

4

70.SOAL NOMOR 16

Berapakah banyaknya gas hidrogen yang terbentuk dari elektrolisis larutan asam selama 5 menit

dengan menggunakan arus listrik sebesar 965 mA? (1 F = 96.500 C/mol)

71.SOAL NOMOR 17

Bila ke dalam larutan NiSO dialirkan listrik sebesar 0,1 F dan Ar Ni = 59, maka di katode akan

diperoleh logam Ni berapa gram?

4

72.SOAL NOMOR 18

Dalam elektrolisis larutan Cu(NO ) dengan elektroda inert, 1,27 gram Cu (Ar Cu 63,5) diendapkan,

volume gas yang dihasilkan di anode pada 1 atm, 0 C adalah ....

3 2

o

73.SOAL NOMOR 19

Dalam elektrolisis larutan CuSO dengan elektroda inert, dihasilkan 224 mL gas (STP) di anode,

massa endapan yang didapat di katoda adalah ..... (Ar Cu 63,5)

4

74.SOAL NOMOR 20

Dalam elektrolisis larutan LSO dengan elektrode inert, dihasilkan 448 mL gas di anode (STP), dan

2,56 gram endapan logam L di katoda Ar L adalah .....

4

75.SOAL NOMOR 21

Fluorin dapat diperoleh dari elektrolisis leburan KHF , sesuai dengan reaksi,HF

⟶ HF + ½ F + e.

Waktu yang diperlukan untuk memperoleh 26,88 liter F (pada 0 C, 1 atm) dengan arus 10 ampere

adalah .... (Ar F = 19)

2

2–

2

2o

76.SOAL NOMOR 22

Fluorin dapat diperoleh dari elektrolisis leburan KHF , sesuai persamaan reaksi,HF

⟶ HF + ½ F +

e. Jika arus listrik yang digunakan 20 A selama 29 menit, volume gas fluorin yang dihasilkan adalah

.... (diukur pada 0 C, 1 atm) Ar F = 19.

2

2–

2

o

77.SOAL NOMOR 23

Fluorin dapat diperoleh dari elektrolisis leburan KHF , sesuai persamaan reaksi,HF

⟶ HF + ½ F +

e. Untuk menghasilkan gas fluorin sebanyak 2,24 liter (STP), muatan listrik yang diperlukan adalah

.... (1F = 96500 C)

2

2–

2

78.SOAL NOMOR 24

Dalam elektrolisis, sejumlah 3,18 gram Cu (Ar Cu = 63,5) diendapkan di katoda yang tersusun atas

larutan Cu

(aq) dengan elektroda inert. Jika jumlah listrik yang digunakan sama, volume gas H

yang dihasilkan dari elektrolisis larutan H SO encer pada 27 C, 760 mmHg adalah .... (R = 0,08)

2+

2

24

o

79.SOAL NOMOR 25

Hitunglah massa klorin dan NaOH yang terbentuk dari elektrolisis larutan NaCl jika digunakan arus

10.000 ampere selama 12 jam. (Ar H = 1 ; O = 16 ; Na = 23 ; Cl = 35,5)

80.

JAWABAN ESSAY

81.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 1

Diketahui:

Cu(aq) + 2 e → Cu(s) E° = + 0,34 V

Zn(aq) + 2 e → Zn(s) E° = – 0,76 V

Tentukan potensial sel (E sel) dari kedua elektrode tersebut !

JAWABAN

Karena potensial elektrode Zn lebih negatif, maka Zn harus melakukan oksidasi dan bertindak

sebagai anode.

Katode : Cu

+ 2 e → Cu (s) E = + 0,34 V

Anode : Zn (s) → Zn(aq) + 2 e E = + 0,76 V

------------------------------------------------------------+

Cu + Zn → Cu + Zn

E = +1,10 V

2+

–

2+

–

o

2+–

o

2+

–o

2+

2+o sel

82.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 2

Data E reduksi dari redoks spontan Zn(s) + Cu

(aq) → Zn(aq) + Cu(s)

Adalah sebagai berikut:

Zn(aq) + 2e → Zn(s) E red = - 0,76 V

Cu(aq) + 2e → Cu(s) E red = + 0,34 V

Tentukan:

a. Logam yang bertindak sebagai katoda dan anoda!

b. Tuliskan reaksi yang terjadi pada masing-masing elektroda!

c. Tuliskan reaksi sel dan berapa harga Eo sel !

