Pertanyaan

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 terbentuk endapan Cu dan Ag sementara pada anoda dihasilkan gas O 2 ( A r Cu = 63 , 5 ; A r Ag = 108 dan konstanta Faraday = 96.500 C / mol ). Setelah elektrolisis berlangsung 60 detik ... massa Cu yang mengendap lebih besar daripada massa Ag jumlah atom Cu yang mengendap sama dengan jumlah atom Ag volume gas O 2 yang dihasilkan pada bejana A lebih besar daripada volume gas O 2 yang dihasilkan pada bejana B pH larutan dalam bejana A sama dengan pH larutan dalam bejana B

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 terbentuk endapan $Cu$ dan $Ag$ sementara pada anoda dihasilkan gas $O_{2}$ ( $A_{r} Cu = 63, 5; A_{r} Ag = 108$ dan konstanta Faraday = $96.500 C / mol$ ). Setelah elektrolisis berlangsung 60 detik ...

massa $Cu$ yang mengendap lebih besar daripada massa $Ag$
jumlah atom $Cu$ yang mengendap sama dengan jumlah atom $Ag$
volume gas $O_{2}$ yang dihasilkan pada bejana A lebih besar daripada volume gas $O_{2}$ yang dihasilkan pada bejana B
pH larutan dalam bejana A sama dengan pH larutan dalam bejana B $\;$

1, 2, dan 3 SAJA yang benar
1 dan 3 SAJA yang benar
2 dan 4 SAJA yang benar
HANYA 4 yang benar
SEMUA pilihan benar

B. Rohmawati

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Jawaban terverifikasi

Jawaban

dapat disimpulkan bahwa yang benar hanya pernyataan nomor (4).

dapat disimpulkan bahwa yang benar hanya pernyataan nomor (4).

Pembahasan

Jawaban yang tepat adalah opsi D. Menurut hukum Faraday I, muatan listrik ( Q ) yang digunakan dalam elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah mol elektron ( n e ) yang terlibat dalam reaksi redoks. Q = n e × F n e = F Q = F i × t n e = 96500 i × t F adalah jumlah mol elektron dalam elektrolisis yang nilainya 96500, i adalah kuat arus listrik dan t adalah waktu elektrolisis Analisis elektrolisis CuSO 4 Berdasarkan soal, reaksiyang terjadi pada larutan CuSO 4 adalah: ionisasi : CuSO 4 ( a q ) → Cu 2 + ( a q ) + SO 4 2 − ( a q ) katoda : Cu 2 + ( a q ) + 2 e − → Cu ( s ) anoda : 2 H 2 O ( l ) → O 2 ( g ) + 4 H + ( a q ) + 4 e − n e = = = 96500 i × t 96500 1 A × 60 detik 0 , 00062 Menentukan mol Cu melalui perbandingan koefisien reaksi pada katoda n Cu : n e n Cu = = = = 1 : 2 2 1 × n e 2 1 × 0 , 00062 0 , 00031 mol Massa tembaga ( Cu ) yaitu: massa Cu = = = mol Cu × A r 0 , 00031 × 63 , 5 0 , 02 g Analisis elektrolisis AgNO 3 Reaksiyang terjadi pada larutan AgNO 3 adalah: ionisasi : AgNO 3 ( a q ) → Ag + ( a q ) + NO 3 − ( a q ) katoda : Ag + ( a q ) + e − → Ag ( s ) anoda : 2 H 2 O ( l ) → O 2 ( g ) + 4 H + ( a q ) + 4 e − n e = = = 96500 i × t 96500 1 A × 60 detik 0 , 00062 Menentukan mol Ag melalui perbandingan koefisien reaksi pada katoda n Ag : n e n Ag = = = = 1 : 1 1 1 × n e 1 1 × 0 , 00062 0 , 00062 mol Massa perak ( Ag ) yaitu: massa Ag = = = mol Ag × A r 0 , 00062 × 108 0 , 067 g Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, berarti massa Ag yang mengendap lebih besar dari massa Cu , sehingga pernyataan nomor (1) dan (2) salah. Langkah selanjutnya adalah menentukan volume oksigenlarutan CuSO 4 pada bejana Adan AgNO 3 pada bejana B. Gas oksigen dihasilkan pada reaksi di anoda. Reaksi di anoda untuk larutan pada bejana A dan pada bejana B sama dengan koefisien reaksi yang sama, maka dapat ditentukan bahwa mol elektron di anoda larutan pada bejana A dan B adalah sama, sehingga jumlah gas O 2 yang dihasilkan pada larutan A dan B adalah sama. n O 2 : n e n O 2 = = = = 1 : 4 4 1 × n e 4 1 × 0 , 00062 0 , 00015 mol Volume O 2 = = = n O 2 × 22 , 4 0 , 00015 × 22 , 4 0 , 0035 L Berdasarkan hasil di atas, dapat disimpulkan bahwa pernyataan nomor (3) salah. Selanjutnya, untuk menguji pernyataan nomor (4) perlu dilakukan perhitungan pH larutan pada bejana A dan B melalui perhitungan konsentrasi H + pada reaksi di anoda. Reaksi di anoda pada penulisan reaksi di awal penjelasan untuk larutan CuSO 4 pada bejana Adan AgNO 3 pada bejana B adalah sama, begitu pula dengan koefisien reaksinya, sehingga dapat ditentukan bahwa pada larutan dalam bejana A mempunyai mol elektron yang sama dengan larutan pada bejana B dan mempunyaimol H + sama, sehingga pH juga sama. n O 2 : n e n H + = = = = 4 : 4 4 4 × n e 4 1 × 0 , 00062 0 , 00062 mol [ H + ] pH = = = = = = V n H + 1 0 − 1 L 6 , 2 × 1 0 − 4 mol 6 , 2 × 1 0 − 3 M − lo g [ H + ] − lo g 6 , 2 × 1 0 − 3 3 − lo g 6 , 2 ≈ 3 − lo g 6 Sehingga, dapat disimpulkan bahwa yang benar hanya pernyataan nomor (4).

