Elektrolisis: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
| (44 revisi perantara oleh 25 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{unreferenced}}
[[File:Electrolysis Apparatus.png|thumb|Ilustrasi [[Voltameter Hofmann|Alat elektrolisis Hofmann]] yang seringkali digunakan di laboratorium sekolah]]
'''Elektrolisis''' adalah [[penguraian]] suatu [[elektrolit]] oleh [[arus listrik]] pada sel elektrolisis<ref>{{Cite web|last=Author|date=22 Oktober 2022|title=Sel Elektrolisis – Pengertian, Reaksi, Contoh Soal dan Pembahasan|url=https://www.zenius.net/blog/sel-elektrolisis|website=zenius|access-date=18 Desember 2023}}</ref>. [[Reaksi kimia]] akan terjadi jika [[Arus listrik|arus]] listrik dialirkan melalui [[Elektrolit|larutan elektrolit]], yaitu energi listrik (arus listrik) diubah menjadi energi kimia ([[Redoks|reaksi redoks]]). Tiga ciri utama, yaitu:
* Ada larutan elektrolit yang mengandung [[ion]] bebas. Ion-ion ini dapat memberikan atau menerima elektron sehingga [[elektron]] dapat mengalir melalui larutan.▼
* Ada sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang mengalirkan arus listrik [[Arus searah|searah]] (DC).▼
==Etimologi==
Kata "elektrolisis" diperkenalkan oleh [[Michael Faraday]] pada tahun 1834,<ref>{{cite journal |last1=Oesper |first1=Ralph |last2=Speter |first2=Max |title=The Faraday-Whewell correspondence concerning electro-chemical terms |journal=The Scientific Monthly |date=1937 |volume=45 |issue=6 |pages=535–546|bibcode=1937SciMo..45..535O }}</ref> menggunakan kata [[bahasa Yunani]] ἤλεκτρον ({{IPA-grc|ɛ̌ːlektron}}) "amber", yang sejak abad ke-17 diasosiasikan dengan fenomena kelistrikan, dan λύσις ({{IPA-grc|lýsis}}) yang berarti "pelarutan". Namun demikian, elektrolisis, sebagai alat untuk mempelajari reaksi kimia dan mendapatkan elemen murni, mendahului penggunaan istilah dan deskripsi formal oleh Faraday.
▲* Ada larutan elektrolit yang mengandung ion bebas. Ion-ion ini dapat memberikan atau menerima elektron sehingga elektron dapat mengalir melalui larutan.
▲* Ada sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang mengalirkan arus listrik searah (DC).
▲* Ada 2 elektroda dalam sel elektrolisis.
▲Elektroda yang menerima elektron dari sumber arus listrik luar disebut Katoda, sedangkan elektoda yang mengalirkan elektron kembali ke sumber arus listrik luar disebut Anoda. Katoda adalah tempat terjadinya reaksi reduksi yang elektrodanya negatif (-) dan Anoda adalah tempat terjadinya reaksi oksidasi yang elektrodanya positif (+)
== Hukum Elektrolisis Faraday ==
Di awal abad ke-19, [[Michael Faraday]] menyelidiki hubungan antara jumlah listrik yang mengalir dalam sel dan kuantitas kimia yang berubah di elektroda saat elektrolisis. Ia merangkumkan hasil pengamatannya dalam dua hukum pada tahun 1833.
C ([[Coulomb]]) adalah satuan muatan listrik, dan 1 C adalah muatan yang dihasilkan bila arus 1 A ([[Ampere]]) mengalir selama 1
Hantaran listrik melalui larutan [[elektrolit]] dapat dianggap sebagai aliran elektron. Jadi, apabila [[elektron]] telah dapat mengalir dalam larutan elektrolit berarti listrik dapat mengalir dalam larutan tersebut. Elektron berasal dari kutub katode atau [[kutub negatif]]. Sedangkan pada anode melepaskan ion positif dan membentuk endapan pada logam katode. Di dalam larutan terurai proses:
CuSO<sub>4</sub>
Ion [[Tembaga|Cu<sup>2+</sup>]] ini akan berpindah menuju keping katode sedangkan ion SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> akan menuju keping anode. Lama-lama keping katode ini akan timbul [[Reaksi pengendapan|endapan]] dan terjadi perubahan [[massa]]. Massa ini dapat dihitung dengan cara
G = a . I . t
Di mana:
G = jumlah endapan tembaga [[Tembaga|Cu]] (gram)
a = tara kimia listrik (gr/ampere.jam)
Baris 37 ⟶ 36:
I = G/at
▲== Kegunaan sel Elektrolisis ==
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<sup>+</sup>, Na<sup>+</sup>), golongan II A, (Ca<sup>2+</sup>, Mg<sup>2+</sup>), Al<sup>3+</sup>, Mn<sup>2+</sup>, dan [[anion]] yang mengandung oksigen (SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>, CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>, NO<sub>3</sub><sup>-</sup>, PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>, ClO<sub>4</sub><sup>-</sup>) dengan elektrode Pt atau [[karbon]]. Reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas, misalnya elektrolisis larutan Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> menggunakan [[elektrode karbon]].▼
▲=== Pembuatan Gas di Laboratorium ===
▲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<sup>+</sup>, Na<sup>+</sup>), golongan II A, (Ca<sup>2+</sup>, Mg<sup>2+</sup>), Al<sup>3+</sup>, Mn<sup>2+</sup> dan anion yang mengandung oksigen (SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>, CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>, NO<sub>3</sub><sup>-</sup>, PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>, ClO<sub>4</sub><sup>-</sup>) dengan elektrode Pt atau karbon. Reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas, misalnya elektrolisis larutan Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> menggunakan elektrode karbon.
Reaksi yang terjadi
Na<sub>2</sub>SO<sub>4(aq)</sub>
Katode (C)
Anode (C)
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 Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> tidak diperlukan. Elektrolit ini berguna sebagai penghantar arus listrik.
=== Proses penyepuhan ===
[[Penyepuhan]] suatu logam [[emas]], [[perak]], atau [[nikel]], bertujuan menutupi logam yang penampilannya kurang baik atau menutupi logam yang mudah berkarat. Logam-logam ini
AuCl<sub>3</sub><sub>(aq)</sub> = Au<sup>3+</sup><sub>(aq)</sub> + 3 Cl<sup>-</sup><sub>(aq)</sub>
Katode (cincin Fe)
Proses yang terjadi yaitu oksidasi logam emas (anode) menjadi Au<sup>3+</sup><sub>(aq)</sub>. Kation ini akan bergerak ke katode menggantikan kation Au<sup>3+</sup> yang
▲Anode (Au) : Au<sub>(s)</sub> = Au<sup>3+</sup><sub>(aq)</sub> + 3e<sup>-</sup>
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
▲Proses yang terjadi yaitu oksidasi logam emas (anode) menjadi Au<sup>3+</sup><sub>(aq)</sub> Kation ini akan bergerak ke katode menggantikan kation Au<sup>3+</sup> yang direduksidi katode. Kation Au<sup>3+</sup> di katode direduksi membentuk endapan logam emas yang melapisi logam atau cincin besi. Proses ini cukup murah karena emas yang melapisi besihanya berupa lapisan tipis.
▲=== Proses Pemurnian logam kotor ===
▲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 digunkan adalah elektrolit yang mengandung kation logam yang dimurnikan. Contoh : proses pemurnian nikel menggunakan larutan NiSO<sub>4(aq)</sub>. Nikel murni digunakan sebagai katode, sedangkan nikel kotor (logam yang dimurnikan) digunakan sebagai anode. Reaksi yang terjadi, yaitu:
Logam nikel yang kotor pada anode dioksidasi menjadi ion Ni<sup>2+</sup>. Kemudian, ion Ni<sup>2+</sup> pada katode direduksi membentuk logam Ni dan bergabung dengan katode yang merupakan logam murni. Kation Ni<sup>2+</sup> di anode bergerak ke daerah katode menggantikan kation yang direduksi. Untuk mendapatkan logam nikel murni (di katode),
▲Katode (Ni murni) : Ni<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub> + 2e<sup>-</sup> = Ni <sub>(s)</sub>
== Lihat pula ==
▲Anode (Ni kotor) : Ni <sub>(s)</sub> = Ni<sup>2+</sup><sub>(aq)</sub> + 2e<sup>-</sup>
* [[Metalurgi ekstraktif]]
* [[Tungku pembakaran]]
* [[Pengecoran]]
* [[Tanur Busur Listrik]]
* [[Fabrikasi logam]]
* [[Logam paduan]]
* [[Logam]]
* [[Peleburan (metalurgi)]]
* [[Pemurnian]]
==Referensi==
▲Logam nikel yang kotor pada anode dioksidasi menjadi ion Ni<sup>2+</sup>. Kemudian, ion Ni<sup>2+</sup> pada katode direduksi membentuk logam Ni dan bergabung dengan katode yang merupakan logam murni. Kation Ni<sup>2+</sup> di anode bergerak ke daerah katode menggantikan kation yang direduksi. Untuk mendapatkan logam nikel murni (di katode) harus ada penyaringan sehinggga kotoran (tanah, pasir, dan lain-lain) hanya berada di anode dan tidak berpindah ke katode sehingga daerah di katode merupakan daerah yang bersih.
{{reflist}}
{{Authority control}}
[[Kategori:Elektrokimia]]
[[Kategori:Proses metalurgi]]
[[Kategori:Pengolahan mineral]]
[[Kategori:Metalurgi]]
[[Kategori:Metalurgi ekstraktif]]
[[Kategori:Ekstraksi bijih]]
| |||