JAWABAN

a. Unsur yang mempunyai E lebih besar mengalami reaksi reduksi yaitu Cu

dan unsur yang mempunyai E lebih kecil mengalami reaksi oksidasi Yaitu Zn, maka

- Katoda : logam Cu

- Anoda : logam Zn

b. Reaksi pada elektroda

Anoda Zn(s) → Zn(aq) + 2e E oks = + 0,76 V

Katoda Cu

(aq) + 2e → Cu(s) E red = + 0,34 V

c. Harga E sel

Anoda : Zn(s) → Zn(aq) + 2e E oks = + 0,76 V

o

2+

2+

2+

-

o

2+

-

o

o

o

2+

- o

2+

-

o

o

2+

- o

Katoda : Cu

(aq) + 2e → Cu(s) E red = + 0,34 V

---------------------------------------------------------------------------------+

Reaksi sel Zn(s) + Cu

(aq) → Zn(aq) + Cu(s) E sel = +1,10 V

Atau menggunakan rumus

E°sel = E° reduksi + E° oksidasi

= (0,34 V) + (0,76 V) = + 1,10 V

2+

-

o

2+

2+

o

83.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 3

Diketahui :

Cu + 2 e → Cu E° = + 0,34 V

Ag + e →Ag E° = + 0,80V

Tentukan E sel dari kedua elektrode !

JAWABAN

E° lebih negatif dari E°

, maka Cu mengalami oksidasi dan bertindak sebagai anode.

Katode : Ag + e → Ag E° = + 0,80 V

Anode : Cu → Cu + 2 e E° = – 0,34 V

---------------------------------------------------------------------------------+

2 Ag + Cu → 2 Ag + Cu

E°sel = + 0,46 V

2+–

+–

o

Cu

Ag

+–

2+–

+

2+

84.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 4

Diketahui:

Ag + e → Ag Eo = + 0,80 V

Al + 3 e → Al E = – 1,66V

Tentukan E

dari elektrode Ag dan Al serta tentukan katode dan anode!

JAWABAN

E°sel = E°

– E°

= E°Ag – E°Al

= (+0,80) – (–1,66)

= +2,46 V

Katode = elektrode positif, cari E° yang lebih positif(E°

), yaitu Ag.

Anode = elektrode negatif, cari E° yang lebih negatif (E

), yaitu Al.

+–

3+–o

o sel

(+)(–)

(+)

(–)

85.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 5

Diketahui:

Fe + 2 e → Fe E° = –0,44 V

Al + 3 e → Al E° = –1,66 V

a. Tentukan E°

dari elektrode Al dan Fe !

b. Tentukan katode dan anode!

c. Bagaimana reaksi sel?

d. Tentukan elektrode yang bertambah dan elektrode yang berkurang!

e. Tentukan larutan ion yang makin pekat dan larutan ion yang makin encer !

JAWABAN

E° lebih positif/lebih besar (E°

) = E°Fe

E° lebih negatif/lebih kecil (E°

) = E°Al

a. E = E° – E°

= E°Fe – E°Al

= (–0,44) – (–1,66)

= + 1,22 V

b. Katode = E°

= besi

Anode = E°

= aluminium

c. Reaksi sel

2+–

3+–

sel

(+)

(–)

sel(+)(–)

(+)

(–)

Reaksi reduksi untuk E°

, yaitu untuk Fe dan reaksi oksidasi untuk E°

, yaitu untuk Al.

Fe + 2 e → Fe ⇒ × 3

Al → Al + 3 e ⇒ × 2

3 Fe + 2 Al→ 3 Fe + 2 Al

d. Elektrode yang bertambah pada hasil reaksi, yaitu Fe.

Elektrode yang berkurang pada pereaksi, yaitu Al.

e. Larutan ion yang makin pekat pada hasil reaksi, yaitu ion Al

.