Jawaban yang tepat adalah opsi D.

Menurut hukum Faraday I, muatan listrik $(Q)$ yang digunakan dalam elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah mol elektron $(n_{e})$ yang terlibat dalam reaksi redoks.

$Q = n_{e} \times F n_{e} = \frac{Q}{F} = \frac{i \times t}{F} n_{e} = \frac{i \times t}{96500}$

$F$ adalah jumlah mol elektron dalam elektrolisis yang nilainya 96500, $i$ adalah kuat arus listrik dan $t$ adalah waktu elektrolisis

Analisis elektrolisis $CuSO_{4}$

Berdasarkan soal, reaksi yang terjadi pada larutan $CuSO_{4}$ adalah:

$ionisasi : CuSO_{4} (a q) \to Cu^{2 +} (a q) + SO_{4}^{2 -} (a q) katoda : Cu^{2 +} (a q) + 2 e^{-} \to Cu (s) anoda : 2 H_{2} O (l) \to O_{2} (g) + 4 H^{+} (a q) + 4 e^{-}$

$n_{e} = = = \frac{i \times t}{96500} \frac{1 A \times 60 detik}{96500} 0, 00062$

Menentukan mol $Cu$ melalui perbandingan koefisien reaksi pada katoda

$n_{Cu} : n_{e} n_{Cu} = = = = 1 : 2 \frac{1}{2} \times n_{e} \frac{1}{2} \times 0, 00062 0, 00031 mol$

Massa tembaga ( $Cu$ ) yaitu:

$massa Cu = = = mol Cu \times A_{r} 0, 00031 \times 63, 5 0, 02 g$

Analisis elektrolisis $AgNO_{3}$

Reaksi yang terjadi pada larutan $AgNO_{3}$ adalah:

$ionisasi : AgNO_{3} (a q) \to Ag^{+} (a q) + NO_{3}^{-} (a q) katoda : Ag^{+} (a q) + e^{-} \to Ag (s) anoda : 2 H_{2} O (l) \to O_{2} (g) + 4 H^{+} (a q) + 4 e^{-}$

$n_{e} = = = \frac{i \times t}{96500} \frac{1 A \times 60 detik}{96500} 0, 00062$

Menentukan mol $Ag$ melalui perbandingan koefisien reaksi pada katoda

$n_{Ag} : n_{e} n_{Ag} = = = = 1 : 1 \frac{1}{1} \times n_{e} \frac{1}{1} \times 0, 00062 0, 00062 mol$

Massa perak ( $Ag$ ) yaitu:

$massa Ag = = = mol Ag \times A_{r} 0, 00062 \times 108 0, 067 g$

Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, berarti massa $Ag$ yang mengendap lebih besar dari massa $Cu$ , sehingga pernyataan nomor (1) dan (2) salah.

