Elektrolisis: Perbedaan antara revisi

* Ada 2 elektrodaelektrode dalam sel elektrolisis.

ElektrodaElektrode yang menerima elektron dari sumber arus listrik luar disebut Katodakatode, sedangkan elektodaelektrode yang mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut Anodaanode. KatodaKatode adalah tempat terjadinya reaksi reduksi yang elektrodanyaelektrodenya negatif (-) dan Anodaanode adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi yang elektrodanyaelektrodenya positif (+).

Di awal abad ke-19, Faraday menyelidiki hubungan antara jumlah listrik yang mengalir dalam sel dan kuantitas kimia yang berubah di elektrodaelektrode saat elektrolisis. Ia merangkumkan hasil pengamatannya dalam dua hukum pada tahun 1833.

CuSO₄ =→ Cu²⁺ + SO₄^2-

Sel elektrolisis banyak digunakan dalam industri pembuatan gas misalnya pembuatan gas oksigen, gas hidrogen, atau gas klorin. Untuk menghasilkan gas oksigen dan hidrogen, Anda dapat menggunakan larutan elektrolit dari kation golongan I A, (K⁺, Na⁺), golongan II A, (Ca²⁺, Mg²⁺), Al³⁺, Mn²⁺ dan anion yang mengandung oksigen (SO₄^2-, CO₃^2-, NO₃^-, PO₄^3-, ClO₄^-) dengan elektrodeelektroda Pt atau karbon. Reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas, misalnya elektrolisis larutan Na₂SO₄ menggunakan elektrode karbon.

Na₂SO_4(aq) =→ 2 Na⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq)

Katode (C): 2 H₂O_(l) + 2e^- =→ 2 OH^-_(aq) + H_2(g)

Anode (C): 2 H₂O_(l) =→ 4 H⁺_(aq) + O_2(g) + 4e^-

Karena pada katode dan anode yang bereaksi adalah air, semakin lama air semakin berkurang sehingga perlu ditambahkan. Perlu diingat bahwa walaupun yang bereaksi adalah air, tidak berarti elektrolit Na₂SO₄ tidak diperlukan. Elektrolit ini berguna sebagai penghantar arus listrik.

Penyepuhan suatu logam emas, perak, atau nikel, bertujuan menutupi logam yang penampilannya kurang baik atau menutupi logam yang mudah berkarat. Logam-logam ini dilapiasi dengan logam lain yang penampilan dan daya tahannya lebih baik agar tidak berkarat. Misalnya mesin kendaraan bermotor yang terbuat dari baja umumya dilapisi kromium agar terhindar dari korosi . Beberapa alat rumah tangga juga disepuh dengan perak sehingga lebih awet dan penampilannya tampak lebih baik. Badan sepede titanium dilapisi titanium oksida (TiO₂) yang bersifat keras dan tidak dapat ditembus oleh oksigen atau uap air sehingga terhindar dari reaksioksidareaksi oksida yang menyebabkan korosi. Prinsip kerja proses penyepuhan adalah penggunaan sel dengan elektrolit larutan dan electrodeelektrode reaktif. Contoh jika logam atau cincin dari besi akan dewlapsdilapisi emas digunakan larutan elektrolit AuCl₃_(aq). Logam besi (Fe) dijadikan sebagai katode, sedangkan logam emasnya (Au) sebagai anode. Apa yang terjadi jika kedua logam ini ditukar posisinya? Mengapa? Reaksi yang berlangsung dalam proses penyepuhan besi dengan emas yaitu:

AuCl₃_(aq) =→ Au³⁺_(aq) + 3 Cl^-_(aq)

Katode (cincin Fe): Au³⁺_(aq) + 3e^- =→ Au_(s)

Anode (Au): Au_(s) =→ Au³⁺_(aq) + 3e^-

Proses yang terjadi yaitu oksidasi logam emas (anode) menjadi Au³⁺_(aq). Kation ini akan bergerak ke katode menggantikan kation Au³⁺ yang direduksididireduksi di katode. Kation Au³⁺ di katode direduksi membentuk endapan logam emas yang melapisi logam atau cincin besi. Proses ini cukup murah karena emas yang melapisi besihanyabesi hanya berupa lapisan tipis.

Proses pemurnian logam kotor banyak dilakukan dalam pertambangan. Logam transisi yang kotor dapat dimurnikan dengan cara menempatkannya sebagai anode dan logam murni sebagai katode. Elektrolit yang digunkandigunakan adalah elektrolit yang mengandung kation logam yang dimurnikan. Contoh: proses pemurnian nikel menggunakan larutan NiSO_4(aq). Nikel murni digunakan sebagai katode, sedangkan nikel kotor (logam yang dimurnikan) digunakan sebagai anode. Reaksi yang terjadi, yaitu:

NiSO_4(aq) =→ Ni²⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq)

Katode (Ni murni): Ni²⁺_(aq) + 2e^- =→ Ni _(s)

Anode (Ni kotor): Ni _(s) =→ Ni²⁺_(aq) + 2e^-