SEL ELEKTROLISIS

Kelompok : Andita Amira Bayu Oktavian Ilham Nur Adha Namira Afifah Diyana Riskita Chasanah Verani Nurizki

By XII MIPA 2

Sel elektrolisis

Sel elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan reaksi redoks yang diinginkan dan digunakan secara luas di dalam masyarakat kita.Salah satu contoh aplikasi sel elektrolisis dalam kehidupan sehari-hari adalah Baterai aki yang dapat diisi ulang

Persamaan sel volta dan sel elektrolisis

• Persamaannya adalah pada kutub anoda selalu terjadi reaksi oksidasi.• Pada kutub katoda selalu terjadi reaksi reduksi

Perbedaan sel volta dan sel elektrolisis

• Pada sel volta merubah energi kimia menjadi energi listrik.

• Anoda ( oksidasi) adalah elektroda negatif dan katoda (reduksi) adalah elektroda positif.

• Pada sel elektrolisis merubah energi listrik menjadi kimia.

• Anoda (oksidasi) adalah elektroda positif dan katoda (reduksi) adalah elektroda negatif

Reaksi Pada Anoda (Oksidasi)1) Bila anoda terbuat dari Pt, Au, atau C, maka anoda

tidak ikut teroksidasi,

a) Ion OH- teroksidasi menjadi H2O dan gas O2

Contoh : 4OH-(aq) → 2H2O(l) + O2(g) + 4e¯

b) Ion sisa asam halida (Cl-, Br -, I-) teroksidasi menjadi molekulnya.

Contoh : 2Br -(aq) → Br2(l) + 2e¯

c) Ion sisa asam oksi (SO42-, NO3

-, CO32-) tidak

teroksidasi, yang teroksidasi adalah air (pelarut).

Contoh :2H2O(l) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e¯

2) Bila anoda terbuat selain dari Pt, Au, atau C, maka anoda ikut teroksidasi.Contoh : 

• anoda dari logam Ag maka Ag (s) → Ag+ (aq) + e¯

• anoda dari logam Cu maka Cu (s) → Cu2+ (aq) + 2e¯

Reaksi Pada Katoda (Reduksi)

• A. Kation dapat berasal dari golongan alkali, alkali tanah, Al atau Mn yaitu ion-ion logam yang memiliki elektrode lebih dari kecil atau lebih negatif daripada pelarut (air), sehingga air yang tereduksi.

Reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.

• 2H2O(l) + 2e¯ → 2OH¯(aq) + H2(g)

• B. Ion-ion logam yang memiliki E° lebih besar dari -0,83 direduksi menjadi logam yang diendapkan pada permukaan katode.

• M+ + e¯ → M

• C. Ion H+ dari asam direduksi menjadi gas hidrogen (H2)

• 2H+(aq) + 2e¯ → H2(g)

• D. Apabila di dalam elektrolisis yang dipakai adalah leburan, maka akan terjadi reaksi seperti berikut.

• Mn2+ + e¯ → M

Oleh karena katode bermuatan negatif maka pada katode terjadi reaksi reduksi. Reaksi di katode bergantung jenis kation dalam larutan.

SUSUNAN SEL ELEKTROLISIS

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

Anode adalah elektrode positif sebab dituju oleh ion negatif.

Elektrolisis terdiri atas zat yang dapat mengalami ionisasi (larutan elektrolit), elektorde, dan sumber listrik (baterai). Mula-mula aliran listrik dialirkan dari kutub negatif baterai ke katode yang bermuatan negatif. Larutan elektrolit akan terionisasi menjadi kation dan anion. Selanjutnya, kation di katode akan mengalami reduksi. Di anode, anion akan mengalami oksidasi

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 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.

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 yang terjadi sama dengan reaksi yang terjadi pada

katode pada kondisi sel elektrolisis dengan electrode inert.

Reaksi pada Anode : Logam anode akan teroksidasi menjadi larutan. Dalam hal

ini, semua anion tidak perlu diperhatikan.

Fungsi elektrolisisDalam kehidupan sehari-hari

• Halaman ini akan menjelaskan penerapan elektrolisis dalam kehidupan manusia. Banyak sekali manfaat elektrolisis, di antaranya adalah:

1.Pemurnian Logam2.Elektrosintesis3.Proses Klor-alkali4.Proses Sel Membran5.Sel Diafragma6.Proses sel merkuri

1.Pemurnian Logam• Pada pemurnian logam, anoda yang dipakai adalah logam tak murni (kotor). Pengotor akan terlepas selama proses elektrolisis ketika logam bergerak dari anoda ke katoda. Selama proses ini, katoda mengandung dekomposisi logam murni dari larutan yang berisi ion logam. Sebagai contoh, tembaga dimurnikan melalui elektrolisis yang membutuhkan konduktivitas listrik yang tinggi. Pada proses ini, katoda adalah tembaga murni, sedangkan anoda adalah tembaga kotor. Ion Cu 2+ dari anoda bergerak melalui larutan tembaga(II) sulfat menuju katoda dan berubah menjadi padatan tembaga. Selama proses berlangsung, pengotor akan mengendap di dasar tangki. Hasil samping berupa pengotor disebut sebagai lumpur anoda.

2.Elektrosintesis• Elektrosintesis adalah metode yang menggunakan reaksi

elektrolisis untuk menghasilkan produk tertentu. Sebagai contoh adalah elektrosintesis MnO2 yang merupakan bahan baku pembuatan baterai alkalin. Larutan untuk elektrosintesis senyawa MnO2 adalah MnSO4 dalam H2SO4. Berperan sebagai anoda adalah grafit, dimana Mn 2+ teroksidasi. Sedangkan di katoda, hidrogen tereduksi dari H+ menjadi H2. Reaksinya adalah sebagai berikut:

• Mn 2+(aq) + 2 H2O(l) → MnO2(s) + 2H+(aq) + H2(g)

3.Proses Klor-Alkali• Elektrolisis air laut dapat menghasilkan klorin dan basa

natrium hidroksida. Ada tiga macam metode berbeda dimana dua komponen tersebut dihasilkan, yaitu sel membran, sel diafragma, dan proses sel merkuri.

4.Proses Sel Membran• Proses ini lebih efisien daripada yang lain karena tidak menggunakan merkuri dan tidak membutuhkan energi yang besar. Mengandung membran penukar kation yang biasanya terbuat dari polimer fluorokarbon

5.Sel Diafragma• Pada sel diafragma, Cl2 dilepaskan dari anoda ketika H2

dilepaskan dari katoda. Jika Cl2 bergabung dengan NaOH, Cl akan berubah menjadi produk lain. Dengan demikian sel diafragma mempunyai NaCl dalam jumlah besar, dan jumlah kecil pada larutan pada katoda untuk NaCl berhubungan dengan larutan lain, menghindari laju balik NaOH.

6.Proses Sel Merkuri• Elektrolisis air laut dalam merkuri menghasilkan klorin dan

larutan natrium hodroksida pada waktu yang sama. Metode ini melibatkan merkuri sebagai katoda dan grafit sebagai anoda. Merkuri menarik ion natrium dan kalium dan membentuk amalgam. Meskipun demikan ketika amalgam terkena air membentuk natrium hidroksida dan hidrogen meninggalkan merkuri dan nantinya dapat digunakan kembali. Gas klorin tersisa pada anoda