Sel Elektrolisis

Elektrolisis ialah kejadian penguraian elektrolit dalam sel elektrolisis oleh arus listrik.

Dalam sel volta/galvani, reaksi oksidasi reduksi berlangsung dengan spontan, dan energi kimia yang menyertai reaksi kimia diubah menjadi energi listrik. Sedangkan elektrolisis merupakan reaksi kebalikan dari sel volta/galvani yang potensial selnya negatif atau dengan kata lain, dalam keadaan normal tidak akan terjadi reaksi dan reaksi sanggup terjadi jikalau diinduksi dengan energi listrik dari luar.

Contoh sel Volta ialah sel Daniel :

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu E⁰ = 1,1 V

Reaksi sebaliknya tidak terjadi secara spontan, namun seandainya potensial ludang keringh tinggi dari 1,1 V dimemberikankan pada sel dengan arah kebalikan dari potensial yang dihasilkan sel, reaksi sebaliknya akan berlangsung. Jadi, zink akan mengendap dan tembaga akan mulai larut. Reaksi kebalikannya ini disebut elektrolisis. Pada elektrolisis tidak dihasilkan arus listrik melainkan membutuhkan sumber arus listrik biar reaksi terjadi (tidak spontan)

Contoh elektrolisis adalah :

Zn²⁺ + Cu → Zn + Cu²⁺

Elektroda positif (+) dari sel dihubungkan dengan kutub positif (+) dari sumber arus listrik
Elektroda negatif (-) dari sel dihubungkan dengan kutub negatif (-) dari sumber arus listrik

Pada elektroda positif (+)/anoda alasannya ialah dihubungkan dengan kutub positif (+) yang potensialnya ludang keringh besar mengakibatkan terjadi reaksi oksidasi dan elektron mengalir dari elektroda ini menuju ke sumber arus listrik. Elektron bergerak dari kutub negatif (-) sumber arus listrik ke elektroda negatif (-)/katoda sehingga mengakibatkan terjadi reaksi reduksi.

Persamaan dan perbedaan sel volta dan sel elektrolisis :

Persamaan :

Anoda selalu terjadi reaksi oksidasi dengan kata lain elektroda yang terjadi reaksi oksidasi disebut anoda
Katoda selalu terjadi reaksi reduksi dengan kata lain elektroda yang terjadi reaksi reduksi disebut katoda

Ingat KARET : katoda selalu reduksi

Perbedaan :

Pada Sel Volta

merubah energi kimia menjadi energi listrik
Anoda (oksidasi) ialah elektroda negatif (-) dan katoda (reduksi) ialah elektroda positif (+)

Pada Sel Elektrolisis

merubah energi listrik menjadi energi kimia
Anoda (oksidasi) ialah elektroda positif (+) dan katoda (reduksi) ialah elektroda negatif (-)

Pada elektrolisis ingat KATIMIN : katoda kutub negatif/minus

Reaksi-reaksi Sel Elektrolisis

Reaksi pada Katoda ( Reduksi Kation)

1.Bila kation dari golongan Alkali/ IA (Li⁺, Na⁺, K⁺), Alkali tanah/ IIA (Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺), Al³⁺ atau Mn²⁺ maka kation tersebut tidak direduksi namun air (H2O) yang direduksi. hal ini alasannya ialah E°red H2O ludang keringh besar dari ion-ion teraebut. Reaksi yang terjadi :

2H₂O(l) + 2e^- → H₂(g) + 2OH^-(aq)

2. H⁺ dari suatu asam akan direduksi menjadi gas hidrogen (H2). Reaksi yang terjadi :

2H⁺(aq) + 2e^- → H₂(g)

3. Ion-ion logam lainnya yang tidak termasuk kelompok di atas direduksi kemudian mengendap pada katoda.

Ni²⁺(aq) + 2e^- → Ni(s)

Cu²⁺(aq) + 2e^- → Cu(aq)

Ag⁺(aq) + e^- → Ag(s)

4. Ion-ion lelehan atau leburan dari golongan alkali dan alkali tanah direduksi kemudian mengendap pada katoda alasannya ialah lelehan/leburan tidak mengandung air.

