Topik dari soal ini adalah elektrolisis. Elektrolisis merupakan penguraian zat elektrolit dengan menggunakan arus listrik. Pada elektrolisis, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia yang dalam hal ini adalah reaksi redoks. Ada 3 hal yang perlu diketahui dalam sel elektrolisis, yaitu:  

1. ada zat elektrolit yang mengandung ion bebas sehingga elektron dapat mengalir melalui zat tersebut

2. ada sumber arus listrik

3. ada 2 elektrode yang tercelup dalam zat elektrolit  

Elektrode Katode Anode

Kutub Negatif Positif

Fenomena yang terjadi Reduksi Oksidasi

Perlu diketahui juga ada elektrode jenis inert dan tidak inert. Elektrode inert adalah elektrode yang tidak bereaksi, misalnya elektrode Pt, Au, dan C.

Reaksi elektrolisis

Dalam menuliskan reaksi elektrolisis, ada beberapa ketentuannya sebagai berikut.

Reaksi pada katode  

1. Apabila larutan elektrolitnya mengandung kation dari unsur logam golongan IA, IIA, dan berupa Al3+ dan Mn2+, reaksi yang terjadi adalah reduksi air.

2H2O + 2e → 2OH- + H2

2. Apabila elektrolitnya mengandung kation dari unsur logam selain pada no. 1, reaksi yang terjadi adalah reduksi logam tersebut.  

Mn+ + ne → M

3. Apabila elektrolit mengandung ion H+, reaksi yang terjadi adalah:

2H+ + 2e → H2

4. Apabila yang dielektrolisis adalah berupa leburan zat elektrolit tanpa air, rekasi yang terjadi adalah reaksi reduksi kation tersebut.  

Mn+ + ne → M

Reaksi pada anode  

1. Apabila larutan elektrolitnya mengandung anion berupa NO3-, SO42- reaksi yang terjadi adalah oksidasi air.

2H2O → 4H+ + 4e + O2

2. Apabila elektrolit mengandung anion halida (golongan VIIA), reaksi yang terjadi adalah:  

2X- → X2 + 2e

3. Apabila elektrolit mengandung ion OH-, reaksi yang terjadi adalah:

4OH- → 2H2O + 4e + O2

4. Pada penyepuhan dan pemurnian logam, yang dipakai sebagai anode adalah logam pelapis atau logam tidak murni (bukan Pt atau C). Reaksi yang terjadi adalah oksidasi elektrode.  

M → Mn+ + ne  

Pembahasan soal:  

Elektrolisis lelehan/leburan NaCl dengan elektrode grafit atau C (elektrode inert).

1. Sesuai dengan aturan reaksi katode nomor 4, apabila yang dielektrolisis adalah berupa leburan NaCl, rekasi yang terjadi adalah reaksi reduksi kation Na+.  

Na+(l) + e → Na(s)

2. Sesuai dengan aturan reaksi anode nomor 2, apabila elektrolit mengandung anion klorida, reaksi yang terjadi adalah oksidasi anion klorida menjadi gas klorin.  

2Cl- (l) → Cl2 (g) + 2e

3. Jadi, reaksi elektrolisisnya adalah:  

2NaCl (l) → 2Na+(l) + 2Cl- (l)

Katode       2Na+(l) + 2e → Na(s)

Anode        2Cl- (l) → Cl2 (g) +  2e

Reaksi sel  2NaCl (l) → Na(s) + Cl2 (g)