Pada reaksi elektrolisis larutan kalium iodida dihasilkan 224 mL gas (STP). Pernyataan di bawah ini yang benar adalah ...

a. hanya pada katode yang dihasilkan gas

b. pada elektrode negatif dihasilkan iodium

c. pH larutan di daerah katode > 7

d. massa iodium (Ar I=127) sebesar 127 gram

Jawaban

Pendahuluan

Elektrokimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antra perubahan zat dan arus listrik di dalam sel. Sel elektrokimia merupakan suatu sel yang terdiri dari dua elektrode dan larutan elektrolit. Sel elektrokimia terdiri dari dua macam sel yaitu sel volta dan sel elektrolisis.

Elektrolisis merupakan peruraian suatu elektrolit karena adanya arus listrik. Pada sel elektrolisis, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia dan reaksi tidak berlangsung secara spontan. Sel elektrolisis merupakan rangkaian dua elektrode yaitu katode dan anode yang dicelupkan dalam larutan elektrolit dan dilengkapi sumber arus listrik. Prinsip kerja sel elektrolisis, katoda dihubungkan dengan kutub negatif dan anoda dihubungkan dengan dengan kutub positif dari sumber arus listrik. Sumber arus listrik memompa elektron ke katoda dan ditangkap oleh kation, sehingga pada permukaan katoda terjadi reduksi pada kation. Pada saat yang sama, anion melepaskan elektron, kemudian elektron ini dikembalikan ke sumber arus listrik melalui anoda. Akibatnya pada permukaan anoda terjadi oksidasi terhadap anion.

Reaksi yang terjadi pada setiap elektroda tergantung pada jenis kation dan anion. Kation akan selalu tereduksi pada katoda, dan anion akan dioksidasi pada anoda.

- reaksi di katoda bergantung pada jenis kation, jika kation berupa logam aktif (Golongan IA, IIA, Al³⁺, Mn²⁺) fasa larutan maka air yang tereduksi menghasilkan gas H₂ dengan persamaan reaksi berikut :

2H₂O (l) + 2e⁻ → H₂ (g) + 2OH⁻ (aq), jika kation bukan logam aktif maka kation yang akan terduksi yang menghasilkan logamnya. Jika kation berasal dari lelehan logam aktif, maka kation logam aktif dapat tereduksi.

- Reaksi di anoda bergantung pada jenis anion dan elektroda. Jika elektroda inert dan anion berupa sisa asam oksi akan dihasilkan gas dari oksidasi air, dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

2H₂O (l) → 4H⁺ (aq) + O₂ (g) + 4e⁻, jika anion berupa sisa asam lain juga akan terbentuk gas dari oksidasi anion tersebut. Namun, jika elektroda bukan inert (selain Pt, Au dan C) maka elektroda teroksidasi.

Pembahasan

Elektrolisis KI yang berupa kation K⁺ dan anion I⁻ pada katoda terjadi reaksi reduksi air, karena K⁺ merupakan kation dari logam aktif. Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

2H₂O (l) + 2e⁻  →  H₂ (g) + 2OH⁻ (aq)

Pada anoda terjadi oksidasi ion I⁻, karena elektroda C merupakan elektroda inert. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

2I⁻ (aq) →  I₂ (g) + 2e⁻ (aq)

Jika dituliskan reaksi sel elektrolisis yang terjadi adalah sebagai berikut :

2H₂O (l) + 2I⁻ (aq) →  H₂ (g) + 2OH⁻ (aq) + I₂ (g)

Berdasarkan hasil elektrolisis tersebut, diperoleh informasi bahwa :

- Pada kedua elektroda, baik katoda maupun anoda terbentuk gas, yaitu gas H₂ pada katoda dan gas I₂ pada anoda.

- Elektroda negatif pada sel elektrolisis adalah katoda. Pada katoda terbentuk gas H₂ (hidrogen)

- Pada katoda terjadi reaksi reduksi air, menghasilkan gas H₂ dan ion OH⁻. Adanya ion OH⁻ inilah yang menyebabkan lingkungan katoda bersifat basa, pH larutan di atas 7.

- Berdasarkan reaksi sel yaitu 2H₂O (l) + 2I⁻ (aq) →  H₂ (g) + 2OH⁻ (aq) + I₂ (g), dihasilkan 10 mol gas yang terdiri atas campuran gas H₂ dan I₂. Karena kedua zat mempunyai koefisien sama dalam reaksi stoikiometrinya, maka kedua zat tersebut mempunyai jumlah mol yang sama, masing-masing 5 mol.

Kesimpulan

Pada reaksi elektrolisis larutan kalium iodida dihasilkan 224 mL gas (STP). Pernyataan yang benar adalah pH larutan di daerah katode > 7.

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang sel elektrolisis yomemimo.com/tugas/7931040

2. Materi tentang reaksi redoks yomemimo.com/tugas/2414235

3. Materi tentang reaksi elektroda yomemimo.com/tugas/18023823

4. Materi tentang Hukum Faraday yomemimo.com/tugas/18037787

5. Materi tentang endapan elektroda yomemimo.com/tugas/12021124

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

Detil Jawaban

Kelas : XII

Mapel : Kimia

Bab : Redoks dan Elektrokimia

Kode : 12.7.2

Kata Kunci : Elektrolisis, Elektroda, Kation, Katoda, Anion, Anoda, Inert