ppt elektrolisis

Disusun oleh :

Pendidikan Fisika 2013 | B

ELEKTROLISIS

• Ansita Diah Destiara • Herti Nuryana • Meyke Hetiningsih • M. Yusuf• Musfiq Amrulloh

• Niken Rizky AN• Rinta Dian Pratiwi • Siti Khoirunika • Zainal Abidin • Wiyarsih Budi Utami


Elektrolisis adalah penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik.

Pada elektrolisis, arus listrik digunakan untuk memacu berlangsungnya reaksi redoks yang tidak spontan.

Energi listrik diubah menjadi energi kimia.

PENGERTIAN ELEKTROLISIS


PENGERTIAN ELEKTROLISIS

Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit.

Sel elektrolisis memiliki 3 ciri utama, yaitu :

1. Ada larutan elektrolit yang mengandung ion bebas.

2. Ada 2 elektroda dalam sel elektrolisis.

3. Ada sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang mengalirkan arus listrik searah (DC).


Prinsip kerja sel elektrolisis berlawanan dengan sel volta.

Susunan rangkaian sel elektrolisis juga berlawanan dengan susunan rangkaian sel volta.

Pada sel elektrolisis, anode bermuatan positif (+) dan katode bermuatan negatif (-).

Pada sel elektrolisis,pemberian kutub negatif (-) dan positif (+) didasarkan pada potensial yang diberikan dari luar.

SUSUNAN SEL ELEKTROLISIS


SUSUNAN SEL ELEKTROLISIS

Dalam sel elektrolisis, katode merupakan elektrode negatif sebab dituju oleh ion positif.

Anode adalah elektrode positif sebab dituju oleh ion negatif.


Sel elektrolisis mempunyai beberapa komponen utama : yaitu wadah, elektrode, elektrolit, dan sumber arus searah.

Reaksi pada katode dan anode (Elektrolisis) dibagi menjadi 3 macam / kelompok :

MACAM-MACAM REAKSI PADA KATODE DAN ANODE (ELEKTROLISIS)


1) Sel Elektrolisis dengan Elektrolit Lelehan Biasanya pada sel ini elektrode yang dipakai adalah electrode

yang inert (tidak bereaksi), yaitu platina atau karbon.

Lelehan adalah kondisi elektrolit tanpa mengandung pelarut (air).

Jika arus listrik dialirkan kedalam senyawa ion, maka senyawa itu akan terurai menjadi anion dan kation.

Pada waktu proses elektrolisis, kation akan menuju ke katode dan anion akan menuju ke anode.

Kation langsung direduksi dan anion langsung dioksidasi.


2) Sel Elektrolisis dengan Elektrolit Larutan dan Elektrode Inert (Tidak Reaktif)

Unsur yang dapat dipakai sebagai elektrode inert adalah karbon (C) dan Pelatina (pt).

Adanya air dalam larutan mengakibatkan adanya kompetisi antara air dengan zat-zat tertentu yang terlihat dalam elektrolisis.


3) Sel Elektrolisis dengan Elektrolit Larutan dan Elektrode Tidak Inert (Reaktif)

Pada sel ini elektrode tidak inert ikut bereaksi dan hanya terjadi di anode.

Contoh dari elektrode ini adalah Cu, Fe, Zn, dan sebagainya, kecuali Pt dan C.

Reaksi pada Katode :

Reaksi pada Anode :

• Reaksi yang terjadi sama dengan reaksi yang terjadi pada katode pada kondisi sel elektrolisis dengan electrode inert.

• Logam anode akan teroksidasi menjadi larutan. Dalam hal ini, semua anion tidak perlu diperhatikan.


Faraday menemukan beberapa kaidah perhitungan elektrolisis yang dikenal dengan hukum Faraday.

HUKUM FARADAY


Nama Michael Faraday diabadikan dengan memberikan nama salah satu satuan dalam perhitungan elektrolisis, yaitu faraday (F) yang didefinisikan, satu faraday (1 F).

Satu faraday (1 F) adalah jumlah listrik yang terdiri atas 1 mol electron atau 6,0221367 x 1023 butir elektron.

Karena 1 butir elektron = 1,60217733 x 10-19 coulomb, maka 1 faraday setara dengan muatan sebesar :

6,0221367 x 1023 x 1,60217733 x 10-19 coulomb=

9,64853 x 104 coulombDibulatkan menjadi :

9,65 x 10 4 atau 96500 coulomb

1 faraday (F) = 1 mol elektron = 96500 coulomb


Hubungan antara Faraday dan Coulomb dapat dinyatakan dalam persamaan :

Persamaan yang menunjukkan hubungan Coulomb, Ampere, dan detik adalah sebagai berikut :

Q = i x t

Hubungan antara Faraday, Ampere, dan detik adalah sebagai berikut :

F=Q

96500

Q = F x 96500

F=Q

96500=i x t

96500


Hukum Faraday I : Jumlah zat yang dihasilkan pada electrode berbanding lurus dengan jumlah arus listrik yang melalui elektrolisis.

secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :

w = massa zat yang dihasilkan (gr)e = massa ekuivalen = i = kuat arus (Ampere / A)t = waktu (detik / s) F = jumlah listrik dalam faraday/ jumlah mol elektron (F)

𝑤=𝑒×𝑖×𝑡96500

=𝑒 .𝐹


Jumlah faraday = jumlah mol elektron = nilai perubahan bilangan oksidasi 1 mol zat pada Hukum I Faraday.

