REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

1. Bilangan oksidasi dari unsur Mn pada senyawa KMnO4 adalah ... A. +7 B. +6 C. +3 D. +2 E. +1 Pembahasan: Proses berpikir Jumlah bilangan oksidasi senyawa adalah nol, Kalium (K) mempunyai biloks +1 karena golongan IA, sedangkan Oksigen -2 maka: KMnO4 K + Mn + 4 (O) +1 + Mn + 4 .-2 +1 + Mn + -8 Mn

= = = =

0 0 0 +7

MnO2 Mn + 2. O Mn + 2 . -2 Mn + -4 Mn

c.

d.

e.

= 0 = 0 = 0 = +4

K2MnO4 2.K + Mn + 4 .-2= 2.+1 + Mn + -8 = 2 + Mn + -8 = Mn =

0 0 0 +6

Mn + 2 Cl Mn + 2 . -1 Mn + -2 Mn

= = = =

0 0 0 2+

Mn + S Mn + -2 Mn

= 0 = 0 = +2

MnCl2

MnS

3. Reaksi : Cl2 Jawaban: A

2. Bilangan oksidasi Mn terendah terdapat pada .... A. KMnO4 B. MnO2 C. K2MnO4 D. MnCI2 E. MnS Pembahasan: Proses berpikir Cari masing masing biloks Mn pada masing masing senyawa. Kalium (K) +1 karena golongan IA, Oksigen -2, Cl pada senyawa MnCl2 biloks = -1, dan S dalam senyawa -2 a.

b.

(aq)

+2 KOH (aq) → KCl (aq) + KClO (aq) + H2O (l)

bilangan oksidasi klor berubah dari : A. –1 menjadi +1 dan 0 B. +1 menjadi -1 dan 0 C. 0 menjadi –1 dan -2 D. –2 menjadi 0 dan +1 E. 0 menjadi –1 dan +1 4. Perhatikan persamaan reaksi redoks berikut: 2HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + 2 H2O Zat yang merupakan reduktor adalah…. HBr A. H2SO4 B. Br2 C. SO2 D. H2O E.

KMnO4 K + Mn + 4 (O) +1 + Mn + 4 .-2 +1 + Mn + -8 Mn


= = = =

0 0 0 +7

107

Pembahasan:

Pembahasan:

Proses berpikir reduktor adalah zat yang mengalami oksidasi

Proses berpikir Penyetaraan ini menggunakan cara penyetaraan redoks, karena penyetaraan harus memenuhi; setara jenis, setara jumlah dan setara muatan. Caranya adalah a. tentukan biloks masing masing unsur b. tentukan zat yang mengalami oksidasi dan reduksi c. kali silang d. setarakan muatan dengan menambah H+ pada muatan yang lebih kecil e. Tambahkan H2O pada ruas yang kekurangan Hidrogen

2HBr + H2SO4 -1 +6

Br2 + SO2 + 2 H2O 0 +4

oksidasi reduksi

5. Persamaan reaksi berikut: Cr2O72–+ a H++ b e– c Cr3++ d H2O Mempunyai harga a, b, c, dan d berturut-turut adalah… A. a = 14, b = 6, c = 2, d = 7 B. a = 6, b = 14, c = l, d = 7 C. a = 6, b = 14, c = 2, d = 7 D. a = 2, b = 2, c = 5, d = 3 E. a = 3, b = 5, c = l, d = 2 Pembahasan: Proses berpikir Penyetaraan ini menggunakan cara penyetaraan redoks, karena penyetaraan harus memenuhi; setara jenis, setara jumlah dan setara muatan. Caranya adalah a. setarakan atom selain O dan H b. setarakan O dengan menambahkan H2O c. Setarakan H dengan penambahan H+ d. Setarakan muatan sampai muatan kiri dan kanan sama dengan penambahan electron Cr2O72–+ b e– c Cr3++ d H2O Cr2O72–+ b e– 2Cr3++ d H2O Cr2O72–+ b e– 2Cr3++ 7H2O Cr2O72–+14 H+ + b e– 2Cr3++ 7H2O Cr2O72–+14 H+ + 6 e– 2Cr3++ 7H2O

MnO4- + C2O42+7 +3 5 (oks)

