Apa itu Elektrolisis?

Elektrolisis adalah reaksi kimia tidak spontan yang melibatkan reaksi oksidasi-reduksi, yang disebabkan oleh arus listrik.

Agar elektrolisis berlangsung, arus listrik yang terlibat harus kontinu dan memiliki tegangan yang cukup.

Agar ion-ion yang terlibat memiliki kebebasan dalam gerakan yang mereka lakukan, elektrolisis dapat terjadi dengan fusi (elektrolisis beku) atau dengan pelarutan (elektrolisis dalam larutan).

Aplikasi Elektrolisis

Banyak bahan dan senyawa kimia yang dihasilkan dari proses elektrolisis, misalnya:

• aluminium dan tembaga
• hidrogen dan klorin dalam silinder
• perhiasan imitasi (proses galvanisasi)
• panci presto
• roda magnesium (dop roda mobil).

Hukum Elektrolisis

Hukum Elektrolisis dikembangkan oleh fisikawan dan kimiawan Inggris Michael de Faraday (1791-1867). Kedua hukum mengatur aspek kuantitatif elektrolisis.

ITU hukum pertama elektrolisis memiliki pernyataan berikut:

“Massa suatu unsur, yang disimpan selama proses elektrolisis, berbanding lurus dengan jumlah listrik yang melewati sel elektrolisis.”.

Q = saya. untuk

Dimana,

Q: muatan listrik (C)
saya: intensitas arus listrik (A)
untuk: selang waktu lewatnya arus listrik (s)

ITU hukum kedua elektrolisis memiliki pernyataan berikut:

“Massa berbagai unsur, ketika disimpan selama elektrolisis dengan jumlah listrik yang sama, berbanding lurus dengan ekuivalen kimianya”.

M = K DAN

Dimana,

saya: massa zat
K: konstanta proporsionalitas
DAN: gram setara zat

Pelajari lebih lanjut di artikel: konstanta faradayday.

Klasifikasi

Proses elektrolisis dapat terjadi melalui peleburan atau pelarutan:

Elektrolisis Beku

Elektrolisis beku adalah yang diproses dari elektrolit cair, yaitu dengan proses Fusi.

Sebagai contoh, mari kita gunakan NaCl (Natrium Klorida). Ketika kita memanaskan zat hingga 808 °C, zat itu melebur dan ion-ion muncul (Na⁺ dan Cl^-) mulai memiliki kebebasan bergerak yang lebih besar, dalam keadaan cair.

ketika arus listrik masuk ke dalam sel elektrolisis, kation Na⁺ mereka ditarik oleh kutub negatif, yang disebut katoda. Sudah anion Cl^-, ditarik oleh kutub positif, atau anoda.

Dalam kasus Na⁺ terjadi reaksi reduksi, sedangkan pada Cl^-, terdapat reaksi oksidasi.

Skema Elektrolisis Beku NaCl

Elektrolisis berair

Dalam elektrolisis air, pelarut pengion yang digunakan adalah air. Dalam larutan berair, elektrolisis dapat dilakukan dengan elektroda terbalik atau elektroda aktif (atau reaktif).

Elektroda inert: air dalam larutan terionisasi menurut persamaan:

H₂O H⁺ + OH^-

Dengan disosiasi dari NaCl kita memiliki:

NaCl → Na⁺ + Cl^-

Jadi, kation H H⁺ dan terus⁺ dapat dibuang di kutub negatif, sedangkan anion OH^- dan Cl^- dapat dibuang di kutub positif.

Skema Elektrolisis Berair NaCl

Pada kation terjadi reaksi reduksi (reduksi katodik), sedangkan pada anion terjadi reaksi oksidasi (oksidasi anodik).

Jadi kita memiliki reaksi elektrolisis:

2 NaCl + 2 H₂O → 2 In⁺ + 2 OH^- + H₂ + Cl₂

Dari sini, kita dapat menyimpulkan bahwa molekul NaOH tetap dalam larutan, sedangkan H₂ dilepaskan di kutub negatif dan Cl₂, pada kutub positif.

Proses ini akan menghasilkan persamaan ekivalen:

2 NaCl + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂ + Cl₂

Elektroda Aktif: dalam hal ini, elektroda aktif berpartisipasi dalam elektrolisis, namun mengalami korosi.

