Oke, pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai contoh soal dari sel elektrolisis beserta pembahasanya. Semoga adik-adik dapat memahaminya dengan baik, Sekarang mari kita mulai dari soal yang pertama ! Selamat belajar ya adik-adik !

1. Apakah yang dimaksud dengan elektrolisis ?

→ Elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta, jika sel volta berguna untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik, maka sel elektrolisis berguna untuk mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Intinya elektrolisis merupakan suatu proses untuk melangsungkan reaksi redoks yang tidak berlangsung spontan dengan menggunakan rangkaian listrik

2. Apakah yang terjadi di katode pada sel elektrolisis larutan ?

→ Proses yang terjadi di katode pada sel elektrolisis larutan ialah proses reaksi reduksi. Yang direduksi ialah kation, bila kationya merupakan logam-logam non reaktif maka ion logam tersebut akan direduksi menjadi logam dan bila kationya merupakan logam reaktif maka yang akan direduksi ialah ion H+ dari H2O yang direduksi menjadi gas H2

3. Apakah yang terjadi di anode pada sel elektrolisis larutan ?

→ Proses yang terjadi di anode pada sel elektrolisis larutan ialah proses reaksi oksidasi. yang dioksidasi ialah anion, bila anionya merupakan ion poliatomik seperti NO3-, SO42-, CO32- maka yang dioksidasi ialah ion O2- dari H2O yang akan diosidasi menjadi gas O2. dan bila anionya merupakan ion F-, Cl-, Br-, dan I- maka yang dioksidasi ialah ion-ion tersebut.

4. Sebutkan kation-kation logam yang dapat dan tidak dapat direduksi di katode !

→ Kation logam yang tidak dapat direduksi : Kation logam golongan I,II A, Al3+, Mn2+, dll

→ Kation logam yang dapat direduksi : Kation logam Sn, Pb, Bi dan logam golongan transisi seperti Cr, Ni, Co, Cu, Ag, Hg dan banyak lagi.

5. Bila di anode dipasang elektroda seperti logam Cu, apakah logam tersebut akan teroksidasi ?

→ Ya, bila di anode kita pasang logam-logam reaktif  selain Pt, C dan Au maka logam tersebut akan teroksidasi.

6. Larutan CuSO4 dielektrolisis dengan menggunakan arus sebesar 5 A selama 1 jam. Hitunglah massa tembaga yang dihasilkan di katode ? ( Mr = 63,5 )

→ Untuk menghitung massa logam yang dihasilkan di katode kita gunakan rumus berikut :

Ket : e = Massa ekuivalen ( Mr/biloks )

         i = Kuat Arus ( A )

         t = Waktu ( s )

→ Maka massa tembaga yang dihasilkan di katode ialah sebesar :

 

7. Larutan CrCl3 dielektrolisis dengan menggunakan arus sebesar 100 A selama 5 menit. Hitunglah massa logam yang dihasilkan pada katode !

→ Sama seperti soal sebelumnya, untuk mencari massa logam di katode kita gunakan rumus :

Jadi massa logam yang dihasilkan di katode ialah sebesar 5,38 gram.

8. Hitunglah volume gas O2 dan H2 yang dihasilkan pada elektrolisis larutan asam sulfat bila diketahui arus yang digunakan sebesar 5 A dan dielektrolisis selama 1 jam !

→ Untuk mencari volume dari gas yang dihasilkan pada elektrolisis maka rumus yang kita gunakan ialah sebagai berikut :

Pertama kita cari mol elektronya terlebih dahulu

Setelah itu kita cari mol gas dari gas O2 dan H2 dengan cara membandingkan koofesien gas tersebut dengan mol yang dilepaskan pada reaksi reduksi dan oksidasinya.

Maka volume dari gas H2 = Mol x 22,4 = 0,09 x 22,4 = 2,016 L

Maka volume dari gas O2 = Mol x 22,4 = 0,045 x 22,4 = 1,008 L

9. Bila larutan ZnCl2 dielektrolisis dengan menggunakan arus sebesar 10 A selama 1 jam maka :

A. Hitunglah massa Zn yang dihasilkan di katode

B. Volume gas yang dihasilkan di anode

→ Untuk mencari massa logam yang mengendap di katode maka kita gunakan rumus :

→ Sedangkan volume gas yang dihasilkan di anoda ialah sebanyak :

Maka volume yang dihasilkan di anode ialah sebesar = Mol x 22,4 = 0,09 x 22,4 = 2,08 L

10. Larutan ZnCl2 dielektrolisis dengan arus 10 A dan beberapa saat kemudian dihasilkan logam Zn sebanyak 24,24 gr, maka berapa lamakah proses elektrolisis berlangsung ?