Mn2+ + 2CO2, +2 +4 1x2 (oks)

Kali silang 2MnO4- + 5C2O42-2 -10 2MnO4-+5C2O42+16H+ 2MnO4-+5C2O42+16H+

2Mn2++ 10CO2, 4 0 2Mn2++ 10CO2, 2Mn2++ 10CO2+ 8H2O Jawaban: E

7. Diantara reaksi berikut ini yang merupakan reaksi redoks adalah… A. B. C. D. E.

NaCl + H2O CaSO4+ 2NaOH BaCl2 + H2SO4 MnO2 + 4HCl CaCO3 + 2HCl

NaOH + HCl Na2SO4 + Ca(OH)2 BaSO4 + 2HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2 CaCl2 + H2O+CO2

Pembahasan: Proses berpikir Yang merupakan raksi redoks mempunyai unsur bebas

Jawaban: A

6. Pada persamaan reaksi redoks: a MnO4-+ bH++cC2O42-

2Mn2++8H2O+10CO2

Harga koefisien reaksi a, b,dan c adalah…. A. 1,4 dan 2 B. 1,8, dan 3 C. 2,6, dan 5 D. 2,8, dan 5 E. 2,16, dan 5 REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

MnO2 + 4HCl +4 -1 reduksi

+2

MnCl2 + 2H2O + Cl2 0

Oksidasi Jawaban: D

108

8. Perhatikan sel elektrokimia berikut ini!

E0sel= Ered-Eoks = 0,8 - -0,14 = 0,94volt

V Zn

Potensial pada sel volta selalu positif maka pasti potensial besar – potensial kecil

+ Cu

ZnSO4 CuSO4 Penulisan diagram yang tepat dari gambar adalah…. A. Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu B. Cu / Cu2+ // Zn2 / Zn C. Zn2+ / Zn // Cu / Cu2+ D. Cu2+ / Cu // Zn2+ / Zn E. Zn / Zn2+ // Cu / Cu2+ Pembahasan: Proses berpikir

Deret volta Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

Cara mengingat KARED BESAR = KAtoda REDuksi potensial yang BESAR KARED BESAR = KAnan REDuksi potensial yang BESAR ELEKAMIN = ELEKtrolisis KAtoda MIN (-) Ingat… Kared Besar maka Cu di kanan dan Zn dikiri. Maka notasi sel adalah Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu, Zn teroksidasi (biloks naik) sedangkan Cu tereduksi (biloks turun) Jawaban: A

9. Dalam suatu sel volta terjadi reaksi ; Sn + 2Ag+ Sn2+ + 2Ag 0 2+ E Sn /Sn E0 = -0,14 V E0 Ag+/Ag E0 = +0,80 volt, harga potensial sel reaksi tersebut adalah…. A. 1,88 Volt B. 1,74 volt C. 0,94 volt D. 0,36 volt E. -0,94 volt Pembahasan: Proses berpikir


10. Potensial reduksi dari: Zn2+ + 2e → Zn

E° = – 0,76 volt

Cu2+ + 2e → Cu

E° = + 0,34 volt

Potensial sel untuk reaksi Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu adalah ... A. B. C. D. E.

– 0,42 volt + 0,42 volt – 1,1 volt – l,25 volt + 1,1 volt

Pembahasan: Proses berpikir Potensial pada sel volta selalu positif maka pasti potensial besar – potensial kecil Yang potensial besar adalah yang KARED E0sel= Ered-Eoks = + 0,34 - – 0,76 = 1,1 volt

11. Reaksi redoks dapat berlangsung spontan dengan membebaskan energi. Reaksi redoks yang menghasilkan energi listrik terdapat pada sel Galvani atau sel volta Jika diketahui data potensial sel pada reaksi : Ca2+ + 2e Ca E0 = -2,87 volt 3+ Al + 3e Al E0 = -1,66 volt Besarnya harga potensial sel pada reaksi : 3Ca + 2Al3+ 3 Ca2+ + 2Al adalah… A. -11,9 volt B. +1,21 volt C. +11,9 volt D. -4,53 volt E. + 5,26 volt Pembahasan: Ca2+ + 2e Al3+ + 3e