Larutan ion yang makin encer pada pereaksi, yaitu ion Fe

.

(+)

(–)

2+–

3+–

2+

3+

3+

2+

86.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 6

Ni + 2 e → Ni E = -0,25 v

Pb + 2 e → Pb E = -0,13 v

Potensial standar sel volta yang terdiri dari elektroda Ni dan Pb adalah ....

JAWABAN

Potensial standar sel volta :

Reaksi oksidasi Ni → Ni + 2 e E = + 0,25 V

Reaksi reduksi Pb

+ 2 e → Pb E = - 0,13 V

------------------------------------------------------------------+

Reaksi sel Ni + Pb

→ Ni + Pb E = + 0,12 V

Jadi potensial standar sel volta yang terdiri dari elektroda Ni dan Pb adalah 0,12 Volt

2+

O

2+

O

2+o

2+

o

2+2+sel

87.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 7

Dari data potensial elektroda standar berikut

Cu + 2 e → Cu E = +0,34 volt

Ag + e → Ag E = +0,80 volt

Maka reaksi Cu + 2Ag → Cu + 2Ag memiliki potensial sel ....

JAWABAN

Harga potensial sel reaksi Cu + 2Ag → Cu + 2Ag (Cu mengalami reaksi oksidasi dan Ag

mengalami reaksi reduksi)

Reaksi oksidasi Cu → Cu + 2 e E = - 0,34 volt

Reaksi reduksi Ag + e → Ag E = +0,80 volt

Reaksi sel Cu + Ag → Cu + Ag E= 0, 46 volt

2+

o

+

o

+2+

+2+

2+o

+

o

+ 2+sel

88.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 8

Berdasarkan potensial standar elektrode diketahui.

Mg(aq) + 2e → Mg(s) E° = 2,37 V

Br (g) + 2e → 2Br (aq) E° = +1,07 V

a. Tentukan potensial sel standar (E

)

b. Tuliskan reaksi selnya.

JAWABAN

a. E = E°(katode) - E°(anode)

E = 1,07 V - ( - 2,37 V) = 3,44 V

Brom memiliki potensial elektrode standar positif, sehingga sebagai katode (kutub positif) dan

magnesium sebagai anode (kutub negatif).

b. Reaksi sel

Katode : Br (g) + 2e → 2Br (aq) E° = +1,07 V (reaksi reduksi)

Anode : Mg

(aq) + 2e → Mg(s) E° = 2,37 V (reaksi reduksi)

Pada katode terjadi reaksi reduksi, sedangkan pada anode terjadi reaksi oksidasi, maka persamaan

reaksi di atas yang terjadi pada anode harus dibalik reaksinya supaya menjadi reaksi oksidasi.

Magnesium sebagai anode, maka reaksinya harus dibalik sehingga reaksi sel yang terjadi sebagai

berikut.

Katode:Br (g) + 2e →2Br (aq) E = +1,07 V

2+

-

2- -

sel

sel

sel

2-

2+

-

2-

o

Anode : Mg(s)→Mg(aq) + 2e E = +2,37 V

--------------------------------------------------------------------------+

Reaksi sel : Br (g) + Mg(s)→2Br (aq)+ Mg

(aq) E = +3,44 V

2+

-o

2

-2+osel

89.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 9

Berdasarkan potensial standar elektrode diketahui.

Ag (aq) + e → Ag(s) E = +0,80 V

Cu(aq) + 2e → Cu(s) E = +0,34 V

a. Tentukan potensial sel standar (E

).

b. Tuliskan reaksi selnya.

JAWABAN

a. Berdasarkan harga potensial elektrodenya, maka tembaga (Cu) lebih mudah mengalami reaksi

oksidasi karena potensial elektrodenya lebih kecil dari pada perak (Ag), sehingga perak sebagai

katode dan tembaga sebagai anode.