Sebagai contoh, kami memiliki elektrolisis dalam larutan tembaga sulfat (CuSO) berair₄):
CUSO₄ → Cu₂ + OS ^2-₄
H₂O → H⁺ + OH^-

Skema Elektrolisis Berair CuSO₄

Dalam hal ini, anoda tembaga akan menimbulkan korosi:

Pantat⁰ → Cu²⁺ + 2e^-

Hal ini karena, sesuai dengan potensial standar elektroda, arus listrik lebih mudah melepaskan elektron dari Cu.⁰ daripada OS ^2-₄ atau dari oh^-.

Oleh karena itu, di kutub negatif, reaksi elektrolisis berikut terjadi:

2e^- + Cu²⁺ → Cu

Di kutub positif, kita memiliki reaksi elektrolisis:

Cu → Cu²⁺ +2e^-

Akhirnya, ketika kita menambahkan dua persamaan elektrolisis, kita memiliki nol sebagai hasilnya.

Ingin tahu lebih banyak tentang topik tersebut? Baca artikel:

• Ion, Kation dan Anion
• Reaksi kimia
• Reaksi Oksidasi

Baterai dan Elektrolisis

Elektrolisis didasarkan pada fenomena terbalik dengan baterai. Dalam elektrolisis, prosesnya tidak spontan, seperti yang terjadi pada baterai. Dengan kata lain, elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi kimia, sedangkan sel menghasilkan energi listrik dari energi kimia.

tahu lebih banyak tentang Elektrokimia.

Latihan

1. (Ulbra-RS) Kalium logam dapat diproduksi dengan elektrolisis beku kalium klorida. Dari pernyataan tersebut, centang alternatif yang benar.

a) Elektrolisis adalah proses yang melibatkan reaksi oksidasi-reduksi dan reduksi yang dimotivasi oleh arus listrik.
b) Elektrolisis beku kalium klorida berlangsung pada suhu kamar.
c) Kalium ditemukan di alam dalam bentuk tereduksi (K⁰).
d) Reaksi elektrolisis adalah reaksi yang berlangsung dengan bantuan radiasi ultraviolet.
e) Dalam proses elektrolisis kalium klorida, untuk mendapatkan logam kalium, terjadi transfer elektron dari kalium ke klor.

Lihat jawaban

Alternatif untuk

2. (UFRGS-RS) Di katoda sel elektrolisis selalu ada:

a) Deposisi logam.
b) Setengah reaksi reduksi.
c) Produksi arus listrik.
d) Pelepasan gas hidrogen.
e) Korosi kimia.

Lihat jawaban

Alternatif b

3. (Unifor-CE) Proposisi berikut terkait dengan elektrolisis:

SAYA. Reaksi elektrolisis terjadi dengan konsumsi energi listrik.
II. Larutan glukosa dalam air tidak dapat dielektrolisis karena tidak menghantarkan arus listrik.
AKU AKU AKU. Dalam elektrolisis larutan garam, kation logam mengalami oksidasi.

Kami hanya dapat mengatakan bahwa:

a) Saya benar.
b.II benar.
c.III benar.
d) I dan II benar.
e) II dan III benar.

Lihat jawaban

Alternatif

4. (FEI-SP) Dua mahasiswa Kimia melakukan elektrolisis BaCl₂; yang pertama berair dan yang kedua berapi-api. Mengenai hasilnya, kita dapat mengatakan bahwa keduanya diperoleh:

ah₂ ini adalah₂ di anoda.
b) H₂ dan Ba ​​di anoda.
c) Cl₂ dan Ba ​​pada elektroda.
d) H₂ di katoda.
e) Cl₂ di anoda.

Lihat jawaban

Alternatif dan

5. (Vunesp)"Kolam renang tanpa Kimia” adalah iklan yang melibatkan pengolahan air. Namun, diketahui bahwa perlakuan terdiri dari penambahan natrium klorida ke dalam air dan melewatkannya air melalui wadah yang dilengkapi dengan elektroda tembaga dan platinum yang terhubung ke timah mobil.

a) Berdasarkan informasi ini, diskusikan apakah pesan iklan tersebut benar
b) Mengingat elektroda inert, tulis persamaan reaksi yang terlibat yang membenarkan jawaban sebelumnya.

Lihat jawaban

a) Pesan iklan tidak benar, karena akan terbentuk produk kimia.
b) 2 NaCl + 2H₂O → 2 NaOH + H₂ + Cl₂ (reaksi yang membentuk klorin, berguna dalam pengolahan air kolam)
2 NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O (reaksi yang membentuk NaClO, bakterisida kuat)