Ca E0 = -2,87 volt Anoda, oksidasi Al E0 = -1,66 volt Katoda Reduksi

3Ca + 2Al3+

3 Ca2+ + 2Al

109

Al mengalami reduksi Ca mengalami oksidasi E0 sel = Ered – Eoks = -1,66 - -2,87 = +1,21 volt

Gambar sel volta berikut digunakan untuk menyelesaikan 2 soal di bawah ini. Zn

Fe

Zn2+ NO3-

Fe2+ NO3-

Jika diketahui: Zn2+|Zn Fe2+|Fe

Eo = -0,76 volt Eo = +0,77 volt

12. Manakah yang paling tepat dari reaksi di bawah ini: A. elektroda (-): Fe2+ + 2e  Fe B. elektroda (+): Zn  Zn2+ + 2e C. elekroda (-): Zn2+ + 2e  Zn D. elektroda (+): Fe2+ + 2e  Fe E. elektroda (-): Fe2+ + 2e  Fe Pembahasan: Proses berpikir Cara mengingat KARED BESAR (katode reduksi potensial besar atau kanan reduksi potensial besar Yang potensial besar adalah Fe sehingga Fe lah yang Kared Besar Zn2+|Zn Fe2+|Fe

Eo = -0,76 volt Anoda , oksidasi, kiri o E = +0,77 volt KAtoda REDuksi, KAnan

13. Terdapat beberapa pernyataan mengenai wacana di atas: 1. Zn mengalami oksidasi 2. Dalam deret volta Fe letaknya lebih kanan 3. Reaksi total: Zn + Fe2+  Zn2+ + Fe 4. Notasi sel Zn|Zn2+||Fe2+|Fe Jumlah pernyataan benar ..… buah. A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 E. 4 Pembahasan: 1. Zn mengalami oksidasi 2. Yang potensial besar yang kanan jadi Fe ada dikanan 3. Reaksi total Zn + Fe2+  Zn2+ + Fe 4. Notasi yang kanan yang katoda jadi Zn|Zn2+||Fe2+|Fe Jawaban: E

14. Diketahui potensial elektroda standar (E0) dari Ag+ + e Ag E0 = +0,80V Mg2+ + 2e Mg E0 = -2,34 v 2+ Fe + 2e Fe E0 = -0,34V Zn2+ + 2e Zn E0 = -0,76V 2+ Cu + 2e Cu E0 = +0,34V Sel yang mempunyai beda potensial terbesar adalah… A. Zn / Zn2+ // Ag+ / Ag B. Mg / Mg2+ // Fe2+ / Fe C. Fe / Fe2+ // Ag+ / Ag D. Mg / Mg2+ // Ag+ / Ag E. Zn / Zn2+ // Fe2+ / Fe Pembahasan: 1. 2.

Untuk menentukan elektroda positif atau negative dapat dilihat dari elektroda yang mengalami reaksi reduksi dan reaksi oksidasinya Ingat… ELEKAMIN artinya elektrolisis katoda min, berarti dengan kata lain kalau sel volta katoda nya plus. Sehingga yang katoda adalah Fe2+|Fe maka menjadi elektroda positf, sedangkan Zn2+|Zn menjadi elektroda negatif.

3.

4.

5.


Mg / Zn2+ // Ag+ / Ag Persamaan salah Mg / Mg2+ // Fe2+ / Fe E0sel = kanan – kiri = -0,34 - -2,34 = 2 volt Fe / Fe2+ // Ag+ / Ag E0sel = kanan – kiri = 0,8 - -0,34 = 0,46 volt Mg / Mg2+ // Ag+ / Ag E0sel = kanan – kiri = 0,8 - -2,34 = 3,14 volt Zn / Zn2+ // Fe2+ / Fe

110

E0sel

= kanan – kiri = -0,34 - -0,76 = 0,42 volt Jawaban: D

15. Data potensial reduksi standar beberapa zat adalah : CI2 (g) + 2e ↔ 2CI (aq) Eo = + 1,376V Ag+(aq) + e ↔ Ag(s) Fe3+(aq) +3e ↔ Fe (s) Cu2+(aq) +2e ↔ Cu(s) Fe2+ (aq) + 2e ↔ Fe(s) Al3+ (aq) + 3e ↔ Al (s)