E= E (katode) - E (anode)

E= 0,80 V - (0,34 V) = 0,46 V

b. Reaksi sel

Katode : Ag (aq) + e → Ag(s) E = +0,80 V (×2)

Anode : Cu(s) → Cu(aq)+ 2e Eo = 0,34 V (×1)

Persamaan reaksi di atas, koefisien reaksi dari perak harus dikalikan dua untuk menyamakan jumlah

elektron yang terlibat. Tetapi perlu diingat bahwa nilai potensial elektrode tidak tergantung pada

koefisien reaksi, sehingga tidak ikut dikalikan. Reaksi selnya:

Katode:2Ag (aq) + 2e → 2Ag(s) E = +0,80 V

-

o

2+

-

o

osel

oselo

o

osel

+-

o

2+

-

+-

o

Anode : Cu(s) → Cu(aq) + 2e E = 0,34 V

-------------------------------------------------------------------------+

Reaksi sel : 2Ag (aq) + Cu(s) → 2Ag(s) + Cu

(aq) E = +0,46 V

2+

-o

+

2+o sel

90.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 10

Sebuah sel Volta menggunakan elektrode nikel dalam larutan NiSO dan elektrode Ag dalam larutan

Ag SO . Tentukan potensial sel yang terjadi jika E

= –0,25 volt dan E

= +0,80 volt. Tunjukkan

mana yang bertindak sebagai katode dan anode dalam sel ini.

JAWABAN

Oleh karena E

lebih kecil daripada E

maka Ni lebih mudah teroksidasi dibandingkan Ag.

E = E reduksi – E oksidasi

= E – E = +0,80 V – (–0,25 V) = +1,05 V

Jadi, Ni sebagai anode dan Ag sebagai katode dengan potensial sel +1,05 V.

4

24

oNi

oAg

oNi

oAg

o selo

o

o Ago Ni

91.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 11

Larutan K SO dielektrolisis selama 1 jam dengan arus 2 A pada suhu 0 C dan tekanan 1 atm.

Tulislah reaksi yang terjadi pada anode dan katode serta hitunglah volume gas yang terjadi di katode

dan anode!

JAWABAN

K SO→2K + SO

Berarti di dalam sistem tersebut terdapat ion K , ion SO

dan H O sebagai pelarutnya. Maka yang di

katode yang direduksi adalah H O karena ion golongan IA tidak mengalami reaksi reduksi. Pada

anode yang dioksidasi adalah H O karena SO

merupakan sisa asam oksi sehingga tidak

mengalami oksidasi pada katoda.

Anoda : 2H 0 → O + 4H + 4e

Katoda : 2H 0 + 2e → H + 2OH

1 jam = 3.600 detik

jumlah mol elektron =

=

= 0,075

di anoda jumlah mol O =

x 0,075 = 0,01875 mol

Pada kondisi suhu 0 C dan P = 1 atm

24

o

24(aq) +(aq)42-(aq)

+42-2

2

2

42-

22+

2

2-

96.500

i.t

96.500

3.600 x 2

2

4

1

o

Volume O = 0,01875 mol x 22,4 L/mol = 0,42 L

di katoda jumlah mol H =

x 0,075 = 0,0375 mol

Volume H = 0,0375 mol x 22,4 L/mol = 0,84 L

2

2

2

1

2

92.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 12

Tentukan waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1,17 gram nikel dari suatu proses elektrolisis

larutan Ni(NO3)2 jika arus listrik yang digunakan 8 ampere (Ar Ni = 58,5)

JAWABAN

Pada reaksi elektrolisis Ni(NO ) elektron yang terlibat adalah 2

m =

t =

t =

= 485,2 detik

3 2

96.500

e.i.t

e.i

m x 96.500

x 8
2

58,5

1, 17 x 96.500

93.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 13

Industri alumunium diperoleh dengan cara elektrolisis leburan Al O . Apabila parik beroperasi

selama 8 jam per hari arus listrik yang digunakan sebesar 10 Ampere. Hitunglah berapa ton

alumunium yang dihasilkan selama 1 tahun? Ar Al = 27.

