arus listrik sejumlah 5 ampere dialirkan kedalam larutan AgNO selama 193 detik (Ar AG=108g mol -1,N=14g mol-1,O=16 g mol -1,dan F=96.500 C mol-1)volume gas yg d

Mata pelajaran : kimia
Kelas : XII SMA
Kategori : elektrolisis
Kata kunci : elektrolisis, hukum Faraday

Jawaban :
Elektrolisis larutan AgNO3 dengan arus 5 ampere selama 193 detik akan menghasilkan gas O2 di anoda dan endapan perak di katoda. Reaksinya sebagai berikut :
Katoda : Ag+ + e -------> Ag (s)
Anoda : 2H2O -------> O2 (g) + 4H+ + 4e
Volume gas oksigen jika diukur pada keadaan standar (0°C 1 ATM) adalah 0,056 L.
Perhitungan secara lengkap ada pada lampiran.

Penjelasan :
Elektrolisis juga bagian dari elektrokimia. Berbeda dengan Volta, perubahan energi yang terjadi pada proses elektrolisis adalah energi listrik menjadi energi kimia. Kutub positif elektroda disebut anoda sedangkan kutub negatifnya disebut katoda. Reaksi oksidasi terjadi di anoda dan reaksi reduksi terjadi di katoda. Fase zat yang akan dielektrolisis sangat berpengaruh terhadap hasil elektrolisis di katoda. Pemilihan elektroda yang akan dicelupkan ke dalam larutan sangat berpengaruh terhadap hasil elektrolisis di anoda.

Reaksi yang terjadi di katoda (elektroda -) yaitu :
1. Jika yang dielektrolisis adalah larutan (aq) maka :
a. Ion positif dari golongan IA, IIA, Al3+ dan Mn2+ tidak tereduksi, penggantinya adalah air yang tereduksi menjadi gas hidrogen
2H2O + 2e ------> 2OH- + H2 (g)
b. Ion positif selain dari IA, IIA, Al3+ dan Mn2+ tereduksi menjadi endapan logamnya
Ni2+ +2e ------> Ni (s)
c. Ion positif H+ akan tereduksi menjadi gas hidrogen
2H+ +2e ------> H2 (g)

2. Jika yang dielektrolisis adalah lelehan atau leburan yang mengandung sedikit air maka ion positif dari golongan IA, IIA, Al3+ dan Mn2+ dapat tereduksi menjadi logamnya
Na+ (l) + e ------> Na (s)

Reaksi yang terjadi di anoda (kutub positif) yaitu :
1. Jika elektroda yang digunakan bersifat inert (sukar bereaksi) maka elektrodanya diam. Elektroda inert ada 3 : C, Pt dan Au. Reaksinya sebagai berikut :
a. Ion negatif dari sisa asam oksidator seperti SO4 2-, NO3 - dll tidak bisa dioksidasi maka yang teroksidasi adalah air menghasilkan gas oksigen
2H2O ------> O2 (g) + 4H+ + 4e
b. Ion negatif dari sisa asam Halida (Cl, Br, I) akan teroksidasi menjadi gas halogen
2Cl- ------> Cl2 (g) + 2e
c. Ion OH- akan teroksidasi menjadi gas oksigen
4OH- ------> O2 (g) + 2H2O + 4e

2. Jika elektrodanya non inert (elektroda reaktif) maka elektrodanya akan teroksidasi menjadi ion positif artinya elektrodanya akan larut.
Cu ------> Cu2+ + 2e
Ag -----> Ag+ + e

Elektrolisis suatu larutan yang dilakukan dengan arus tertentu selama beberapa waktu akan menghasilkan muatan listrik atau faraday. Jumlah muatan listrik atau faraday yang dialirkan akan sebanding dengan jumlah zat yang dihasilkan pada elektroda. Jumlah muatan listrik sebanding dengan jumlah elektron yang digunakan pada proses elektrolisis, artinya
F = mol elektron atau 1 F = 1 mol elektron
1 mol elektron sebanding dengan 96500 coloumb sehingga 1F = 96500 C
Jiak arus yang mengalir adalah i ampere dan waktu elektrolisis yang belangsung adalah t detik maka F = i t/96500

Untuk menghitung jumlah endapan logam yang terbentuk dapat menggunakan rumus :
m = Ar/n i t/96500 dimana
m = massa (gram)
Ar = massa atom relatif logam
n = valensi = biloks= muatan = elektron
i = arus (ampere)
t = waktu (detik, sekon)

Untuk menghitung Volume gas pada keadaan standar (STP) yang dihasilkan dari proses elektrolisis dapat menggunakan rumus :
mol = Vstp/22,4
F = mol x elektron
F = Vstp/22,4 x elektron