Eo = + 0,80 V E° = + 0.70 V Eo = + 0,34 V

16. Jika diketahui data potensial sel sebagai berikut : Mg2+ + 2e → Mg Eo = - 2,34 volt Fe2+ + 2e → Fe Eo = - 0,41 volt kat/rduk/kanan + Maka sel yang dapat di bentuk oleh kedua elektroda tersebut adalah…. A. logam Mg merupakan katode B. logam Mg mengalami reduksi C. logam Mg lebih mudah teroksidasi D. logam Fe merupakan anode E. logam Fe larut membentuk Fe2+

E° = – 0,44 V

Pembahasan:

E° = – 1,66 V

Proses berpikir

Reaksi yang dapat berlangsung secara spontan adalah.... A. Cu (s) + Fe2+ (aq) ↔ Fe (s) + Cu2+(aq) B. 2Fe (s) + Cu2+ (aq)↔ Cu (s)+ 2Fe3+(aq) C. 2Cl- (s)+4Fe3+(aq) ↔ Cl2 (s)+ Fe2+(aq) D. Cu2+ (s) + Ag (s) ↔ Cu (s) + Ag+ (aq) E. Cu2+ (s) + Al (s) ↔ Cu (S) + Al3+ (s)

KARED BESAR = KAtoda REDuksi potensial yang BESAR KARED BESAR = KAnan REDuksi potensial yang BESAR ELEKAMIN = ELEKtrolisis KAtoda MIN (-) Larut bermakna teroksidasi, karena pada oksidasi logam akan berubah menjadi ion logam yang larut dalam air Mg2+ + 2e → Mg Eo = - 2,34 volt Fe2+ + 2e → Fe ( KARED BESAR)

Pembahasan: Proses berpikir

Eo = - 0,41 volt

Mg2++ 2e → Mg Eo = - 2,34 volt Anoda, Oksidasi Spontan mempunyai potensial sel POSITIF .supaya positif maka Potensial Besar di kurang potensial Kecil . Potensial besar adalah Reaksi reduksi (ingat.. KARED BESAR). Ciri reaksi reduksi adalah pada logam tersebut bermuatan pada sebelah kiri panah. Jika disebelah kiri panah terdapat dua atau lebih logam bermuatan maka di cari dimana muatan sebelah kiri yang lebih besar dari muatan sebelah kanan pada atom yang sama. Yang demikian adalah reduksi (penurunan biloks) a. b. c. d. e.

Fe dikurang Cu Cu dikurang Fe ( Fe3+) Fe dikurang Cl Cu dikurang Ag Cu dikurang Al

= = = = =

negative negatif negative Negatif positif Jawaban: E


Fe2+ + 2e → Fe Eo = - 0,41 volt KAtoda, REDuksi Jawaban: C

17. Berdasarkan data potensial elektroda standar berikut ; Ag+ + e →Ag Eo = + 0,80 volt Sn2+ + 2e →Sn Eo = - 0,14 volt 2+ Zn + 2e →Zn Eo = - 0,76 volt 2+ Fe + 2e → Fe Eo = - 0,41 volt Cu2+ + 2e →Cu Eo = + 0,34 volt Maka reaksi redoks berikut yang dapat berlangsung spontan adalah . . . . A. Ag+ (aq) + Zn (s) → Zn2+ (aq) + Ag (s) B. Fe2+ (aq) + Sn (s) → Fe (s) + Sn2+ (aq) C. Fe2+ (aq) + Cu (s) → Fe (s) + Cu2+ (aq) D. Cu2+(aq) + Ag (s) → Ag+ (aq) + Cu (s) E. Zn2+ (aq) + Sn (s) → Sn2+ (aq) + Zn (s)

111

Pembahasan: Proses berpikir Ingat… spontan ingat potensial sel selalu positif, potensial sel positif dari potensial yang besar dikurang potensial kecil, atau RED dikurang OKS Yang Reduksi yang bermuatan dikiri panah. a. b. c. d. e.