JAWABAN

Pada reaksi elektrolisis tersebut elektron yang terlibat adalah 3

Waktunya = 8 x 1 th =( 8 x 60 x 60 x 365 )detik

m =

m =

= 98.039.378.238 gram

massa Al = 98.039.378.238 gram

= 98.039 ton

23

5

96.500

e.i.t

96.500

x10 x8x60x60x3653
275

94.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 14

Arus listrik tertentu dialirkan ke dalam 3 wadah yang masing-masing berisi larutan CuSO4, larutan

AgNO dan AlCl secara seri. Jika pada larutan CuSO mengendapkan logam Cu sebanyak 6,35

gram di katoda tentukan massa perak dan alumunium yang mengendap pada masing-masing

katoda (Ar Cu = 63,5 Ag = 108 dan Al = 27)

JAWABAN

=

=

maka massa Ag = 21,6 gram

=

=

maka massa Al = 1,8 gram

33

4

eCu
mCu

eAg
mAg

2

63,5
6, 35

1
108

mAg

eCu
mCu

eAl
mAl

2

63,5
6, 35

3
27

mAl

95.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 15

Hitunglah massa tembaga yang diendapkan di katode pada elektrolisis larutan CuSO menggunakan

muatan listrik sebesar 0,5 F ! Ingat 1 F = 96.500 C/mol, Ar Cu = 64.

JAWABAN

Larutan CuSO terurai menurut persamaan berikut:

CuSO → Cu + SO

Katode (reduksi kation): Cu

+ 2e → Cu

Diketahui dari soal bahwa F = 0,5 Faraday

Massa ekuivalen (e) Cu = Ar Cu : muatan Cu = 64 : 2 = 32 g

Jadi massa Cu → w = e.F = 32 × 0,5 = 16 g

4

4

42+42–

2+–

96.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 16

Berapakah banyaknya gas hidrogen yang terbentuk dari elektrolisis larutan asam selama 5 menit

dengan menggunakan arus listrik sebesar 965 mA? (1 F = 96.500 C/mol)

JAWABAN

Larutan asam mengandung kation H

Katode (reduksi kation): 2H + 2e → H

1 F = 96500 C/mol → 1 mol elektron = 96500 C

t = 5 menit × 60 detik/menit = 300 detik

i = 965 mA = 965 mA × 1 A/1000 mA = 0,965 A

q = i × t = 0,965 A × 300 detik = 289,5 C

Jumlah mol e = 289,5 C : 96500 C/mol = 3×10

mol

Perbandingan jumlah zat = perbandingan koefisien zat

→ jumlah mol H : jumlah mol e = koefisien H : koefisien e

→ jumlah mol H : 3×10

mol = 1 : 2

→ jumlah mol H = ½ × 3×10

mol

→ jumlah mol H = 1,5 ×10

mol

+

+–2

–

–3

2

–

2

–

2–3

2

–3

2

–3

97.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 17

Bila ke dalam larutan NiSO dialirkan listrik sebesar 0,1 F dan Ar Ni = 59, maka di katode akan

diperoleh logam Ni berapa gram?

JAWABAN

Larutan NiSO terurai menurut persamaan berikut:

NiSO → Ni + SO

Katode (reduksi kation): Ni

+ 2e → Ni

Diketahui dari soal bahwa muatan listrik (F) = 0,1 Faraday

Massa ekuivalen (e) Ni = Ar Ni : muatan Ni = 59 : 2 = 29,5 g

Jadi massa Ni → w = e.F = 29,5 × 0,1 = 2,95 g

4

4

42+42–

2+–

98.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 18

Dalam elektrolisis larutan Cu(NO ) dengan elektroda inert, 1,27 gram Cu (Ar Cu 63,5) diendapkan,

volume gas yang dihasilkan di anode pada 1 atm, 0 C adalah ....