Li⁺(aq) + e^- → Li(s)

Ca²⁺(aq) + 2e^- → Ca(s)

Reaksi pada Anoda (Oksidasi Anion)

1. Bila elektrodanya non inert ( Ni, Cu, Ag dll) maka elektrodanya yang dioksidasi. teladan reaksinya :

Ni(s) → Ni²⁺(aq) + 2e^-

Cu(aq) → Cu²⁺(aq) + 2e^-

Ag(s) → Ag⁺(aq) + e^-

2. Bila elektrodanya inert ( C, Pt atau Au) maka elektrodanya tidak bereaksi dan jikalau anionnya, ada 3 kemungkinan reaksi :

a. Ion OH^- dari basa maka reaksi yang terjadi :

4OH^-(aq) → 2H2O(aq) + O2(g) + 4e^-

b. Ion sisa asam yang mengandung oksigen (SO₄^2-, NO₃^-, PO₄^3- dll) tidak dioksidasi namun air (H2O) yang dioksidasi. alasannya ialah E°oks H2O ludang keringh besar dari sisa asam yang mengandung oksigen. Reaksi yang terjadi :

2H2O(aq) → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-

c. ion sisa asam yang tidak mengandung oksigen (Cl^- , Br^- , I^- dll) akan dioksidasi.

2Cl^-(s) → Cl2(g) + 2e^-

2Br^-(s) → Br2(g) + 2e^-

setelah membaca dari beberapa sumber ternyata yang dituliskan dalam reaksi elektrolisis bukan hanya reaksi di katoda (+) dan anoda (-) saja, tetapi reaksi penguraiannya juga. sebagai citra aku memperlihatkan beberapa teladan reaksi elektrolisis.

1. elektrolisis kalium iodida (KI) dengan elektroda C

KI → K⁺ + I^- x2

Katoda (+) : 2H₂O(l) + 2e^- → H₂(g) + 2OH^-(aq)

Anoda (-) : 2I^-(s) → I2(g) + 2e^-

2KI → 2K⁺ + ~~2I^-~~

Katoda (+) : 2H₂O(l) + 2e^- → H₂(g) + 2OH^-(aq)

Anoda (-) : 2I^-(s) → I2(g) + 2e^-

--------------------------------------------------------

Reaksi sel : 2KI + 2H₂O → 2K⁺ + 2OH^- + I2 + H₂

2KI + 2H₂O → 2KOH + I2 + H₂

Pada katoda reaksi K diganti oleh H2O alasannya ialah K tergolong dalan logam alkali.
dikalikan 2 ( x2 ) untuk menyamakan ion homogen dan/atau elektron di ruas kiri dan kanan. kemudian sesudah ion homogen dan jumlah elektron di ruas kiri dan kanan sama sanggup dicoret. Yang tidak dicoret itulah reaksi selnya. Pada reaksi-reaksi selanjutnya tidak aku memperlihatkan keterangan yang penting perhatikan aturan-aturan reaksi pada katoda dan anoda yang telah dibahas sebelumnya.

2. elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektroda Pt

AgNO3 → Ag⁺ + NO3^- x4

Katoda (+) : Ag⁺(aq) + e^- → Ag(s) x4

Anoda (-) : 2H2O(aq) → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^- x1

4AgNO3 → ~~4Ag~~⁺ + 4NO3^-

Katoda (+) : ~~4Ag~~⁺(aq) + 4e^-→ 4Ag(s)

Anoda (-) : 2H2O(aq) → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-
--------------------------------------------------------------------------
Reaksi sel : 4AgNO3(aq) + 2H₂O(aq) → 4Ag(s) + 4H⁺(aq) + 4NO3^- + O2(g)

4AgNO3(aq) + 2H₂O(aq) → 4Ag(s) + 4HNO3 + O2(g)

3. elektrolisi leburan NaCl dengan elektroda Cu ( ingat Cu tidak inert)

NaCl → Na⁺ + Cl^-x2

Katoda (+) : Na⁺(aq) + e^- → Na(s) x2

Anoda (-) : Cu(aq) → Cu²⁺(aq) + 2e^- x1

2NaCl → ~~2Na~~⁺ + 2Cl^-

Katoda (+) : ~~2Na~~⁺(aq) + 2e^- → 2Na(s)