Ag dikurang Zn Fe dikurang Sn Fe dikurang Cu Cu dikurang Ag Zn dikurang Sn

= Positif = negatif = Negatif = Negatif = Negatif

Pembahasan:

Jawaban: A

18. Perhatikan gambar elektrosis KI dengan elektroda karbon.

-

larutan

+

A KI(aq) B Zat yang terjadi pada elektroda A adalah … A. I2 B. gas H2 C. gas O2 D. H2O E. logam K Pembahasan: Pross berpikir ELEKAMIN = Elektrolisis Katoda Min; Jika pada katoda reaksi yang terjadi adalah Reduksi sedangkan pada Anoda adalah oksidasi. Dalam larutan logam Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, tidak tereduksi tapi air tereduksi (2H2O + 2e 2OH- + H2, Pada anoda jika elektroda inert (karbon bersifat inert) maka anion teroksidasi pada halogen (F, Cl,Br, I) berlaku 2XX2+ 2e Elektrolisis Larutan KI dengan elektroda inert K : 2H2O + 2e 2OH- + H2 A : 2II2 + 2e


19. Elektrolisis lelehan KI dengan elektroda grafit akan menghasilkan A. Oksigen di Anoda B. Logam kalium di Katoda C. Gas hydrogen di anoda, D. Iodium di Katoda E. Gas Oksigen di Anoda Proses berpikir Grafit adalah elektroda bersifat inert. Dalam LELEHAN, logam pasti tereduksi bukan air, ingat…. Lelehan tidak terdapat air di dalamnya. Pada anoda jika elektroda inert (elektroda karbon bersifat inert) maka anion teroksidasi. pada halogen (F, Cl,Br, I) berlaku 2XX2+ 2e Elektrolisis Larutan KI dengan elektroda inert K : K+ + e K A : 2II2 + 2e Jawaban: B

20. Jika larutan tembaga sulfat dielektrolisis dengan elektroda perak , maka di anoda akan dihasilkan A. perak B. oksigen C. tembaga D. hydrogen E. belerang Pembahasan: Proses berpikir Jika pada katoda reaksi adalah reaksi reduksi sedangkan pada Anoda adalah reaksi oksidasi. Dalam larutan logam Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, tidak tereduksi tapi air tereduksi (2H2O + 2e 2OH- + H2). Cu (tembaga) tidak termasuk logam logam di atas sehingga Cu lebih mudah tereduksi dari air sehingga tembaga tereduksi. Pada elektroda inert, anion teroksidasi jika anion adalah sisa asam oksi sepeti SO42-, PO43-, NO3-, CO32- maka air teroksidasi ( 2H2O 4H + + 4e + O2) CuSO4 Cu2+ + SO422+ K : Cu + 2e Cu A : 2H2O 4H + + 4e + O2

112

Jawaban: B

21. Proses elektrolisis merupakan reaksi redoks yang tidak spontan. Energi yang digunakan pada proses elektrolisis berasal dari arus listrik searah. Pada proses elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda tembaga, maka reaksi yang berlangsung pada elektroda Katoda adalah… A. Cu Cu2+ + 2e B. 2H2O 4H+ + 4e + O2 C. 2SO42- + 2H2O H2SO4 + 4e + O2 D. 2H+ + 2e H2 E. Cu2+ + 2e Cu Pembahasan: Proses berpikir Jika pada katoda reaksi adalah reaksi reduksi sedangkan pada Anoda adalah reaksi oksidasi. Dalam larutan logam Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, tidak tereduksi tapi air tereduksi (2H2O + 2e 2OH - + H2). Cu (tembaga) tidak termasuk logam logam di atas sehingga Cu lebih mudah tereduksi dari air sehingga tembaga tereduksi. Pada elektroda tidak inert (selain, Au, Pt, dan Karbon/grafit/C) maka elektroda teroksidasi CuSO4 K: Cu2+ + 2e A: Cu

Cu2+ + SO42Cu Cu2+ + 2e Jawaban:A

22. Pada elektrolisis larutan NaCl dengan elektroda Pt, pada katoda terjadi reaksi ... A.2Cl– (aq) → Cl2 (g) + 2e– B. 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e– C. Na+ (aq) + e– → Na (s) D. NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl– (aq) E. 2H2O (l) + 2e → H2 (g) + 2OH– (aq) Pembahasan: Proses berpikir Dalam larutan logam Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, tidak tereduksi tapi air tereduksi (2H2O + 2e 2OH- + H2, Pada anoda jika elektroda inert (karbon bersifat inert) maka anion teroksidasi dan pada halogen (F, Cl,Br, I) berlaku 2XX2+ 2e