JAWABAN

Elektolisis larutan Cu(NO ) :

Katode : 2Cu

+ 4e ⟶ 2Cu

Anode : 2H O ⟶ 4H + O + 4e

2Cu+ 2H O ⟶ 2Cu + 4H + O

Jumlah Cu yang diendapkan dengan massa 1,27 gram = 1,27 g : 63,5 g/mol = 0,02 mol Cu

Perbandingan koefisien = perbandingan jumlah mol

Koefisien Cu : Koefisien O = jumlah Cu : jumlah O

2 : 1 = 0,02 mol : jumlah O

Jumlah O = ½ × 0,02 mol = 0,01 mol

Karena volume gas diukur pada keadaan STP maka

volume O = 0,01 mol × 22,4 L/mol = 0,224 L

3 2

o

3 2

2+

2+2

2+2

+2

2

2

2

2

2

99.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 19

Dalam elektrolisis larutan CuSO dengan elektroda inert, dihasilkan 224 mL gas (STP) di anode,

massa endapan yang didapat di katoda adalah ..... (Ar Cu 63,5)

JAWABAN

Elektolisis larutan CuSO :

Katode : 2Cu

+ 4e ⟶ 2Cu

Anode : 2H O ⟶ 4H + O + 4e

2Cu + 2H O ⟶ 2Cu + 4H + O

Karena gas O yang dihasilkan diukur pada keadaan STP maka

jumlah mol O = 0,224 L : 22,4 L/mol = 0,01 mol

Berdasarkan perbandingan koefisien = perbandingan mol maka

jumlah mol Cu = 2 × jumlah mol O

jumlah mol Cu = 2 × 0,01 mol

jumlah mol Cu = 0,02 mol

Jadi massa Cu yang mengendap = 0,02 mol x 63,5 g/mol = 1,27 g

4

4

2+

2+2

2+2

+2

2

2

2

100.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 20

Dalam elektrolisis larutan LSO dengan elektrode inert, dihasilkan 448 mL gas di anode (STP), dan

2,56 gram endapan logam L di katoda Ar L adalah .....

JAWABAN

Elektrolisis larutan LSO :

Katode : 2L

+ 4e ⟶ 2L

Anode : 2H O ⟶ 4H + O + 4e

2L + 2H O ⟶ 2L + 4H + O

Karena gas O yang dihasilkan diukur pada keadaan STP maka

jumlah mol gas O yang dihasilkan = 0,448 L : 22,4 L/mol = 0,02 mol

Berdasarkan perbandingan koefisien = perbandingan mol maka

jumlah mol L = 2 × jumlah mol O

jumlah mol L = 2 × 0,02 mol

jumlah mol L = 0,04 mol

Massa molar L = massa endapan L : mol L = 2,56 g : 0,04 mol = 64 g/mol

Jadi Ar L = 64.

4

4

2+

2+2

2+2

+2

2

2

2

101.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 21

Fluorin dapat diperoleh dari elektrolisis leburan KHF , sesuai dengan reaksi,HF

⟶ HF + ½ F + e.

Waktu yang diperlukan untuk memperoleh 26,88 liter F (pada 0 C, 1 atm) dengan arus 10 ampere

adalah .... (Ar F = 19)

JAWABAN

Karena gas F yang dihasilkan diukur pada keadaan STP maka

Jumlah mol F = 26,88 L : 22,4 L/mol = 1,2 mol

Jumlah mol elektron = 2 × mol F

Jumlah mol elektron = 2 × 1,2 mol = 2,4 mol

Jumlah mol elektron = (i × t) : 96500

2,4 mol = (10 ampere × t) : 96500

t = (2,4 × 96.500) : 10

t = 23.160 detik = 386 menit

2

2–

2

2o

2

2

2

102.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 22

Fluorin dapat diperoleh dari elektrolisis leburan KHF , sesuai persamaan reaksi,HF

⟶ HF + ½ F +

e. Jika arus listrik yang digunakan 20 A selama 29 menit, volume gas fluorin yang dihasilkan adalah

.... (diukur pada 0 C, 1 atm) Ar F = 19.