Langkah selanjutnya adalah menentukan volume oksigenlarutan $CuSO_{4}$ pada bejana A dan $AgNO_{3}$ pada bejana B. Gas oksigen dihasilkan pada reaksi di anoda. Reaksi di anoda untuk larutan pada bejana A dan pada bejana B sama dengan koefisien reaksi yang sama, maka dapat ditentukan bahwa mol elektron di anoda larutan pada bejana A dan B adalah sama, sehingga jumlah gas $O_{2}$ yang dihasilkan pada larutan A dan B adalah sama.

$n_{O_{2}} : n_{e} n_{O_{2}} = = = = 1 : 4 \frac{1}{4} \times n_{e} \frac{1}{4} \times 0, 00062 0, 00015 mol$

$Volume O_{2} = = = n_{O_{2}} \times 22, 4 0, 00015 \times 22, 4 0, 0035 L$

Berdasarkan hasil di atas, dapat disimpulkan bahwa pernyataan nomor (3) salah.

Selanjutnya, untuk menguji pernyataan nomor (4) perlu dilakukan perhitungan pH larutan pada bejana A dan B melalui perhitungan konsentrasi $H^{+}$ pada reaksi di anoda. Reaksi di anoda pada penulisan reaksi di awal penjelasan untuk larutan $CuSO_{4}$ pada bejana A dan $AgNO_{3}$ pada bejana B adalah sama, begitu pula dengan koefisien reaksinya, sehingga dapat ditentukan bahwa pada larutan dalam bejana A mempunyai mol elektron yang sama dengan larutan pada bejana B dan mempunyai mol $H^{+}$ sama, sehingga pH juga sama.

$n_{O_{2}} : n_{e} n_{H^{+}} = = = = 4 : 4 \frac{4}{4} \times n_{e} \frac{1}{4} \times 0, 00062 0, 00062 mol$

$[H^{+}] pH = = = = = = \frac{n _{H^{+}}}{V} \frac{6 , 2 \times 1 0 ^{- 4} mol}{1 0 ^{- 1} L} 6, 2 \times 1 0^{- 3} M - lo g [H^{+}] - lo g 6, 2 \times 1 0^{- 3} 3 - lo g 6, 2 \approx 3 - lo g 6$

Sehingga, dapat disimpulkan bahwa yang benar hanya pernyataan nomor (4).

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Pada elektrolisis 4 Liter larutan ZnSO 4 dengan elektrode C, dihasilkan larutan dengan pH 2 − lo g 3 . Jika A r Zn adalah 65, maka berat endapan Zn di katode adalah ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Pada elektrolisis 4 Liter larutan ZnSO 4 dengan elektrode C, dihasilkan larutan dengan pH 2 − lo g 3 . Jika A r Zn adalah 65, maka berat endapan Zn di katode adalah ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Ke dalam larutan CuSO 4 dialirkan arus listrik sebesar 0,2 Faraday dengan menggunakan elektrode karbon. a. Tuliskan reaksi yang terjadi di anode dan katode! b. Hitung berapa gram massa yang menge...

5.0

Jawaban terverifikasi

Larutan NiSO 4 0,1 M dielektrolisis dengan menggunakan elektroda dari grafit dengan kuat arus listrik yang digunakan 0,1 A. Pada katoda sel tersebut diendapkan logam nikel seberat 23,2 gram ( A r ...

4.2

Jawaban terverifikasi

Pada elektrolisis larutan asam sulfat encer, dihasilkan 22,4 L gas hidrogen (STP). Jika dalam waktu yang sama, sejumlah muatan listrik yang sama dialirkan ke dalam larutan tembaga(ll) sulfat, tembaga ...

5.0

Jawaban terverifikasi