tentukan masa gas klorin yang dihasilkan dari elektrolisis larutan NaCL pekat selama 2 jam dengan kuat arus 5 A. (Ar CL = 35,5).

Tentukan massa gas klorin yang dihasilkan dari elektrolisis larutan NaCl pekat selama 2 jam dengan kuat arus 5 A. (Ar Cl = 35,5).

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.

Pembahasan

Michael Faraday (1791-1867), seorang imuwan dalam bidang fisika dan kimia merupakan orang yang pertama kali menemukan senyawa karbon klorida dan benzena. Beliau juga menemukan konsep elektrolisis dan induksi elektromagnetik. Sebagai penghargaan terhadap Faraday, jumlah muatan listrik yang dibawa oleh satu mol elektron disebut satu faraday. Hukum Faraday I menyatakan "jumlah zat yang dihasilkan pada elektroda sebanding dengan jumlah arus yang dialirkan pada zat tersebut"

Diketahui : elektrolisis larutan NaC

Arus (i) = 5 A

waktu (t) = 2 jam = 120 menit = 120 × 60 = 7.200 detik

Ditanya : W Cl₂?

Jawab :

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

2H₂O (l) + 2e⁻  →  H₂ (g) + 2OH⁻ (aq)

Gas H₂ yang terbentuk ditentukan dengan Hukum Faraday I yang dirumuskan

W = (e × i × t) ÷ 96.500 , dengan e merupakan berat ekuivalen zat atau Ar ÷ valensi. Valensi adalah jumlah muatan atau jumlah elektron yang menyertai proses reduksi.

Sehingga diperoleh :

mol elektron (F) = (i · t) ÷ 96.500

mol elektron = 5 A · 7200 s ÷ 96.500

mol elektron = 0,37 mol

Pada anoda terjadi reaksi oksidasi klorin, dengan persamaan reaksi 2Cl⁻ (aq) → Cl₂ (g) + 2e⁻

kedua persamaan reaksi apabila digabung diperoleh mol Cl₂ yang sesuai perbandingan stoikiometri adalah 1/2 dari jumlah mol elektron. Maka

mol Cl₂ = 1/2 × 0,37 = 0,187 mol

massa gas Cl₂ = mol × Mr = 0,187 mol × 71 = 13,24 gram

Kesimpulan

massa gas Cl₂ yang terbentuk dari elektrolisis larutan NaCl adalah 13,24 gram

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang reaksi redoks brainly.co.id/tugas/2028934

2. Materi tentang sel elektrokimia brainly.co.id/tugas/746904

3. Materi tentang elektrolisis brainly.co.id/tugas/7095524

4. Materi tentang reaksi elektroda brainly.co.id/tugas/18023823

5. Materi tentang Hukum Faraday brainly.co.id/tugas/18037787

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

Detil Jawaban

Kelas : XII

Mapel : Kimia

Bab : Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Kode : 12.7.2

Kata Kunci: Hukum Faraday, Elektrolisis, Gas klorin