JAWABAN

Jumlah mol elektron = (20 × 29 × 60) : 96500

Jumlah mol elektron = 0,36 mol

Karena gas F yang dihasilkan diukur pada keadaan STP maka

Jumlah mol F = ½ × jumlah mol elektron

Jumlah mol F = ½ × 0,36 mol = 0,18 mol

Volume F = 0,18 mol × 22,4 L/mol = 4,02 L

2

2–

2

o

2

2

2

2

103.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 23

Fluorin dapat diperoleh dari elektrolisis leburan KHF , sesuai persamaan reaksi,HF

⟶ HF + ½ F +

e. Untuk menghasilkan gas fluorin sebanyak 2,24 liter (STP), muatan listrik yang diperlukan adalah

.... (1F = 96500 C)

JAWABAN

Karena gas F yang dihasilkan diukur pada keadaan STP maka

jumlah mol F = 2,24 L : 22,4 L = 0,1 mol

Jumlah mol elektron = 2 × mol F

Jumlah mol elektron = 2 × 0,1 mol = 0,2 mol

Muatan listrik = 0,2 mol × 96500 C/mol = 19.300 C

2

2–

2

2

2

2

104.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 24

Dalam elektrolisis, sejumlah 3,18 gram Cu (Ar Cu = 63,5) diendapkan di katoda yang tersusun atas

larutan Cu

(aq) dengan elektroda inert. Jika jumlah listrik yang digunakan sama, volume gas H

yang dihasilkan dari elektrolisis larutan H SO encer pada 27 C, 760 mmHg adalah .... (R = 0,08)

JAWABAN

Elektrolisis larutan Cu

Katode : Cu

+ 2e ⟶ Cu

Elektrolisis larutan H SO

Katode : 2H + 2e ⟶ H

Jumlah mol Cu yang diendapkan = 3,18 g : 63,5 g/mol = 0,050 mol

Karena jumlah listrik yang digunakan sama dan elektron yang ditangkap juga sebanding maka

jumlah mol gas H sama dengan jumlah mol Cu yaitu sebesar 0,05165 mol.

V = (nRT):P

V = (0,050 × 0,08 × 300) : 1

V = 1,20 L

2+

2

24

o

2+

2+

24

+

2

2

105.SOAL DAN JAWABAN NOMOR 25

Hitunglah massa klorin dan NaOH yang terbentuk dari elektrolisis larutan NaCl jika digunakan arus

10.000 ampere selama 12 jam. (Ar H = 1 ; O = 16 ; Na = 23 ; Cl = 35,5)

JAWABAN

menentukan jumlah mol elektron (t = 12 jam = 43.200 s)

mol e =

=

= 4476,68 mol

Menentukan mol NaOH dan Cl dari elektrolisis larutan NaCl

Reaksi elektrolisis NaCl :

NaCl ⟶ Na + Cl

Katoda : 2H O + 2e ⟶ 2OH + H

Anoda : 2Cl ⟶ Cl + 2e

menghitung mol NaOH dan OH diperoleh dari perbandingan dengan mol e. Karena koeffisien

elektron dengan OH sama, maka mol nya pun sama. mol NaOH = 4476,68 mol

menghitung mol Cl melalui perbandingan dengan koeffisien elektron.

Karena koeffisien Cl

dari koeffisien elektron, maka mol Cl =

x 4476,68 mol = 2238,34

mol

menghitung massa NaOH :

massa = n x Mr = 4476,68 x 40 = 179067,2 gram

96.500

i.t

96.500

10.000 A. 43.200 s

2

+-

2

-2

-2

-

-

2

2

2

1

2

2

1

menghitung massa Cl :

massa = n x Mr = 2238,34 x 71 = 158922,14 gram

2

106.

SOAL PILIHAN GANDA

107.Bahan yang digunakan sebagai elektrode pada sel aki (accu) adalah …

a) Zn dan Cu

b) Pb dan PbO

c) Pt dan C

d) Zn dan C

e) Cu dan PbO

2

2

108.. Logam yang tidak diperoleh dengan proses elektrolisis adalah …

a) Merkuri

b) Natrium

c) Aluminium

d) Magnesium

e) Kalsium

109.Logam yang dapat mencegah korosi pada bumper mobil adalah …

a) Nikel

b) Magnesium

c) Timah

d) Timbal

e) Kromium

110.Berikut ini adalah faktor-faktor yang dapat mempercepat terjadinya korosi, kecuali …

