Elektrolisis

ELEKTROLISIS
• Elektrolisis adalah proses penggunaan listrik untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan.
• ELKNAP artinya pada sel elektrolisis Katode “negatif” dan Anode “positif”.
• Hubungan sel volta dan elektrolisis:
Sel volta berdasarkan reaksi redoks spontan
Zn + Cu2+(aq) –> Zn2+(aq) + Cu Eo: 1,1 v
Kedua elektrodenya kini dihubungkan dengan suatu sumber arus searah, sehingga menjadi terbalik
Zn2+(aq) + Cu –> Zn + Cu2+(aq) Eo: -1,1 v
Jadi jelas bahwa sel elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta
• reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada:
1. Reaksi-reaksi yg berkompetisi tiap-tiap elektrode
 Spesi yg mengalami reduksi di katode adalah yang mempunyai potensial reduksi lebih positif
 Spesi yg mengalami oksidasi di anode adalah yang memiliki potensial reduksi negatif, atau potensial oksidasi positif.
2. Jenis elektrode, apakah inert atau aktif.
• Elektrode inert adalah elektrode yang tidak terlibat dalam reaksi, elektrode inert yang sering digunakan ialah platina dan grafit.
3. Potensial tambahan (overpotensial).
• Gunanya ialah untuk membuat reaksi tidak pontan berlangsung, karena
dibutuhkan potensial yang tinggi.

Reaksi pada katoda
(reduksi terhadap kation) Reaksi pada Anoda
(oksidasi terhadap anison
1. Ion-ion IA,IIA,Al3+,Mn2+
2H2O + 2e H2 + 2OH
1. ion-ion sisa asam beroksigen (SO4 2-, NO3-, dll)
2H2O 4H+ + 4e + O2

2. Ion-ion logam yang lain
Mn+ + ne M
2. ion-ion Halida (F- , Cl- , Br- , I- )
2X- X2+2e

3. Ion H+ (asam)
2H+ + 2e H2
3. Ion OH- (basa)
4OH- 2H2O + 4e + O2

4. Ion-ion pada nomor 1 mengalami reaksi nomor 2, jika yang dielektrolisi adalah leburan (cairan) elektrolit tanpa ada air. 4. pada penyepuhan dan pemurnian logam, yang dipakai sebagai anoda adalah logam pelapis atau logam tidak murni (bkan Pt atau C)
M Mn+ + ne

• Reaksi-reaksi di katode (reduksi)
Reaksi katode bergantung pada jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA, IIA, Al atau Mn), yaitu logam-logam yang potensial standar reduksinya lebih kecil (lebih negatif daripada air), maka air yang tereduksi. Sebaliknya kation selain yang disebutkan diatas akan tereduksi.

• Reaksi-reaksi di Anode (oksidasi)
Elektrode Pt, Au, dan grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi). Jika Anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan. Anion sisa asam oksi seperti SO42- , NO3-, dan PO43- , mempunyai potensial oksidasi lebih negatif daripada air. Anion-anion seperti itu sukar di oksidasi, sehingga air yang teroksidasi.
2H2O 4H+ + 4e + O2

Jika anion lebih mudah dioksidasi daripada air, seperti BR- , I- , maka anion itu yang terosidasi.

• Menuliskan reaksi elektrosis
I. Elektrolisis larutan AgNO3, dengan elektrode grafit.

AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3-
Ag+ bukanlah dari logam aktif, jadi kation itu akan direduksi. Oleh karena pada anode digunakan elektrode grafit yang bersifat inert, sedangkan anion berasal dari sisa asam oksi, maka air yang teroksidasi di anode.

Katode: Ag+(aq) + e Ag(s) (x4)
Anode : 2H2O(l) 4H+(aq) + O2(g) 4e (x1)
------------------------------------------- +
4Ag+(aq) + 2H2O(l) 4Ag(s) + 4H+(aq) + O2(g)

II. Elektrolisis lelehan MgCl2, dengan elektrode grafit

MgCl2(l) Mg2+(l) + 2Cl-(l)
Pada elektrolisis lelehan senyawa ion dengan elektrode inert, maka kation direduksi di katode sedangkan anion dioksidasi di anode



Katode: Mg2+(l) + 2e Mg(s)
Anode: 2Cl-(l) Cl2(g)
----------------------------- +
Mg2+(l) + 2Cl- Mg(s) +Cl2(g)

III. Elektrolisis leburan NaCl

NaCl(l) Na+(l) + Cl-(l)

Katode: Na+(l) + e Na(s)
Anode: 2Cl-(l) Cl2(g) + 2e

IV. Elektrolisis larutan CuSO4, dengan elektrode fe
Katode: Cu2+(aq) + 2e Cu(s)
Anode: Fe(s) Fe2+(aq) + 2e
Jadi, batang Fe akan larut.

• Kegunaan Elektrolisis, antara lain:
1. Membuat unsur logam, halogen, gas hidrogen, dan gas oksigen.
2. Mengetahui konsentrasi ion logam dalam larutan.
3. Penyepuhan (electroplating) yaitu melapisi permukaan suatu logam dengan logam lain. Misalnya penyepuhan sendok alumunium (sebagai katode) dengan perak (sebagai anode) dengan larutan AgNO3 sebagai elektrolitnya.
4. Permunian logam misalnya logam tembaga.