JAWABAN ELEKTROANALISIS

(Dalam pengantar Kimia Elektroanalisis)

1. Soal: Dalam suatu elektrolisis larutan tembaga sulfat dengan elektroda tembaga

digunakan arus sebesar 0,2 A yang dialirkan selama 389 menit. Ternyata pada

elektroda tembaga terjadi pertambahan berat sebanyak 1,5358 gram. (a)

Hitunglah jumlah listrik yang dapat mengendapkan 2 mol tembaga serta (b)

hitung muatan satu ion tembaga. B.A. tembaga = 63,5 g/mol; F = 96500

C/mol elektron.

Jawab:

i = 0,2 A

t = 389 x 60 = 23. 340 dt.

M = 1,5358 g

(a). Q = i x t = 0,2 A x 23.340 dt. = 4668 A .dt. = 4668 C

1 g tembaga diendapkan oleh 4668/ 1,5358 = 3039,46 C,

maka 2 mol tembaga diendapkan oleh:

2 mol x 63,5 g/mol x 3039,46 C x 1/g = 386011,42 C

(b). Jml. listrik untuk 1 mol atom tembaga = 386011,42/2 C = 193005,71 C

Jml. Faraday = 193005,71 C/96500 C = 2,00006 2

Jadi muatan ion tembaga tersebut adalah +2, yaitu Cu 2+ .

2. Soal: Berapa gram gas klor yang dihasilkan pada elektrolisis leburan NaCl dengan arus

sebesar 1 A selama 15 menit? B.A. Cl = 35,45 g/mol.

Jawab:

i = 1 A

t = 15 x 60 dt. = 900 dt.

M = Q x A/n x 1/F M = 1 A x 900 dt x 35,45/1 g x 1/96500 A dt. = 0,3306 g

3. Soal: Jika arus sebesar 10 A dialirkan dalam larutan tembaga sulfat selama 2 jam,

maka hitung berat tembaga yang dapat diendapkan pada katoda!

Jawab:

i = 10 A

t = 2 x 60 x 60 = 7200 dt.

M = 10 A x 7200 dt. x 63,5g/2 x 1/96500 A dt = 23,69 g

4. Soal: Pada peleburan aluminium, Al2O3 dilarutkan dalam leburan aluminium florida

kemudian dielektrolisis dalam sel yang terdiri dari elektroda karbon. Dengan

listrik sebanyak 1,25 x 108 C diperoleh 9 kg Al. Hitung efisiensi arusnya.

Jawab:

M = Q x A/n x 1/F

9000 g = Q x 27g/3 x 1/96500 C

Q = 9000 g x 3/27 g x 96500 C

= 9,65 x 107 C

9,65 x 107 C Efisiensi arus = x 100% = 77,2% (1,25 x 108) C

5. Soal: 250 mL NaCl dielektrolisis selama 30 menit dengan arus sebesar 0,200 A.

Hitung [OH-] dalam larutan.

Jawab:

2H2O + 2e- H2(g) + 2OH-

Untuk menghasilkan 2 mol OH- diperlukan 2 mol elektron atau 2 Faraday

elektron. 1 F = 96500 C = 1 mol.

0,200 A x 30 x 60 dt Jumlah listrik = = 3,73 x 10-3 F 96500 A dt. Jadi akan dihasilkan 3,73 x 10-3 mol OH-/250 mL atau 1,49 x 10-2 mol/L

[OH-] = 1,49 x 10-2 mol/L

6. Soal : Jika arus sebesar 500 mA selama 1 jam digunakan untuk mengelektrolisis air,

maka: (a) Tulis reaksi-reaksi pada elektroda dan (b) Hitung jumlah oksigen

dan hidrogen yang dihasilkan pada masing-masing elektroda.

Jawab :

(a). Anoda : 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-

Katoda : 4H2O(l) + 4e- → 2H2(g) + 4OH-(aq)

(b). Jumlah listrik = 0,5 A x 1 x 60 x 60 dt

= 1800 A dt = 1800 C

= 1800 C/96500 C x 1F = 1,87 x 10-2 F

4F 1 mol O2

1F ¼ mol O2 8 g O2

Oksigen yang dihasilkan = 1,87 x 10-2 x 8 g = 0,15 g.

4F 2 mol H2

1F ½ mol H2 1 g H2

Hidrogen yang dihasilkan = 1,87 x 10-2 x 1 g = 1,87 x 10-2 g.