a) Banyaknya uap air disekitar logam

b) Disekitar logam tidak ada oksigen

c) Bersinggungan langsung dengan udara

d) Banyak terdapat uap asam disekitar logam

e) Banyaknya oksigen disekitar logam

111.Selama aki itu bekerja, akan terjadi perubahan-perubahan …

a) Pb menjadi PbO dan PbO menjadi Pb O

b) Pb menjadi PbO dan PbO menjadi PbSO

c) Pb menjadi PbSO dan PbO tetap

d) . Pb dan PbO berubah menjadi Pb O

e) Pb dan PbO berubah menjadi PbSO

2

34

2

2

4

4

2

2

34

2

4

112.Logam yang dapat mencegah korosi pipa besi yang ditanam didalam tanah adalah …

a) Timbal

b) Tembaga

c) Magnesium

d) Timah

e) Nikel

113.

Data potensial reduksi:

Pada suatu sel volta berlangsung reaksi

2 Cr + 3 NiCl → 3 Ni + 2 CrCl

Potensial sel (E ) reaksi tersebut adalah…Volt

a) +0,67

b) -0,46

c) -0,96

d) +0,46

e) +0,96

2

3

O

114.Korosi dari logam besi menghasilkan karat. Rumus kimia karat besi adalah…

a) Fe O .xH O

b) Fe O

c) Fe O .xH O

d) Fe O

e) FeO

322

32

232

23

115.

Reaksi yang terjadi pada anode dari sel kering (sel leclanche) adalah…

a) D

b) A

c) C

d) B

e) E

116.

Jika larutan Na SO dielektrolisis dengan elektroda karbon, reaksi yang terjadi pada anode adalah…

a) Na →Na + e

b) SO→ SO + O

c) 2H + 2e → H

d) 2H O → 4H + O + 4e

e) 2H O + 2e → H + 2OH .

24

+–

42-22

+–2

2+2–

2–2 –

117.Nilai bilangan okidasi dari S didalam Na SO adalah . . .

a) + 8

b) + 5

c) + 4

d) + 7

e) + 6

23

118.Berapa faraday yang diperlukan untuk mereduksi 60 gram ion kalsium menjadi logam kalsium ….

(Ar = Ca = 40)

a) 2,0

b) 1,0

c) 1,5

d) 3,0

e) 4,0

119.

Perhatikan gambar sel volta berikut!

Diagram sel yang tepat untuk gambar tersebut adalah ....

a) Al|Al||Sn|Sn

b) Sn|Sn|| Al| Al

c) Sn|Sn

||Al|Al

d) Sn| Sn || Al| Al

e) Al| Al

||Sn|Sn

3+

2+

2+3+

2+3+

2+

3+

3+2+

120.

Perhatikan sel elektrolisis pada gambar berikut ini!

Reaksi yang terjadi di anoda adalah ....

a) Ni(aq) + 2e → Ni(s)

b) SO (aq) + 4 H (aq) + 2e → 2 H O(l) + SO (g)

c) Ni(s) → Ni(aq) + 2e

d) 2H O(l) → 4H (aq) + O (g) + 4e

e) Cu(s) → Cu(aq) + 2 e

2+

2-

+

22

2+

2

+2

2+

121.Peristiwa penangkapan elektron disebut dengan ... .

a) eksoterm

b) reduksi

c) oksidasi

d) transmisi

122.Peristiwa korosi disebabkan oleh ... .

a) minyak tanah dan air

b) senyawa asam dan alkohol

c) Air dan alkohol

d) uap air dan oksigen di udara

123.Dalam sel volta, elektrode tempat terjadinya reaksi oksidasi disebut ... .

a) anoda

b) kation

c) anion

d) katoda

124.Bilangan oksidasi N dalam NH

adalah....

a) -3

b) -4

c) +3

d) +1

e) +4

4+

125.

Spesi kimia manakah yang berperan sebagai penghasil elektron pada reaksi diatas?

a) CuSO4

b) Jembatan garam

c) Cu

d) ZnSO4

e) Zn

126.Pada elektrolisis leburan BaCl dengan elektrode grafit, di katode akan dihasilkan ...

a) gas oksigen

b) Gas klor

c) logam Ba

d) Gas Hidrogen

e) Larutan Ba(OH)

2

2