Elektrolisis LARUTAN NaCl dengan elektronda Pt NaCl Na+ + ClK: 2H2O + 2e 2OH- + H2 A: 2Cl Cl2 + 2e Jawaban: E

23. Manakah hasil elektrolisnya menghasilkan gas? Zat yg Katode Anode Dielektrolisis A CuSO4(aq) C Cu B NaCl(l) C Zn C KNO3(aq) Fe Pt D SrO(l) Pt Fe E Zn(CH3COO)2 Pt Zn Pembahasan: CuSO4 Cu2+ + SO422+ K = Cu + 2e Cu A = Cu Cu2+ + 2e NaCl Na+ + Cl+ K = Na + e Na A = Zn Zn2+ + 2e KNO3 K+ + NO3K = 2H2O + 2e 2OH- + H2 + A = 2H2O 4H + 4e + O2 SrO Sr2+ + O22+ K = Sr + 2e Sr2+ 2+ A = Fe Fe + 2e Zn(CH3COO)2 Zn2+ + 2CH3COOK = Zn2+ + 2e Zn A = Zn Zn2+ + 2e Jawaban: C

24. Arus listrik 20 ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 965 detik. Massa perak yang dihasikan dikatoda adalah ..… gram. (Ar Ag=108; 1F = 96500 C/mol) A. 5,4 B. 10,8 C. 21,6 D. 54 E. 108

113

Pembahasan: Proses berpikir Gunakan Hukum I Faraday, Biloks Ag dalam senyawa adalah +1. e adalah Ar/biloks. W

= e . i. t/96500 = 108/1 . 20. 965/96500 = 21,6 gram Jawaban: C

25. Arus sebesar 5 amper dialirkan ke larutan AgNO3 selama 193 detik. massa zat yang terbentuk di sebanyak…(ArH=1, Ag=108, O=16, 1F = 96500C A. 0,1 gr B. 0,2 gr C. 0,4 gr D. 0,8 gr E. 1,08 gr

dalam Maka katoda N=14)

Pembahasan: W = (e . i. t) / 96500 = (108/1) . 5 . 193) / 96500 = 1,08 gram

26. Arus yang sama dialirkan ke dalam larutan AgNO3 dan larutan CuSO4 apabila massa Ag yang diendapkan adalah 1,08 gram, maka massa Cu yang mengendap (Ar Cu= 63,5, Ar Ag= 108) adalah…. A. B. C. D. E.

M Ag : M Cu 1,08 : MCu MCu

27. Pada elektrolisis larutan NaCl menggunakan elektroda grafit diperoleh gas klor sebanyak 3,36 L (STP) di ruang anoda. Jika arus yang sama digunakan untuk elektrolisis leburan MgCl2 ( Ar Mg= 24 ) maka di ruang katoda akan diperoleh logam Mg sebanyak . . . . A. 1,2 gram B. 3,6 gram C. 4,8 gram D. 7,2 gram E. 8,4 gram Pembahasan: Proses berpikir Kalimat “ jika arus yang sama” menunjukkan hokum II faraday. Dua senyawa adalah larutan NaCl dan MgCl2. hal yang sama pada elektrolisis keduanya adalah mol elektron. Jika mol elektron pada NaCl dicari, maka mol elektron MgCl2 dapat ditentukan. Mol elektron MgCl2 digunakan untuk menentukan mol masing masing ion / unsur pada elektrolisis MgCl 2. Mol Mg digunakan untuk menentukan massa Mg a.

Proses berpikir Hukum faraday II digunakan dalam menyelesaikan kasus soal ini. Ciri ciri soal menggunakan Hukum Faraday II adalah ; terdapat lebih dari satu senyawa yang di elektrolisis; kalimat “jika arus yang sama” menunjukkan hokum II faraday.


elektrolisis Larutan NaCl dengan elektroda inert mol Cl2 = v/22,4 (STP) = 3,36 / 22,4L = 0,15mol NaCl Na+ + ClK: 2H2O + 2e 2OH- + H2 0,3 0,3 0,15 A: 2ClCl2 + 2e 0,15 0,3

6,35 gr 3,175 gr 2,16 gr 1,08 gr 0,3175 gr

Pembahasan:

= ArAg /PBO : ArCu/PBO = 108/1 : 63,5/2 = 0,3175 gram Jawaban: E

b.