Biasanya nilai nilai Ar diketahui sehingga nilai e diubah menjadi dengan Ar = massa atom relatif dan n = jumlah elektron yang diterima atau dilepas .

Jadi rumus Hukum I Faraday sebagai berikut :

e=

atau


Contoh Soal :

1. Ke dalam 500 mL larutan AgNO30,1M dialirkan arus listrik 10 ampere selama 96.5 detik. Tentukan pH larutan setelah proses elektrolisis tersebut!

2. Kedalam larutan NiSO4 dialirkan arus listrik 0,2 faraday. Temtukan volume gas oksigen yang dihasilkan di anode jika diukur pada keadaan standar.


Hukum Faraday II : Jika arus listrik yang sama dilewatkan pada beberapa sel elektrolisis, maka berat zat yang dihasilakan masing masing sel berbanding lurus dengan berat ekuivalen zat itu.

secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :e=

Jadi, rumus Hukum Faraday II yaitu sebagai berikut :

Keterangan : = massa zat yang dihasilkan untuk elektrolisis I (gr) = massa zat yang dihasilkan untuk elektrolisis II (gr) = massa ekuivalen elektrolisis I = massa ekuivalen elektrolisis II


Contoh Soal :

1. Ke dalam larutan AgNO3 dan larutan NaCI yang disusun seri, dialirkan arus listrik sehingga larutan NaCI memiliki pH 13. Jika diketahui Ar Ag = 108 g mol-1 dan volume setiap larutan 1 L, tentukan massa perak yang diendapkan!

2. Arus listrik dialirkan kedalam larutan NiSO4 dan larutan AgNO3 yang disusun seri dan dihasilkan 11,8 g endapan. Jika diketahui Ar Ni = 59 g mol-1, tentukan massa logam Ag yang diendapkan pada larutan AgNO3 !


1. Pemurnian Logam

KEGUNAAN ELEKTROLISIS

• Logam yang ada dialam sebagian besar masih bercampur dengan logam lain.

• Pada contoh berikut, akan dibahas tentang cara menghilangkan zat-zat lain yang bercampur dengan tembaga sehingga diperoleh unsur tembaga murni.

Sebagai katode, tempatkan tembaga yang akan anda murnikan, sedangkan tembaga murni ditempatkan sebagai anode.

Elektrolit yang digunakan adalah larutan yang mengandung kation logam yang akan dimurnikan ( dalam hal ini adalah larutan CuSO4).


Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : CuSO4 (aq) Cu2+

(aq) + SO42-

(aq)

Katode (tembaga kotor) : Cu2+(aq) + 2e Cu(s)

Anode (tembaga murni) : Cu(s) Cu2+(aq) + 2e

Kation tembaga direduksi menjadi tembaga yang mengendap di katode.

Kation Cu2+ dari anode menuju larutan menggantikan ion Cu2+ yang mengalami reduksi.


2. Penyepuhan Logam


• Logam yang biasa digunakan untuk melapisi (menyepuh) adalah emas, perak, kromium, titanium dan nikel

• Benda-benda yang biasa dilapisi adalah mesin-mesin kendaraan bermotor, alat-alat rumah tangga, dan aksesoris.

• Pada penyepuhan ini, digunakan elektrode yang reaktif dan elektrolit larutan yang mengandung kation logam yang akan melapisi.


• Misalnya untuk melapisi sendok dengan perak, logam yang digunakan sebagai anode, sedangkan elektrolit yang digunakan adalah larutan AgNO3.

• Adapun reaksi yang terjadi pada penyepuhan sendok dengan perak adalah sebagai berikut :

AgNO3 Ag+ + NO3-

Katode (sendok) : Ag+(aq) + e Ag(s)

Anode (perak) : Ag(s) Ag+(aq) + e


• Pada penyepuhan ini, digunakan elektrode yang reaktif dan elektrolit larutan yang mengandung kation logam yang akan melapisi.

• Misalnya untuk melapisi sendok dengan perak, logam yang digunakan sebagai anode, sedangkan elektrolit yang digunakan adalah larutan AgNO3.


3. Produksi Gas


• Metode elektrolisis dipakai oleh industry untuk membuat gas klorin, oksigen, dan hidrogen dalam jumlah besar.

• Untuk memproduksi gas oksigen (O2) biasanya digunakan larutan yang mengandung anion SO4

2-, NO3, dan CO32-.

• Pada pembuatan gas dengan proses elektrolisis, elektrode yang digunakan harus dari logam inert.


• Contoh pembuatan gas hidrogen dan oksigen, dengan elektrolit yang digunakan adalah K2SO4 dan elektrodenya C sebagai berikut. Reaksi yang terjadi adalah :

K2SO4 (aq) 2K+(aq) + SO4

2-(aq)

Katode : 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2 (g)

Anode : 2H2O(l) 4H+(aq) + 4e + O2 (g)

• Larutan K2SO4 diperlukan sebagai penghantar listrik.


#TERIMA KASIH#

ppt elektrolisis

Education

Transcript of ppt elektrolisis