10 Soal Elektrokimia dan Penyelesaiannya

Untuk lebih meningkatkan pengetahuanmu mengenai materi elektrokimia, perhatikan 5 soal elektrokimia dan penyelesaiannya berikut ini!

No. 1-5 Soal Elektrokimia tentang Sel Volta dan Potensial Sel

Soal No. 1

Suatu sel volta tersusun dari elektroda magnesium dan tembaga. Jika diketahui:

Mg²⁺_(aq) + 2e^– → Mg_(s) E⁰ = -2,37 volt

Cu²⁺_(aq) + 2e^– → Cu_(s) E⁰ = +0,34 volt

Tentukanlah!

a. katoda dan anoda

b. reaksi yang terjadi pada elektroda dan reaksi selnya

c. notasi sel

d. potensial sel

Pembahasan:

a. Katoda = Cu, karena E⁰ besar. Anoda = Mg, karena E⁰ kecil.

b. Katoda (reduksi): Cu²⁺ + 2e^– → Cu_(s)

Anoda (oksidasi): Mg_(s) → Mg²⁺_(aq) + 2e^­–

_____________________________+

Cu²⁺_(aq) + Mg_(s) → Cu_(s) + Mg²⁺_(aq)

c. Notasi sel = Mg | Mg²⁺ || Cu²⁺ | Cu

d. Potensial sel

E_sel = E⁰_katoda – E⁰_anoda

E_sel = 0,34 – (-2,37) = 2,71 volt

Soal No. 2

Diketahui

Ca²⁺ + 2e^– → Ca_(s) E⁰ = -2,87 volt

Ag⁺_(aq) + e^– → Ag_(s) E⁰ = +0,80 volt

Apakah reaksi: Ca²⁺_(aq) + 2Ag⁺_(aq) → Ca_(s) + 2Ag⁺_(aq) berlangsung spontan?

Pembahasan:

untuk mengetahui reaksi tersebut berlangsung spontan atau tidak, kita harus mengetahui E_sel reaksi tersebut. Maka:

E_sel = E⁰_katoda – E⁰_anoda

E_sel = E⁰_Ca – E⁰_Ag

E_sel = -2,87 – (0,80) = – 3,67 volt

E_sel <0 (negatif), itu artinya reaksi tidak spontan.

Soal No. 3

Suatu sel volta terdiri atas elektroda Ag yang dicelupkan di dalam larutan Ag⁺, dan elektroda Zn yang dicelupkan dalam larutan Zn²⁺, jika diketahui

Ag⁺ + e- ⇌ Ag E⁰ = +0,80 volt

Zn²⁺ + 2e^– ⇌ Zn E⁰ = -0,76 volt

Tentukan

a. anoda dan katoda

b. potensial sel

c. notasi sel

Pembahasan:

a. Katoda = Ag, karena E⁰ besar. Anoda = Zn, karena E⁰ kecil.

b. Katoda (reduksi): Ag⁺ + e^– → Ag   | x2 |

Anoda (oksidasi): Zn → Zn²⁺ + 2e^–  | x1 |

______________________________+

2Ag⁺ + Zn → Zn²⁺ + Ag₂

c. Notasi sel: Zn | Zn²⁺ || 2Ag⁺ |Ag₂

Soal No. 4

Diketahui:

Ag⁺ + e^– → Ag E⁰ = +0,80 volt

Mg²⁺ + 2e^– → Mg E⁰ = -2,37 volt

Cu²⁺ + 2e^– → Cu E⁰ = +0,34 volt

Zn²⁺ + 2e^– → Zn E⁰ = -0,76 volt

Hitunglah potensial standar sel Ag dan Mg, Ag dan Cu?

Pembahasan:

Ag⁺ + e^– → Ag E⁰ = +0,80 volt

Mg²⁺ + 2e^– → Mg E⁰ = -2,38 volt

E_sel = E⁰_katoda – E⁰_anoda

E_sel = +0,80 – (-2,38) = +3,18 volt

Ag⁺ + e^– → Ag E⁰ = +0,80 volt

Cu²⁺ + 2e^– → Cu E⁰ =+0,34 volt

E_sel = E⁰_katoda – E⁰_anoda

­

E_sel = +0,80 – (+0,34) = +0,46 volt

Soal No. 5

Diketahui

Mg²⁺ + 2e^– → Mg E⁰ = -2,38 volt

Al³⁺_(aq) + 3e^– → Al_(s) E⁰ = -1,66 volt

Harga E_sel persamaan reaksi tersebut adalah …

Pembahasan:

E_sel = E⁰_katoda – E⁰_anoda

­

E_sel = -1,66 – (-2,38) = +0,72 volt

No. 6-10 Soal Elektrokimia tentang  Sel Elektrolisis

Soal No. 6

Tuliskan reaksi elektrolisis larutan CaCl₂ dengan elektroda karbon!

Pembahasan:

Anoda: 2Cl^–_(aq) → Cl_2(g) + 2e^–

Katoda: 2H₂O_(l) + 2e^– → H_2(g) + 2OH^–_(aq)

______________________________+

2Cl^–_(aq) + 2H₂O_(l) → Cl_2(g) + H_2(g) + 2OH^–_(aq)

Soal No. 7

Tuliskan reaksi elektrolisis larutan NaNO₃ dengan elektroda Pt!

Pembahasan:

Anoda: 2H₂O_(l) → 4H⁺_(aq) + O_2(g) + 4e^– | x1 |

Katoda: 2H₂O_(l) + 2e^– → H_2(g) + OH^–_(aq) | x2 |

_________________________________+

6H₂O_(l) → 4H⁺_(aq) + O_2(g) + 2H_2(g) + 4OH^–_(aq)

Soal No. 8

Tuliskan reaksi elektrolisis leburan NaCl!

Pembahasan:

Anoda: 2Cl^–_(aq) → Cl_2(g) + 2e^– | x1 |

Katoda: Na⁺_(aq) + e^– → Na_(s)  | x2 |

_________________________+

2Cl^–_(aq) + 2Na⁺_(aq) → Cl_2(g) + Na_2(s)

Soal No. 9

Pada elektrolisis MgCl₂ dengan elektroda grafit, pada katoda terjadi reaksi ….

Pembahasan:

MgCl₂ → Mg²⁺ + 2Cl^–

pada katoda terjadi reaksi reduksi. Karena elektrolisis lelehan dengan elektroda inert, sehingga ion Mg²⁺ tereduksi.

Mg²⁺ + 2e^– → Mg

Soal No. 10

Elektrolisis larutan NaOH dengan elektroda Pt, tuliskan reaksi elektrolisis yang terjadi di katoda!

Pembahasan:

NaOH → Na⁺ + OH^–

Katoda: 2H₂O + 2e^– → H₂ + 2OH^–

Anoda: 4OH^– → 2H₂O + O₂ + 4e^‑