Bahan baku untuk membuat aluminium adalah bauksit. Setelah bauksit dimurnikan dengan NaOH, diperoleh alumina. Zat ini dimasukkan ke dalam kriolit cair, dan kemudian dielektrolisis. a. Mengapa bauksit di alam harus dimurnikan dulu? b. Jika 1 ton bauksit dengan 51% massa Al2​O3​ digunakan pada proses pemurnian, berapa liter larutan NaOH 12 M dibutuhkan? c. Jika dari alumina pada soal (b) dielektrolisis dengan arus tertentu selama 9650 detik, berapa besar arus listrik dialirkan?  d. Sebutkan dua fungsi kriolit cair dalam proses elektrolisis. e. Berapa liter volum gas oksigen yang dihasilkan pada suhu 27∘C dan tekanan 2 atm? f. Mengapa anodenya secara periodik harus diganti?

Pertanyaan

Bahan baku untuk membuat aluminium adalah bauksit. Setelah bauksit dimurnikan dengan NaOH, diperoleh alumina. Zat ini dimasukkan ke dalam kriolit cair, dan kemudian dielektrolisis.

a. Mengapa bauksit di alam harus dimurnikan dulu?

b. Jika 1 ton bauksit dengan 51% massa Al subscript 2 O subscript 3 digunakan pada proses pemurnian, berapa liter larutan NaOH 12 M dibutuhkan?

c. Jika dari alumina pada soal (b) dielektrolisis dengan arus tertentu selama 9650 detik, berapa besar arus listrik dialirkan? 

d. Sebutkan dua fungsi kriolit cair dalam proses elektrolisis.

e. Berapa liter volum gas oksigen yang dihasilkan pada suhu 27 degree C dan tekanan 2 atm?

f. Mengapa anodenya secara periodik harus diganti?

I. Solichah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

anode karbon secara periodik harus diganti karena akan habis bereaksi dengan oksigen hasil elektrolisis.

Pembahasan

Pembahasan

a. Dalam industri, aluminium diperoleh dengan cara elektrolisis aluminium oksida cair. Aluminium oksida diperoleh dari mineral bauksit Al subscript 2 O subscript 3 point italic x H subscript 2 O. Namun mineral bauksit ini masih mengandung pengotor, misalnya besi(III) oksida dan silikon(IV) oksida, maka dari itu perlu dimurnikan dahulu sebelum digunakan untuk proses yang lebih lanjut. Pemurnian bauksit dilakukan dengan mereaksikannya menggunakan larutan NaOH pekat.


Jadi, pemurnian bauksit untuk pembuatan aluminium dilakukan karena mineral bauksit di alam masih mengandung pengotor.
 

b. Reaksi pemurnian bauksit dengan NaOH pekat adalah sebagai berikut:

Al subscript 2 O subscript 3 open parentheses italic s close parentheses and 2 Na O H left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus 3 H subscript 2 O open parentheses italic l close parentheses yields 2 Na Al open parentheses O H close parentheses subscript 4 left parenthesis italic a italic q right parenthesis 

Volume NaOH yang diperlukan untuk memurnikan 1 ton bauksit dengan 51% massa Al subscript 2 O subscript 3 adalah:

  • Menghitung mol Al subscript 2 O subscript 3:
    m space Al subscript 2 O subscript 3 equals 51 over 100 cross times 10 to the power of 6 space gram space bauksit m space Al subscript 2 O subscript 3 equals 51 cross times 10 to the power of 4 space g n space Al subscript 2 O subscript 3 equals fraction numerator 51 cross times 10 to the power of 4 space g over denominator 102 space g space mol to the power of negative sign 1 end exponent end fraction n space Al subscript 2 O subscript 3 equals 5 cross times 10 cubed space mol 
     
  • Menghitung mol NaOH
    n space Na O H equals fraction numerator koef point space Na O H over denominator koef point space Al subscript 2 O subscript 3 end fraction cross times n space Al subscript 2 O subscript 3 n space Na O H equals 2 over 1 cross times 5.000 space mol n space Na O H equals 10.000 space mol 
     
  • Menghitung volume NaOH
    V space Na O H equals fraction numerator n space Na O H over denominator M space Na O H end fraction V space Na O H equals fraction numerator 10.000 space mol over denominator 12 space M end fraction V space Na O H equals 833 comma 33 space L 


Jadi, volume NaOH 12 M yang dibutuhkan adalah 833,33 L.
 

c. Alumina (Al subscript 2 O subscript 3) dilarutkan dalam lelehan kriolit kemudian dielektrolisis agar menghasilkan lelehan aluminium. Arus listrik yang dialirkan pada proses ini adalah:

  • Menghitung mol Al yang dihasilkan pada elektrolisis Al subscript 2 O subscript 3 dalam lelehan kriolit.
    Reaksi elektrolisis yang terjadi:
    Katode space colon space 4 Al to the power of 3 plus sign open parentheses italic l close parentheses and 12 e yields 4 Al open parentheses italic l close parentheses bottom enclose Anode space space colon space 6 O to the power of 2 minus sign open parentheses italic l close parentheses yields 3 O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses and 12 e end enclose Sel space space space space space space space colon space 4 Al to the power of 3 plus sign open parentheses italic l close parentheses and 6 O to the power of 2 minus sign open parentheses italic l close parentheses yields 4 Al open parentheses italic l close parentheses and 3 O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses space space space space space space space space space space space space space space space 2 Al subscript 2 O subscript 3 open parentheses italic l close parentheses yields 4 Al open parentheses italic l close parentheses and 3 O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses 

    n space Al equals fraction numerator koef point space Al over denominator koef point space Al subscript 2 O subscript 3 end fraction cross times n space Al subscript 2 O subscript 3 n space Al equals 4 over 2 cross times 5.000 space mol n space Al equals 10.000 space mol 
     
  • Menghitung arus listrik yang dialirkan

    w equals fraction numerator e cross times i cross times t over denominator 96500 end fraction w subscript Al equals fraction numerator begin display style fraction numerator Ar space Al over denominator n space e end fraction end style cross times i cross times t over denominator 96500 end fraction fraction numerator w subscript Al over denominator Ar space Al end fraction equals fraction numerator begin display style i cross times t end style over denominator n space e cross times 96500 end fraction n space Al equals fraction numerator begin display style i cross times t end style over denominator n space e cross times 96500 end fraction i equals fraction numerator begin display style n space Al cross times n space e cross times 96500 end style over denominator t end fraction i equals fraction numerator begin display style 10000 space mol cross times 3 cross times 96500 end style over denominator 9650 space s end fraction i equals 3 comma 0 cross times 10 to the power of 5 space A 
     

Jadi, arus listrik yang dialirkan pada elektrolisis alumina adalah bold 3 bold comma bold 0 bold cross times bold 10 to the power of bold 5 bold space italic A.space space space


d. Dalam tahap pengolahan aluminium dari mineral bauksit, setelah bauksit dimurnikan hingga menghasilkan padatan Al subscript 2 O subscript 3, senyawa ini kemudian dilarutkan dalam lelehan kriolit open parentheses Na subscript 3 Al F subscript 6 close parentheses. Kriolit digunakan untuk menurunkan titik leleh Al subscript 2 O subscript 3. Selain itu, kriolit juga digunakan sebagai pelarut agar Al subscript 2 O subscript 3 dapat dielektrolisis.


Jadi, kriolit cair berfungsi sebagai pelarut dan untuk menurunkan titik leleh Al subscript 2 O subscript 3.


e. Volum gas oksigen yang dihasilkan adalah:

  • Menghitung mol gas oksigen hasil elektrolisis

    n space O subscript 2 equals fraction numerator koef point space O subscript 2 over denominator koef point space Al end fraction cross times n space Al n space O subscript 2 equals 3 over 4 cross times 10.000 space mol n space O subscript 2 equals 7.500 space mol   
     
  • Menghitung volume gas oksigen pada suhu 27 degree C dan tekanan 2 atm.

    P V double bond nRT V equals nRT over P V equals fraction numerator 7.500 space mol cross times 0 comma 082 space L space atm forward slash K space mol cross times left parenthesis 27 degree C plus 273 right parenthesis space K over denominator 2 space atm end fraction V equals 92.250 space L 


Jadi, volume gas oksigen yang dihasilkan adalah 92.250 L.


f. Proses elektrolisis Al subscript 2 O subscript 3 dalam lelehan kriolit menggunakan anode dan katode karbon. Lelehan aluminium yang terbentuk pada katode membentuk lapisan di dasar sel dan secara berkala dikeluarkan dari sel. Oleh karena proses ini berlangsung pada suhu tinggi open parentheses 850 degree C close parentheses, maka elektrode karbon dapat habis bereaksi dengan oksigen yang dibebaskan. Untuk itu, secara periodik elektrode karbon perlu diganti. 


Jadi, anode karbon secara periodik harus diganti karena akan habis bereaksi dengan oksigen hasil elektrolisis.

50

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Pernyataan berikut yang benar mengenai pengolahan logam AI dalam proses elektrolisis menggunakan karbon, kriolit, dan energi listrik adalah . . . .

961

0.0

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Fitur Roboguru

Topik Roboguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

081578200000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2022 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia