6_ELEKTROKIMIA

8/16/2019 6_ELEKTROKIMIA

1/24

ELEKTROKIMI

Facebook: azlanbudun1 Blog: cikgu-lan.blogspot.com


2/24

Facebook: azlanbudunBlog: cikgu-lan.blogspot.com2

Elektrolit ialah bahan yang dapat mengalirkan arus elektrikdalam keadaan leburan atau larutan akueus dan mengalamiperubahan kimia.

Kekonduksian elektrik bagi elektrolit disebabkan oleh ion-ion yang bebas bergerak.

Bukan elektrolit ialah bahan yang tidak mengalirkan aruselektrik dalam keadaan leburan atau larutan akueus.


3/24


• Dalam keadaan leburan, hanyakation dan anion elektrolit

sahaja yang hadir• Dalam larutan akueus, selain

daripada kation dan anionelektrolit, ion hidrogen, H+ dan

ion hidroksida, OH-

daripada airturut hadir.

Sebatian iondalam keadaan

leburan ataularutan akueus

mempunyai

ion yang bebas bergerak.


4/24


Elektrolisis ialah proses penguraian sesuatu sebatian dalamkeadaan leburan atau larutan akueus kepada juzuknya apabila

arus elektrik mengalir melaluinya.

Susunan radas elektrolisis elektrolit dalam keadaan lebur:


5/24


Semasa elektrolisis:

• Anion (ion negatif) bergerak ke anod. Di anod,

anion akan menyahcas dengan menderma ataumenyingkirkan elektron untuk membentukatom.

• Kation (ion positif) bergerak ke katod. Di katod,setiap kation menyahcas dengan menerimaelektron untuk membentuk atom.


6/24


Elektrolisis leburan plumbum(II) bromida, PbBr2

Ion-ion yang hadir Pb2+, Br-

Ion yang tertarik kepada anod dan katod Anod: Br-

Katod: Pb2+

Persamaan setengah bagi tindak balas di anod dan katod Anod: 2Br- Br2 +2e-

Katod: Pb2+ + 2e- Pb

Hasil yang terbentuk di anod dan katod Anod: Gas bromin

Katod: Logam plumbum

Pemerhatian di anod dan katod Anod: Gas perang

Katod: Manik kelabu berkilat


7/24


Larutan akueus terhasil apabila suatu sebatian dilarutkan didalam air.

Larutan akueus mengandungi ion-ion daripada penceraianelektrolit di dalam air dan penceraian separa molekul air.

Semasa elektrolisis:• Kation elektrolit dan ion hidrogen, H+ tertarik ke katod. Hanya satu jenis ion

akan dipilih untuk dinyahcas dengan menerima elektron.

• Anion elektrolit dan ion hidroksida, OH- tertarik ke anod. Hanya satu jenision akan dipilih untuk dinyahcas dengan menderma elektron.


8/24


a. Kedudukan ion dalam siri elektrokimia: semakin rendahkedudukan ion dalam siri elektrokimia, semakin mudah ion

itu dinyahcas.

Siri

elektrokimia


9/24


b. Kepekatan ion: ion yang lebih pekat dalam elektrolit akandipilih untuk dinyahcas berbanding kedudukannya dalam

siri elektrokimia. Namun, jika kedudukan kedua-dua ion

dalam siri elektrokimia terlalu jauh, faktor kepekatan

menjadi tidak penting.

c. Jenis elektrod yang digunakan: jika elektrod aktif seperti

argentum, kuprum, nikel atau merkuri digunakan, anod

aktif akan mengion.


10/24


Susunan radas bagi elektrolisis larutan akueus


11/24


1. Pengekstrakan logam reaktifa. Elektrolisis natrium klorida lebur menggunakan elektrod

karbon.

NaCl(p) Na+ + Cl-

Katod: Na+

+ 1e-

NaAnod: 2Cl- Cl2 + 2e

-

b. Elektrolisis aluminium oksida lebur menggunakan elektrodkarbon. Kriolit ditambah untuk menurunkan takat leburAl2O3.

Al2O3 2Al3+ + 3O2-

Katod: Al3+ + 3e- Al

Anod: 2O2- O2 + 4e-


12/24


2. Penulenan logamContoh:

Bagi penulenan logam kuprum, gunakan logam kuprum tidaktulen sebagai anod, logam kuprum tulen sebagai katod danlarutan kuprum(II) sulfat sebagai elektrolit.

a. Anod: kuprum tidak tulenAnod akan mengion (larut) dan bendasing akan jatuh ke bawah

Cu Cu2+ + 2e-

b. Katod: kuprum tulenCu2+ akan dinyahcas dan dienapkan sebagai kuprum tulen

Cu2+ + 2e- Cu


13/24


3. Penyaduran logamContoh:

Bagi menyadur sudu ferum dengan logam kuprum, gunakan suduferum sebagai katod, logam kuprum sebagai anod dan larutankuprum(II) sulfat sebagai elektrolit.

a. Anod: logam kuprum akan mengionCu Cu2+ + 2e-

b. Katod: Cu2+ akan dinyahcas dan terenap pada permukaan suduferum

Cu2+ + 2e- Cu

c. Bagi mendapatkan permukaan saduran yang rata dan licin:i. Gunakan arus elektrik yang kecil bagi jangka masa yang lama

ii. Putarkan objek logam yang akan disadur perlahan-lahan


14/24


Sel kimia atau selgalvani ialah selelektrokimia yangmenghasilkan tenagadaripada tenaga kimia.

Sebuah sel kimiaringkas terdiridaripada dua jalurlogam berlainan yangdicelup ke dalamelektrolit dan

disambung denganwayar melalui litarluar.

Logam yang lebih

elektropositif(kedudukan lebihtinggi dalam sirielektrokimia) akan bertindak sebagaiterminal negatif(anod). Logam yangkurang elektropositif(kedudukan lebihrendah dalam sirielektrokimia) akan bertindak sebagaiterminal positif(katod).


15/24


Elektron akan dilepaskan oleh logam yang lebih elektropositifakan mengalir melalui wayar pada litar luar ke logam yang

kurang elektropositif.

Elektron akan diterima oleh kation untuk dinyahcas.


16/24


Sel Daniell atau sel zink-kuprum merupakan contoh selkimia.

Dalam sel Daniell, elektrod zink direndam di dalam larutan

zink sulfat manakala elektrod kuprum direndam di dalam

larutan kuprum(II) sulfat.

Dua larutan itu dipisahkan dengan pasu berliang atau titian

garam.

Sel Daniellmenggunakan pasu

berliang


17/24


Sel Daniell juga boleh dibina menggunakan dua jenis elektrodlogam dan larutan akueus yang masing-masing disambungkan

dengan titian garam.Sel Daniell

menggunakan titian

garam


18/24


Dalam siri elektrokimia,logam-logam disusun

berdasarkankecenderungan atom logamuntuk menderma elektron

(mengion).

Lebih tinggi kedudukansuatu logam dalam siri

elektrokimia, lebih mudahatom logam itu menderma

elektron iaitu lebih

elektroposistif.

Siri elektrokimia bolehdibina dengan merujuk:

• Perbezaan voltan antara dualogam berlainan

• Kebolehan suatu logammenyesarkan logam lain daripada

larutan garamnya.


19/24


Semakin besar jarak antara pasangan logam dalamsiri elektrokimia, semakin besar nilai voltan yangterhasil.

Logam yang kedudukannya lebih tinggi dalam sirielektrokimia (lebih elektropositif) akan mendermaelektron dengan lebih mudah dan akan bertindaksebagai terminal negatif.

Elektron ini akan berpindah (melalui litar luar) kelogam pada kedudukan lebih rendah dalam sirielektrokimia (kurang elektropositif) yang akan

bertindak sebagai terminal positif.


20/24


Meramalkankebolehan logammenyesarkan logam

yang lain.

Menentukanterminal negatif danpositif sel kimia dan

nilai voltan sel.


21/24


Logam yang kedudukannya lebih

tinggi dalam siri elektrokimia(lebih elektropositif) bolehmenyesarkan logam yang

kedudukannya lebih rendah dalamsiri elektrokimia daripada larutan

garamnya.

Tindak balas ini disebut penyesaranlogam.


22/24

Tips


Nyahcas kation

Pb2+ + 2e- Pb

Cas positif: diikuti dengan pertambahan n elektron di sebelah

kiri persamaan

Nyahcas anion

2Br- Br2 + 2e-

Cas negatif: n elektron ditambah di sebelah kanan persamaan


23/24

Langkah-langkah meramal hasil elektrolisis larutanakueus


Langkah 1: Periksa sama ada elektrod lengai (C/ Pt) atauelektrod aktif (Cu/ Ag) digunakan dalam elektrolisis.

Langkah 2: Periksa larutan yang digunakan. Adakah ion Cl-,

Br- atau I- hadir? Apakah kepekatannya? (Kepekatan larutan ≤

0.001 mol dm-3 dianggap sebagai larutan cair)

Langkah 3: Bandingkan kedudukan ion dalam siri

elektrokimia.

Lihat contoh berikut:


24/24

Contoh


Elektrolisis larutankuprum(II) klorida

Menggunakanelektrod kuprum?

Apakah kepekatanlarutan

Ya Anod: Cu Cu2+ + 2e-

Katod: Cu2+ + 2e- Cu

Tidak

Pekat?

Cair?

Anod: 2Cl- Cl2

+ 2e-


Anod: 4OH- O2 + 2H2O + 4e-


Ion yang berkepekatan lebih tinggi di dalam

larutan akan dipilih untuk dinyahcas

Ion berkedudukan lebih rendah dalam siri

elektrokimia akan dipilih untuk dinyahcas

Documents

6_ELEKTROKIMIA