Elektrolisis Edi Nasra, S.Si., M.Si
Sel Volta + - e Zn Cu Zn Zn2+ + 2e Cu2+ + 2e Cu 1,10 volt Zn2+ 0,1 M Zn Cu Cu2+ 0,1 M Zn Zn2+ + 2e Cu2+ + 2e Cu 1,10 volt e
Sel Elektrolisis? e + - Zn Zn2+ + 2e Cu2+ + 2e Cu 0,5 V Zn2+ 0,1 M Cu2+ 0,1 M Zn Zn2+ + 2e Cu2+ + 2e Cu e 0,5 V
Sel Elektrolisis e + - Zn2+ + 2e Zn Cu Cu2+ + 2e 1,5 V Zn2+ 0,1 M Cu2+ 0,1 M Zn2+ + 2e Zn Cu Cu2+ + 2e e 1,5 V
Potensial Elektrolisis Wapp = Ea – Ek + iR Wapp = potensial elektrolisis Ea = potensial anoda Ek = potensial katoda I = arus R = hambatan sel
Elektrolisis Air 2H2O + 2e H2 +2OH- 2H2O O2 + 4H+ + 4e Katoda: Pt Anoda: 2H2O O2 + 4H+ + 4e H2O Pt
Potensial elektroda Katoda: Anoda:
Potensial lebih pembentukan gas Gas H2 dan O2 sebelumnya tidak ada dalam larutan Diperlukan energi lebih untuk menghasilkan gas Pada katoda diperlukan energi ekstra untuk membentuk gas H2, sehingga reaksi terjadi pada potensial yang lebih negatif dari –0,417 V (Ek - k) Pada anoda diperlukan energi ekstra untuk membentuk gas O2, sehingga reaksi terjadi pada potensial yang lebih positif dari 0,817 V (Ea + a) Eapp = (Ea + a) - (Ek - k) + iR Eapp = Ea – Ek + k + a + iR
Perubahan potensial selama elektrolisis Larutan analit mengandung CuNO3, PbNO3 dan HNO3 dengan konsentrasi masing-masing 0,1 M Potensial lebih pembentukan gas H2 pada elektroda Pt adalah 1,0 V Potensial lebih pembentukan gas O2 pada elektroda Pt adalah 1,0 V Jika dialirkan arus sebesar 1 mA Reaksi apa yang terjadi di katoda? Reaksi apa yang terjadi di anoda? Larutan analit Pt
Reaksi yang mungkin? Katoda: Cu2+ + 2e Cu Pb2+ + 2e Pb 2H+ + 2e H2 2H2O + 2e H2 + 2OH- Anoda: 2H2O O2 + 4H+ + 4e
Potensial reduksi
Reaksi pada elektroda Urutan reaksi pada katoda: Reduksi Cu2+ (Ek =0,308V) Reduksi Pb2+ (Ek =-0,155V) Reduksi H+ (Ek =-0,059-1,000=-1,059V) Reduksi H2O (Ek =-0,063-1,000=-1,063V) Reaksi pada anoda: Oksidasi H2O
Proses Elektrolisis Lapis difusi larutan elektroda Elektron Atom Cu yang mengendap Ion Cu elektroda
Pemisahan secara elektrolisis Berapa potensial katoda pada saat 99,99 %Cu2+ telah mengendap? Konsentrasi Cu2+ yang tersisa dalam larutan 0,01% x 0,1 M = 10-5 M