Pertanyaan

Dengan membandingkan antara nilai E ∘ air dengan E ∘ ion-ion SO 4 2 − , CO 3 2 − , MnO 4 − , dan ClO 4 − , tunjukkan bahwa ion-ion tersebut tidak teroksidasi di anode jika dilakukan elektrolisis terhadap larutan yang mengandung ion-ion tersebut. Tuliskan reaksi oksidasi air yang terjadi. Anda juga dapat menganalisis berdasarkan bilangan oksidasi atom pusat dalam ion-ion tersebut untuk memperkuat fakta ini.

Dengan membandingkan antara nilai $E^{\circ}$ air dengan $E^{\circ}$ ion-ion $SO_{4}^{2 -}$ , $CO_{3}^{2 -}$ , $MnO_{4}^{-}$ , dan $ClO_{4}^{-}$ , tunjukkan bahwa ion-ion tersebut tidak teroksidasi di anode jika dilakukan elektrolisis terhadap larutan yang mengandung ion-ion tersebut. Tuliskan reaksi oksidasi air yang terjadi. Anda juga dapat menganalisis berdasarkan bilangan oksidasi atom pusat dalam ion-ion tersebut untuk memperkuat fakta ini. $\;$

S. Lubis

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

terbukti bahwa ion-ion tersebut tidak teroksidasi di anode pada sel elektrolisis karena nilai potensial reduksinya lebih besar daripada potensial reduksi air dan atom pusatnya memiliki bilangan oksidasi maksimum, reaksi oksidasi air yang terjadi adalah .

terbukti bahwa ion-ion tersebut tidak teroksidasi di anode pada sel elektrolisis karena nilai potensial reduksinya lebih besar daripada potensial reduksi air dan atom pusatnya memiliki bilangan oksidasi maksimum, reaksi oksidasi air yang terjadi adalah $\mathbf2{\mathbf H}_{\mathbf2}\mathbf O\boldsymbol\rightarrow\mathbf4\mathbf H^\boldsymbol+\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+{\mathbf O}_{\mathbf2}\boldsymbol(\boldsymbol g\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf4\mathbf e^\boldsymbol-$ .

Pembahasan

Spesi yang mengalami oksidasi di anode berupa spesi yang mempunyai potensial elektrode lebih negatif atau lebih kecil. Perhatikan! Reaksi reduksi air tidak berkebalikan dengan reaksi oksidasi air. Reduksi : 2 H 2 O + 2 e − → H 2 + 2 OH − E ∘ = − 0 , 83 V Oksidasi : 2 H 2 O → 4 H + + O 2 + 4 e − E ∘ = − 1 , 23 V Dapat dilihat bahwa reaksi oksidasi air merupakan kebalikan dari reaksi reduksi oksigen , oleh sebab itu, nilai potensial reduksi yang diperhatikan adalahnilai potensial reduksi oksigen . Jika dibandingkan dengan potensial reduksi anion sisa asam oksi, misalnya SO 4 2 − , reaksi yang mungkin terjadi di anode adalah: 2 SO 4 2 − ( a q ) → S 2 O 8 2 − ( a q ) + 2 e − 2 H 2 O → 4 H + ( a q ) + O 2 ( g ) + 2 e − dan reaksi setengah sel (reduksi) dan nilai potensial reduksi yang dapat kita temui di tabel adalah sebagai berikut: S 2 O 8 2 − ( a q ) + 2 e − → 2 SO 4 2 − ( a q ) E ∘ = + 2 , 01 V O 2 ( g ) + 4 H + ( a q ) + 4 e − → 2 H 2 O E ∘ = + 1 , 23 V Terlihat nilai potensial reduksi S 2 O 8 2 − lebih besar (lebih mudah tereduksi) daripada oksigen karena nilai potensial reduksinya lebih besar. Sebaliknya, SO 4 2 − tentu lebih sulit untuk teroksidasi.Dengan kata lain, spesi dengan nilai potensial reduksi lebih kecil akan lebih mudah mengalami reaksi oksidasi.Begitu juga anion-anion sisa asam oksi lain seperti NO 3 − , CO 3 2 − , MnO 4 − , dan ClO 4 − termasuk anion yang sangat sukar teroksidasi. Jika diperhatikan dari bilangan oksidasi atom pusatnya, biloks N dalam NO 3 − adalah +5 biloks C dalam CO 3 2 − adalah +4 biloks Mn dalam MnO 4 − adalah +7 biloks Cl dalam ClO 4 − adalah +7 merupakan bilangan oksidasi maksimum yang dimiliki unsur-unsur tersebut, yang artinya tidak dapat dioksidasi lagi. Oleh sebab itu, reaksi yang terjadi di anode jika larutan elektrolit mengandung anion sisa asam oksi adalah reaksi oksidasi air, yaitu: 2 H 2 O → 4 H + ( a q ) + O 2 ( g ) + 4 e − Jadi, terbukti bahwa ion-ion tersebut tidak teroksidasi di anode pada sel elektrolisis karena nilai potensial reduksinya lebih besar daripada potensial reduksi air dan atom pusatnya memiliki bilangan oksidasi maksimum, reaksi oksidasi air yang terjadi adalah .

Spesi yang mengalami oksidasi di anode berupa spesi yang mempunyai potensial elektrode lebih negatif atau lebih kecil. Perhatikan! Reaksi reduksi air tidak berkebalikan dengan reaksi oksidasi air.

$Reduksi : 2 H_{2} O + 2 e^{-} \to H_{2} + 2 OH^{-} E^{\circ} = - 0, 83 V Oksidasi : 2 H_{2} O \to 4 H^{+} + O_{2} + 4 e - E^{\circ} = - 1, 23 V$

Dapat dilihat bahwa reaksi oksidasi air merupakan kebalikan dari reaksi reduksi oksigen, oleh sebab itu, nilai potensial reduksi yang diperhatikan adalah nilai potensial reduksi oksigen. Jika dibandingkan dengan potensial reduksi anion sisa asam oksi, misalnya $SO_{4}^{2 -}$ , reaksi yang mungkin terjadi di anode adalah:

$2 SO_{4}^{2 -} (a q) \to S_{2} O_{8}^{2 -} (a q) + 2 e^{-} 2 H_{2} O \to 4 H^{+} (a q) + O_{2} (g) + 2 e^{-}$

dan reaksi setengah sel (reduksi) dan nilai potensial reduksi yang dapat kita temui di tabel adalah sebagai berikut:

$S_{2} O_{8}^{2 -} (a q) + 2 e^{-} \to 2 SO_{4}^{2 -} (a q) E^{\circ} = + 2, 01 V O_{2} (g) + 4 H^{+} (a q) + 4 e^{-} \to 2 H_{2} O E^{\circ} = + 1, 23 V$

Terlihat nilai potensial reduksi $S_{2} O_{8}^{2 -}$ lebih besar (lebih mudah tereduksi) daripada oksigen karena nilai potensial reduksinya lebih besar. Sebaliknya, $SO_{4}^{2 -}$ tentu lebih sulit untuk teroksidasi. Dengan kata lain, spesi dengan nilai potensial reduksi lebih kecil akan lebih mudah mengalami reaksi oksidasi. Begitu juga anion-anion sisa asam oksi lain seperti $NO_{3}^{-}$ , $CO_{3}^{2 -}$ , $MnO_{4}^{-}$ , dan $ClO_{4}^{-}$ termasuk anion yang sangat sukar teroksidasi. Jika diperhatikan dari bilangan oksidasi atom pusatnya,

biloks N dalam $NO_{3}^{-}$ adalah +5
biloks C dalam $CO_{3}^{2 -}$ adalah +4
biloks Mn dalam $MnO_{4}^{-}$ adalah +7
biloks Cl dalam $ClO_{4}^{-}$ adalah +7

merupakan bilangan oksidasi maksimum yang dimiliki unsur-unsur tersebut, yang artinya tidak dapat dioksidasi lagi.

Oleh sebab itu, reaksi yang terjadi di anode jika larutan elektrolit mengandung anion sisa asam oksi adalah reaksi oksidasi air, yaitu:

$2 H_{2} O \to 4 H^{+} (a q) + O_{2} (g) + 4 e^{-}$

Jadi, terbukti bahwa ion-ion tersebut tidak teroksidasi di anode pada sel elektrolisis karena nilai potensial reduksinya lebih besar daripada potensial reduksi air dan atom pusatnya memiliki bilangan oksidasi maksimum, reaksi oksidasi air yang terjadi adalah $\mathbf2{\mathbf H}_{\mathbf2}\mathbf O\boldsymbol\rightarrow\mathbf4\mathbf H^\boldsymbol+\boldsymbol(\boldsymbol a\boldsymbol q\boldsymbol)\boldsymbol+{\mathbf O}_{\mathbf2}\boldsymbol(\boldsymbol g\boldsymbol)\boldsymbol+\mathbf4\mathbf e^\boldsymbol-$ .

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Pada elektrolisis larutan garam logam alkali dan alkali tanah tidak terbentuk logamnya, tetapi terbentuk gas H 2 . Hal ini disebabkan E o reduksi ion logam alkali dan alkali tanah ....

5.0

Jawaban terverifikasi

Untuk elektrolisis suatu larutan elektrolit, dengan berdasarkan pada data nilai E ∘ , Berilah beberapa contoh ion-ion yang teroksidasi di anode bila elektrolisis dilakukan dengan menggunakan elektrode...

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan bagan percobaan berikut. Perubahan yang dapat diamati di ruang katode dan anode adalah ....

4.3

Jawaban terverifikasi

Pada elektrolisis larutan KI menggunakan elektrode Pt, reaksi yang terjadi di ruang katodeadalah....

132

5.0

Jawaban terverifikasi

Elektrolisis 100 mL larutan CuSO 4 0,14 M dalam bejana A dan 100 mL larutan AgNO 3 dalam bejana B dilakukan seri menggunakan arus tetap 1 A pada anoda dan katoda Pt . Pada tiap-tiap katoda terbent...

5.0

Jawaban terverifikasi