→ Untuk mencari lama waktu elektrolisis kita bisa gunakan rumus sebelumnya yaitu :

Jadi proses elektrolisis telah berlangsung selama 2 jam.

11. Bila 1 L larutan PbCl2 dielektrolisis dengan menggunakan arus 5 A selama 30 menit maka :

A. Hitunglah massa Pb yang dihasilkan di katoda !

B. Volume gas yang dihasilkan di anoda !

C. pH larutan setelah elektrolisis

→ A. Untuk mencari massa Pb yang mengendap di katoda kita gunakan rumus :

→ B. Volume yang dihasilkan di anoda ialah sebesar

Volume yang dihasilkan di anoda ialah sebesar = n x 22,4 = 0,0225 x 22,4 = 0,5 L

→ C. pH larutan yang dihasilkan setelah elektrolisis dapat kita tentukan dengan cara berikut. 

Setelah kita ketahui mol dari H+ maka kita cari molaritasnya ( M ) dengan cara membagi mol dengan Volume : n/v = 0,09/1 = 0,09 M.

Setelah itu kita cari pH nya dengan menggunakan rumus = - log ( H+ ) = - log ( 0,09 ) = 2 - log 9

Jadi pH yang dihasilkan sebesar 2 - log 9.

12. Bila elektrolisis larutan Ni(NO3)2 dilakukan selama 1 jam menghasilkan 3 gr endapan Ni. Maka berapakah arus yang digunakan untuk menjalankan elektrolisis tersebut ?

→ Untuk mencari kuat arus, adik-adik dapat gunakan rumus berikut :

13. Pada elektrolisis leburan ZnCl2 dengan elektroda karbon digunakan muatan listrik sebanyak 0,1 F, hitunglah volume gas Cl2 yang dihasilkan di anode jika diukur pada tekanan dan suhu dimana 1 l gas N2 massanya 1,4 gr !

→ Pada soal diatas, mol elektron gas nya telah kita ketahui sebesar 0,1 mol. Maka untuk mencari volume gas Cl2 kita tinggal mencari mol gas Cl2 nya !

→ Volume dari gas Cl2 dapat kita cari dengan menggunakan rumus berikut.

14. Bila pada elektrolisis larutan CuSO4 dihasilkan 2,16 gr tembaga, maka hitunglah volume gas  yang dihasilkan bila arus yang digunakan untuk elektrolisis larutan CuSO4 dilewatkan pada larutan asam sulfat. ( volume gas pada anode )

→ Untuk mencari volume gas yang dihasilkan pada anode, terlebih dahulu kita harus ketahui mol elektron gas nya. Untuk mencari mol elektron gas, kita dapat menggunakan data diatas yang mana 2,16 gr tembaga dihasilkan pada elektrolisis CuSO4. Silahkan simak caranya pada penjelasan dibawah ini :

Setelah kita ketahui mol elektron gasnya, maka kita cari mol dari gas O2 dengan cara berikut.

Maka volume gas di anode = n x 22,4 = 0,017 x 22,4 = 0,38 L

15.  1 L Larutan CuSO4 dielektrolisis dengan menggunakan muatan sebesar 0,1 F. maka :

A. Hitunglah massa endapan di katoda !

B. Hitunglah volume di anoda !

C.  pH larutan setelah elektrolisis

→ A. untuk menghitung massa endapan di katoda bila diketahui besar muatanya maka kita gunakan rumus :  Muatan ( F ) x e = 0,1 x 31,75 = 3,175 gr

→ B. Karena mol elektron gas nya telah diketahui yaitu sebesar 0,1 mol, maka untuk mencari volumenya kita tinggal mencari mol dari gas O2 nya terlebih dahulu :

Maka volume dari gas O2 ialah sebesar = n x 22,4 = 0,025 x 22,4 = 0,56 L

→ C. Untuk mencari pH larutanya, terlebih dahulu kita ketahui mol dari ion H+

Setelah itu kita cari molaritasnya = n/v = 0,1/1 = 0,1 M

Maka pH = - log ( H+ ) = - log ( 0,1 ) = 1

16. Arus listrik dialirkan ke dalam 2 wadah yang masing-masing berisi larutan CuSO4 dan larutan AgNO3 . Jika di katode mengendap logam tembaga sebanyak 3,175 gr, maka tentukan massa logam perak yang mengendap !

→ Untuk mencari massa endapan logam diantara 2 larutan garam ialah dengan menggunakan cara berikut.

Ket e1 = massa ekuivalen logam 1

       w1 = massa endapan logam 1

       e2 = massa ekuivalen logam 2

       w2 = massa endapan logam 2

Maka massa logam perak yang mengendap ialah sebesar 10,8 gr

17. Arus listrik dialirkan ke dalam 3 wadah yang masing-masing berisi larutan CuSO4, AgNO3, dan ZnCl2. Jika di katode mengendap logam Ag sebanyak 1,08 gr. tentukan massa logam tembaga dan seng yang mengendap !

→ Soal ini hampir sama dengan soal sebelumnya, untuk mencari massa logam yang mengendap diantara 3 larutan garam, maka kita gunakan rumus berikut.

18. Bila dilakukan elektrolisis terhadap larutan CaCl2 dengan menggunakan elektrode karbon maka yang terjadi katode ialah ...

→ Bila larutan CaCl2 dielektrolisis maka yang terjadi di katoda ialah proses reduksi ion H+ dari H2O yang direduksi menjadi gas hidrogen. Dan bila yang dielektrolisis merupakan leburan dari CaCl2 maka logam kalsium akan mengendap di katoda.

19. Bila dilakukan elektrolisis terhadap larutan CuSO4 dengan menggunakan elektroda platina maka yang akan terjadi katoda ialah...

→ Bila larutan CuSO4 dielektrolisis maka yang terjdai di katoda ialah proses reduksi ion Cu2+ menjadi logam Cu. Mengapa Ca tidak tereduksi sementara Cu dapat tereduksi ? hal ini terjdai karena logam Cu memiliki potensial sel yang lebih positif dibanding ion H+ sehingga ion Cu2+ memenangkan kompetisi perubatan elektron dibandingkan dengan ion Ca2+ yang potensial sel nya kurang positif dibandingkan dengan ion H+ dari air.

20. Bila dilakukan elektrolisis terhadap larutan ZnCl2 dengan menggunakan elektrode alumunium, maka yang terjdai di anoda ialah...

→ Bila dilakukan elektrolisis terhadap suatu larutan dengan menggunakan elektrode logam selain Pt, Au dan C, maka logam tersebut akan teroksidasi membentuk ionya. maka elektroda alumunium akan teroksidasi memebentuk ion Al3+ dan lama kelamaan logam Al akan habis karena teroksidasi membentuk ion Al3+

21. Bila larutan Na2SO4 0,5 M dielektrolisis dengan arus listrik sebesar 5 F, maka volume gas O2 yang dihasilkan pada keadaan STP ialah sebesar...

→ Untuk mencari volume gas O2, kita dapat mencarinya dengan cara berikut ini, karena mol elektron gas nya telah diketahii sebesar 5 F, maka kita bisa langsung cari mol gas O2.

Maka volume gas dari O2 ialah sebanyak = n x 22,4 = 1,25 x 22,4 = 28 L

22. Pada proses elektrolisis larutan CuSO4 terjadi reduksi Cu2+ menjadi Cu. Maka tentukan massa ekuivalen dari Cu !

→ masssa ekuivalen dilambangkan dengan e, massa ekuivalen dapat dicari dengan cara membagi Mr dari logam dengan bilangan oksidasinya. karena Cu memiliki Mr sebesar 63,5 maka massa ekuivalenya = Mr/2 = 63,5/2 = 31,75

23. Arus listrik dialirkan ke dalam wadah yang masing-masing berisi larutan CuSO4 dan XCl. Jika di katode mengendap logam Cu sebanyak 3,175 gr dan logam X sebanyak 10,8 gr,  maka tentukan massa ekuivalen dari logam X !

→ Untuk mencari massa ekuivalen dari logam X, kita gunakan cara berikut.

Jadi massa ekuivalen dari logam X ialah sebesar 108

24. Dilakukan elektrolisis terhadap 2 L larutan CdSO4  dengan menggunakan arus sebesar 10 A selama 5 jam. Maka hitunglah :

A. Massa logam Cd di katoda

B. Volume gas yang dihasilkan di anoda ( STP )

C. pH larutan setelah elektrolisis

→ A. Massa logam Cd di katoda ialah sebesar :

→ B. Volume gas yang dihasilkan di anoda ialah sebesar :

Volume O2 = n x 22,4 = 0,46 x 22,4 = 10,304 L

→ C. pH larutan setelah elektrolisis ialah sebesar :

M = n / v = 1,86 / 2 =  0,93 M , maka pH = - log ( H+ )  = - log ( 0,93 ) = 1 - log 9

25. Bila dilakukan elektrolisis larutan PbSO4 menggunakan elektroda karbon menghasilkan 1,025 gr endapan Pb. Maka volume gas yang dihasilkan di katode pada keadaan STP ialah sebesar ?

→ Pertama kita cari mol elektron gasnya terlebih dahulu :

Setelah itu kita cari mol dari gas O2 dengan cara berikut  :

Maka volumenya = n x 22,4 = 0,00025 x 22,4 = 0,0056 L

26. Bila pada elektrolisis larutan SnSO4 dihasilkan 5,6 L gas O2, maka hitunglah massa endapan di katoda !

→Untuk mencari massa endapan di katoda, terlebih dahulu kita harus ketahui mol dari gas O2, caranya ialah sebagai berikut.

n = v / 22,4 = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol

Setelah itu kita cari mol elektron gas nya dengan cara berikut.

Maka massa dari logam Sn yang mengendap di katoda ialah sebesar :

n x e = 1 x 59 = 59 gr

27. Bila pada elektrolisis larutan AgNO3 dihasilkan endapan logam Ag sebanyak 10,8 gr, maka hitunglah volume gas yang dihasilkan di anoda.

→ Untuk mencari volume gas yang dihasilkan di anoda, kita harus cari mol elektron gasnya dengan cara :

Maka volumenya = 0,025 x 22,4 = 0,56 L

28. Pada elektrolisis larutan garam LSO4 dengan menggunakan elektroda Pt terbentuk endapan logam L sebanyak 0,295 gr. Jika larutan hasil elektrolisis dinetralkan oleh 50 ml KOH 0,2 M. maka tentukanlah Mr logam tersebut !

→Pertama kita cari jumlah mol dari ion H+ yang dinetralkan oleh KOH 0,2 M, caranya cukup mudah, kita cukup melihat berapa jumlah volume dan konsentrasi dari KOH, lalu kita kalikan :

mol ion H+ = M x V = 0,2 x 0,05 = 0,01 mol

→ Berarti mol dari ion H+ ialah sebesar 0,01 mol, dan mol dari ion H+ tersebut dapat kita gunakan untuk mencari jumlah mol dari logam L, caranya seperti dibawah ini :

Setelah kita ketahui mol dari L, maka kita dapat cari Mr nya dengan cara = Mr = gr / n = 0,295 / 0,005 = 59

29. Pada elektrolisis garam LCl dengan menggunakan elektroda C terbentuk endapan logam L sebanyak 0,54 gr. Jika larutan hasil elektrolisis dinetralkan oleh 10 ml NaOH 0,5 M. Maka tentukan Mr logam tersebut !

→ Pertama, kita cari jumlah mol dari ion H+ yang dinetralkan oleh NaOH 0,5 M, caranya cukup mudah, kita cukup melihat berapa jumlah volume dan konsentrasi NaOH , lalu kita kalikan :

mol ion H+ = M x V = 0,5 x 0,01 = 0,005 mol

→ Berarti mol dari ion H+ ialah sebesar 0,005 mol, dan mol dari ion H+ tersebut dapat kita gunakan untuk mencari jumlah mol dari logam L, carnya seperti di bawah ini :

Setelah kita ketahui mol dari L , maka kita dapat cari Mr nya dengan cara = Mr = gr / n = 0,54 / 0,005 = 108

30. Berapa Coulumn listrik yang diperlukan untuk menghasilkan 2,6 gr krom dari ion Cr3+ ?

→ Untuk mencari berapa coulumn listrik yang diperlukan dalam elektrolisis ini, kita harus ketahui dulu jumlah mol elektron gas nya dengan cara :

Setelah itu kita dapat mencari jumlah Coulumn nya dengan cara berikut :

Jadi jumlah muatan listrik yang diperlukan ialah sebesar 14.475 C

Baiklah, itulah 30 contoh soal mengenai elektrolisis, semoga adik-adik dapat memahaminya dengan baik. Terima kasih ! dan Salam CHEMISTRY !!