Elektrolisis leburan MgCl2 dengan elektroda inert Ingat…semua mol elektron baik NaCl maupun MgCl2 sama. MgCl2 Mg2+ + 2ClK: Mg2+ + 2e Mg 0,3 0,15 A: 2Cl-

Cl2 + 2e

114

Mol Mg Gram Mg

= = = =

0,15 mol Mol . Ar 0,15 . 24 3,6 gram

58,5. 10 . 30 D. 96500

Jawaban: B

28. Berapa waktu yang diperlukan untuk mengendapkan 5 gram zink (Ar=65) di katoda, bila ke dalam sel yang berisi larutan ion zink dialirkan arus listrik 5 amper? A. 49 menit B. 27 menit C. 25 menit D. 10 menit E. 5 menit Pembahasan: Proses berpikir Senyawa yang dielektrolisis hanya satu maka hokum I faraday berlaku. Bilangan oksidasi Zn adalah 2. W 5 96500 5 . 96500 5 . 96500 . 2 96500 . 2 t

= (e . i. t) / 96500 = (65/2 . 5 . t ) / = = = = = =

65/2 . 5 . t 65 . 5 .t 65 . t (96500 . 2) / 65 2969 detik 49 menit Jawaban: A

29. Proses elektrolisis lelehan NaCl dengan elekroda karbon, digunakan arus sebesar 10 amper selama 30 menit. Massa logam natrium yang diperoleh adalah… 23 . 10 . 30 . 60 A. 96500

23 . 10 . 30 B. 96500 58,5 . 10 . 30 . 60 C. 96500 REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

58,5 . 10 . 30 . 60 E. 2. 96500 Pembahasan: Proses berpikir Natrium memiliki bilangan oksidasi = 1, waktu pada persamaan hokum I Faraday dalam detik ,sehingga jika menit yang diketahui harus mengubah ke detik dengan mengalikan 60 W = (e . i. t) / 96500 Ar . I .t W = Biloks . 96500 23 . 10. 30 . 60 W = 1 . 96500 Jawaban: A

30. Muatan listrik sebesar 3.860 coulomb dalam 2 Liter larutan KCl dengan elektroda grafit menggunakan diafragma. Besarnya pH larutan setelah elektroolisis adalah A. 12 + log4 B. 12+log2 C 5+log2 D. 13+log2 E. 13+log4 Pembahasan: Proses berpikir Hubungan antara mutan listrik terhadap reaksi elektrolisis adalah bahwa mol elektron adalah muatan listrik di bagi 96500 F = Q / 96500 ; Q = I .t Ingat… F adalah mol elektron; Pada perhitungan menentukan pH pasti melibatkan konsentrasi H+ atau konsentrasi OHKonsentrasi adalah mol di bagi volume campuran.

115

F

= Q / 96500 = 3860 / 96500 = 0,04 F Niliai mol elektron sama degan F yaitu sebesar 0,04 mol Masukkan nilai ini pada reaksi pada elektron Elektrolisis Larutan KCl dengan elektroda inert KCl K+ + Cl-

Zn2+ + 2NO3-

Zn(NO3)2 K: Zn2+ + 2e 0,4mol A: 2H2O

4H+ + 4e + O2 0,4mol 0,1 mol

Volume Oksigen

= mol . 22,4 (STP) = 0,1 . 22,4 = 2,24 L

K: 2H2O + 2e 2OH- + H2 0,04mol 0,04mol (koefisien sama maka mol sama) A: 2Cl{OH-]

pH

Cl2 + 2e = = = = = = =

mol / volume 0,04 / 2 L 0,02 2 . 10-2 2 – log 2 14 – ( 2 – log2) 12 + log 2 Jawaban: B

31. Larutan Zn(NO3)2 dielektrolisis dengan elektrode platina dan diperoleh zink 13 gram. Volume oksigen yang dihasilkan pada anoda pada STP adalah……….(Ar Zn= 65) A. 5,60 L B. 4,48L C.3,36L D..2,24L E.1,12L

