Larutan 1 liter NaCl 0,1 M dielektrolisis dengan menggunakan elektroda Pt dengan arus 5 ampereselama386 detik.

1. Volume gas yang dihasilkan di anoda pada keadaan STP adalah 0.224 Liter.
2. Nilai pH larutan di sekitar katoda adalah 12+log(2).
3. Ion klorin sisa yang tersisa setelah elektrolisis​ adalah 0.08 mol.

Pendahuluan

Elektrolisis didefinisikan sebagai proses penguraian senyawa ionik menjadi unsur-unsurnya dengan melewatkan arus listrik searah melalui senyawa yang berupa fluida. Kation direduksi di katoda dan anion dioksidasi di anoda. Komponen utama yang diperlukan untuk melakukan elektrolisis adalah elektrolit, elektroda, dan beberapa bentuk sumber daya eksternal juga diperlukan. Selain itu, partisi seperti membran pertukaran ion atau jembatan garam juga digunakan tetapi ini opsional. Hal itu digunakan untuk menjaga agar produk reaksi tidak menyebar di dekat elektroda yang berlawanan.

Persamaan dari hukum Faraday yang dapat digunakan :

dengan, I = arus (ampere) dan t = waktu (detik)

Penjelasan dengan langkah-langkah

Diketahui:

• Larutan NaCl
  M = 0.1 M
  V = 1 L
• Elektrolisis
  t = 386 s
  I = 5 A
• STP
  P = 1 atm
  T = 273
  sehingga , V = 22.4 x mol gas

Ditanyakan

1. V gas di anoda : ?
2. pH larutan di sekitar katoda : ?
3. Ion klorin sisa : ?

Penyelesaian:

Reaksi yang terjadi

• Katoda :
  2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻
• Anoda :
  2Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻

Hitung mol elektron

• Mol elektron :
  

Hitung mol NaCl awal

• Mol NaCl = M x V
  Mol NaCl = 0.1 x 1 = 0.1 mol

Hitung volume gas klorin terbentuk
(lihat reaksi di anoda)

• Mol gas Cl₂ = mol elektron : 2
  Mol gas Cl₂ = 0.02 : 2 = 0.01 mol
• V gas Cl₂ = mol gas Cl₂ x 22.4
  V gas Cl₂  = 0.01 x 22.4 = 0.224 Liter

Hitung pH larutan
(lihat reaksi di katoda)

• mol OH⁻ = mol elektron = 0.02 mol
• [OH⁻] = mol OH⁻ : V
  [OH⁻] = 0.02 : 1 = 0.02 M
• pOH = -log([OH⁻])
  pOH = - log (0.02)
  pOH = 2 - log (2)
• pH = 14 - pOH
  pH = 14 -2 + log (2) = 12 + log (2)

Hitung mol Cl⁻ sisa

• mol Cl⁻ sisa = mol Cl⁻ awal - mol Cl⁻ bereaksi
  mol Cl⁻ sisa = mol NaCl - mol elektron
  mol Cl⁻ sisa = 0.1 - 0.02 = 0.08 mol

Pelajari lebih lanjut

• Materi tentang perhitungan pH larutan di sekitar katode:
  yomemimo.com/tugas/18150628
• Materi tentang hukum Faraday II :
  yomemimo.com/tugas/18695263
• Materi tentang perhitungan muatan listrik:
  yomemimo.com/tugas/18822892

----------------------------------------------------

Detail Jawaban

Mapel : Kimia
Kelas  : XII
Bab     : Redoks dan elektrokimia
Kode  : 12.7.2