Elektrolisa adalah proses fisik-kimia yang menggunakan energi listrik dari sumber apa pun (seperti: baterai atau baterai) untuk memaksa terjadinya reaksi kimia untuk menghasilkan zat sederhana atau komposit yang tidak dapat ditemukan di alam atau yang tidak ditemukan dalam jumlah besar.
Representasi perakitan sistem elektrolisis apa pun
Selama elektrolisis, kation mengalami reduksi di katoda, dan anion mengalami oksidasi di anoda. Ini terjadi melalui pelepasan listrik yang disediakan oleh sumber eksternal. Jadi, dalam elektrolisis, kita memiliki reaksi oksidasi dan reduksi non-spontan.
Sekarang pahami dua cara di mana elektrolisis terjadi:
Dalam jenis elektrolisis ini, kami menggunakan a zat ionik dalam keadaan cair dalam tong elektrolit. Ketika zat ionik (XY) mengalami fusi, ia mengalami proses disosiasi, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Kemudian, ketika sumber listrik dihidupkan, kation (X+) bergerak menuju katoda, dan anion (Y-) bergerak menuju anoda. Dengan demikian:
Di katoda: kation menerima elektron (mengalami reduksi) dan berubah menjadi zat stabil (X), proses yang diwakili oleh persamaan berikut:
Di anoda: anion kehilangan elektron (mereka mengalami oksidasi) dan menjadi zat yang stabil (X), sebuah proses yang diwakili oleh persamaan berikut:
a) Contoh elektrolisis batuan beku
Sebagai contoh, ikuti sekarang elektrolisis beku dari natrium klorida (NaCl). Ketika natrium klorida (NaCl) mengalami fusi, ia mengalami proses disosiasi, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Kemudian, ketika sumber listrik dihidupkan, kation (Na+) bergerak menuju katoda, dan anion (Cl-) bergerak menuju anoda. Dengan demikian:
Di katoda: kation dalam+ mereka menerima elektron (mereka mengalami reduksi) dan menjadi zat yang stabil (Na, yang merupakan logam padat), sebuah proses yang diwakili oleh persamaan di bawah ini:
Di anoda: anion Cl- mereka kehilangan elektron (mereka mengalami oksidasi) dan menjadi zat yang stabil (Cl2, yang berbentuk gas), proses yang diwakili oleh persamaan di bawah ini:
Skema mendemonstrasikan elektrolisis batuan beku NaCl
Jadi, dalam elektrolisis beku natrium klorida, kita memiliki pembentukan logam natrium (Na) dan gas klor (Cl2).
Dalam jenis elektrolisis ini, kami menggunakan zat ionik yang dilarutkan dalam air, di dalam tangki elektrolitik. Jadi, sebelum melakukan elektrolisis, pertama-tama kita mencampur zat (biasanya garam) anorganik) dalam air untuk menyebabkan disosiasi (pelepasan kation dan anion), seperti yang ditunjukkan di bawah:
Perbedaan dalam kaitannya dengan elektrolisis beku adalah bahwa, selain ion dari disosiasi, kita juga memiliki ion dari ionisasi diri air. Dalam ionisasi sendiri, air menghasilkan kation hidronium (H+) dan anion hidroksida (OH-), seperti pada persamaan di bawah ini:
Jadi, di dalam tong elektrolit, kami memiliki keberadaan dua kation (satu dari zat ionik dan satu dari air) dan dua anion (satu dari zat ionik dan yang lainnya dari Air).
Untuk mengetahui kation mana yang akan pindah ke katoda dan anion mana yang akan pindah ke anoda, maka perlu diketahui urutan keluarnya kation dan anion.
Untuk kation:
Au>Pt>Hg>Ag>Cu>Ni>Cd>Pb>Fe>Zn>Mn>hidronium>keluarga IIIA> keluarga IIA > keluarga IA
untuk anion
Anion tidak teroksigenasi dan H2SO4 > hidroksida > anion teroksigenasi dan F
Kemudian, ketika sumber listrik dihidupkan, kation (X+) bergerak menuju katoda, dan salah satu anion (Y-) bergerak menuju anoda.
Di katoda: kation menerima elektron (mengalami reduksi) dan berubah menjadi zat stabil (X), proses yang diwakili oleh persamaan di bawah ini:
Di anoda: anion kehilangan elektron (mereka mengalami oksidasi) dan menjadi zat yang stabil (Y), sebuah proses yang diwakili oleh persamaan di bawah ini:
a) Contoh elektrolisis berair
Sebagai contoh, kita akan menggunakan elektrolisis air natrium klorida (NaCl). Ketika natrium klorida (NaCl) dilarutkan dalam air, ia mengalami proses disosiasi, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Selain disosiasi NaCl, kita memiliki ionisasi air sendiri:
Jadi kita memiliki kation H+ dan terus+ dan anion OH- dan Cl-. Kemudian, ketika sumber daya dihidupkan, kami memiliki yang berikut:
di katoda: kation H+ menerima elektron (tereduksi) dan menjadi zat yang stabil (H2, yang merupakan gas). Ini karena hidronium memiliki prioritas pelepasan di atas unsur-unsur keluarga IA (dalam hal ini, Na). Proses tersebut diwakili oleh persamaan di bawah ini:
di anoda: anion Cl- mereka kehilangan elektron (mereka mengalami oksidasi) dan menjadi zat yang stabil (Cl2, yang berwujud gas). Hal ini karena Cl- itu adalah anion tidak teroksigenasi dan memiliki prioritas pelepasan di atas hidroksida, proses yang diwakili oleh persamaan di bawah ini:
Skema mendemonstrasikan elektrolisis air NaCl
Jadi, dalam elektrolisis air natrium klorida, kita memiliki pembentukan gas hidrogen (H2) dan gas klorin (Cl2).
Oleh Saya Diogo Lopes Dias
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise.htm