Pembahasan: Proses berpikir Mol elektron pada katoda dan anoda selalu sama, maka di cari mol zink kemudian dengan perbandingan koefisien dapat di tentukan mol elektron, mol elektron ini sama nilai dengan mol elektron pada anoda, kemudian dari mol elektron ini digunakan untuk menentukan mol oksigen dengan perbandingan koefisien. lalu dicari volume oksigen pada STP. Mol Zn

= gram / Ar = 13 / 65 = 0,2 mol

Elektrolisis larutan Zn(NO3)2 dengan elektroda inert


Zn 0,2mol

Jawaban: D

32. Diketahui beberapa harga Potensial elektroda sebagai berikut: Mn2+ + 2e Mn E0= -1,03 volt Zn2+ + 2e Zn E0=-0,76 volt 2+ Mg + 2e Mg E0= -2,37 volt Al3+ + 3e Al E0= -1,66 volt 2+ Fe + 2e Fe E0= -0,41 volt 2+ Cu + 2e Cu E0 = +0,34 volt Lima buah paku besi, masing masing dililit dengan logam seperti pada gambar

1. Fe diikat Cu

2.Fe diikat Mg

3. Fe diikat Zn

4 Fe diikat Mn

5. Fe diikat Al Paku yang paling cepat terkikis oleh karat adalah pada tabung nomor…. A. B. C. D. E.

1 2 3 4 5

116

Pembahasan: Proses berpikir Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Cara mengingat deret volta Li Kalau Bapak Camat Nanti Meninggal, Alam Mana Zaman Cerajaan Feraun Nabi Sulaiman Pemberantas buta Huruf Crupuk Hangus Agak Pahit Au Paku akan cepat berkarat jika dillit dengan unsure logam di sebelah kanan deret volta dari Fe. Jika menggunakan data potensial reduksi maka paku akan cepat berkarat jika bertemu dengan logam yang potensial reduksinya lebih besar dari Besi (Fe) Yang lebih besar dari potensial Fe adalah Cu, sedangkan logam yang lain (Mg, Zn, Al, Mn) lebih kecil dari Fe sehingga Cu yang menyebabkan besi lebih cepat teroksidasi jika keduanya berdekatan Jawaban: A

33. Perhatikan gambar proses korosi berikut! (1) (2) (3) (4) (5) udara

CaCO3 anhidros

paku+air

paku+air

paku+minyak paku+air garam

Proses korosi yang berlangsung paling lambat terjadi pada gambar…. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

Pembahasan: Proses berpikir Korosi dipengaruhi oleh air dan udara. CaCO3 di dalam tabung berfungsi menyerap uap air, wadah tertutup berarti miskin udara,


korosi paling lambat adalah apabila tidak ada air dan udara. Jika di masukkan dalam minyak maka tidak beraksi dengan air maupun udara Jawaban: D

34. Manakah hal berikut yang dapat mempercepat terjadinya korosi besi? A. besi di cat B. besi di hubungkan dengan logam Mg C. besi dihubungkan dengan logam Cu D. besi di dilapisi oleh timah E. besi di beri oli Pembahasan: Proses berpikir

Deret volta Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Fe akan cepat berkarat jika dilapisi logam di sebelah kananya. Jawaban: C

35. Logam yang dapat mencegah terjadinya korosi pada besi dengan cara proteksi katodik adalah .... A. Cu B. Pb C. Sn D.Mg E. Ag Pembahasan: Proses berpikir

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Besi lebih aman atau tidak mudah berkarat atau korosi apabila dilapisi logam di sebelah kiri besi Mg disebelah kiri besi sedangkan yang lain ( Cu, Sn, Pb, dan Ag) semua di sebelah kanan Fe pada deret volta Jawaban: D

36. Di daerah industri, udara dapat mengandung gas-gas SO2, CO2, O2, N2, CO dan H2O. Pasangan gas-gas yang dapat menyebabkan terjadinya korosif adalah …

117

A. B. C. D. E.

O2 dan N2 CO dan N2 CO2 dan CO SO2 dan H2O CO dan H2O

Pembahasan: Proses berpikir Korosif (kerusakan oleh asam) disebabakan oleh asam, pada daerah pegunungan berapi SO2 yang bercampur air diudara mampu membentuk hujan asam, pada daerah industri CO2 akan membentuk asam jika bereaksi dengan air. Jawaban: D


118

REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

Recommend Documents