Roboguru

Pada elektrolisis larutan CuSO4​ yang menggunakan elektrode platina terbentuk endapan tembaga sebanyak 3,175 gram pada katode. Volume gas yang terjadi pada anode jika diukur pada keadaan saat 5dm3 gas N2​ massanya 7 gram adalah .... (Ar Cu = 63,5, N = 14) Analisisnya: ....

Pertanyaan

Pada elektrolisis larutan CuSO4 yang menggunakan elektrode platina terbentuk endapan tembaga sebanyak 3,175 gram pada katode. Volume gas yang terjadi pada anode jika diukur pada keadaan saat 5dm3 gas N2 massanya 7 gram adalah ....

(Ar Cu = 63,5, N = 14)

Analisisnya: .... 

  1. 0,5dm3  

  2. 1dm3 

  3. 1,12dm3 

  4. 2dm3 

  5. 4dm3 

Pembahasan Soal:

Hukum Faraday I menyatakan bahwa total zat yang dihasilkan pada elektrode berbanding lurus dengan total muatan listrik yang mengalir melalui sel elektrolisis.


weweF=====e×FbiloksArdengan:massazat(g)massaekuivalenjumlahmuatanlistrik(Faraday=jumlahmolelektron)


Soal diatas dapat diselesaikan dengan cara sebagai berikut.

1. Membuat reaksi elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektrode Pt

Elektrode platina merupakan elektrode inert / tidak dapat bereaksi. Pada katode ion Cu2+ mengalami reduksi, sedangkan di anode yang teroksidasi adalah air (H2O) karena ion SO42 merupakan sisa asam oksi.


CuSO4(aq)Cu2+(aq)+SO42(aq)Katode:Cu2+(aq)+2eCu(s)Anode:2H2O(l)4H+(aq)+O2(g)+4e


2. Menentukan jumlah mol elektron (F)

Dari reaksi sebelumnya, diketahui bahwa bilangan oksidasi (biloks) dari Cu adalah 2, maka:


ww3,1753,175FF======e×FbiloksAr×F263,5×F31,75×F31,753,175jumlahmolelektron=0,1mol


3. Menentukan mol gas oksigen (O2) di anode

Banyaknya mol elektron di katode dan di anode sama yaitu 0,1 mol, maka mol gas oksigen dapat ditentukan melalui perbandingan koefisien terhadap elektron.


molO2===koefisienekoefisienO2×mole41×0,1mol0,025mol


4. Menentukan volume gas O2 dengan dibandingkan terhadap gas N2


MrN2molN2VN2VO25dm3VO2VO2VO2==========2(ArN)2(14)28Mrmassa2870,25molmolN2molO20,25mol0,025mol0,255dm3×0,0250,5dm3


Dengan demikian, volume gas yang terjadi pada anode adalah 0,5dm3.

Jadi, jawaban yang benar adalah A.

Analisisnya adalah seperti perhitungan diatas. 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

S. Susanti

Mahasiswa/Alumni Universitas Jayabaya

Terakhir diupdate 12 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Larutan  0,05 M dielektrolisis dengan elektrode grafit. Arus listrik yang digunakan 0,5 A dan di katode diendapkan logam nikel dengan massa 11,6 gram. (= 58) Tuliskan reaksi yang terjadi. Berapa l...

Pembahasan Soal:

Reaksi elektrolisis larutan Ni S O subscript 4 pada katoda yang tereduksi adalah ion logam Ni to the power of 2 plus sign dan pada anode yang teroksidasi adalah air (karena anionnya merupakan ion sisa asam oksi dan menggunakan elektrode inert).

1. Reaksi yang terjadi

Ionisasi Ni S O subscript 4Ni S O subscript 4 left parenthesis italic a italic q right parenthesis yields Ni to the power of 2 plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus S O subscript 4 to the power of 2 minus sign end exponent left parenthesis italic a italic q right parenthesis

Katode: Ni to the power of 2 plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus 2 italic e to the power of minus sign yields Ni open parentheses italic s close parentheses

Anode: 2 H subscript 2 O open parentheses italic l close parentheses yields 4 H to the power of plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses plus 4 italic e to the power of minus sign


Eliminasi elektronnya dengan mengkalikan 2 pada reaksi di katode. Sehingga reaksinya menjadi:


2 H subscript 2 O open parentheses italic l close parentheses and 2 Ni to the power of 2 plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis yields 2 Ni open parentheses italic s close parentheses and 4 H to the power of plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses


2. Lama elektrolisis

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell begin inline style fraction numerator e cross times i cross times t over denominator 96.500 end fraction end style end cell row cell 11 comma 6 end cell equals cell begin inline style fraction numerator bevelled 58 over 2 cross times 0 comma 5 cross times t over denominator 96.500 end fraction end style end cell row t equals cell 77.200 space s end cell row blank equals cell 21 space jam space 26 space menit space 40 space sekon end cell end table


3. Liter gas yang dihasilkan diukur pada saat 1 gram gas C H subscript 4 volumenya 1 L

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space C H subscript 4 end cell equals cell begin inline style m over Mr end style end cell row blank equals cell begin inline style 1 over 16 end style end cell row blank equals cell 0 comma 0625 space mol end cell end table

Pada keadaan 0,0625 mol volumenya 1 L.

Gas dihasilkan pada anode, mol gas yang dihasilkan adalah:


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol cross times n end cell equals cell begin inline style fraction numerator i cross times t over denominator 96.500 end fraction end style end cell row blank equals cell begin inline style fraction numerator 0 comma 5 cross times 77.200 over denominator 96.500 cross times 4 end fraction end style end cell row blank equals cell 0 comma 1 space mol end cell end table


Volume gas O subscript 2 yang dihasilkan adalah:


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript O subscript 2 end subscript end cell equals cell begin inline style fraction numerator 0 comma 1 over denominator 0 comma 0625 end fraction end style cross times 1 space L end cell row blank equals cell 1 comma 6 space L end cell end table


4. pH larutan

Reaksi pada anode: 2 H subscript 2 O open parentheses italic l close parentheses yields 4 H to the power of plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses plus 4 italic e to the power of minus sign

 table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space H to the power of plus sign end cell equals cell 4 cross times mol space O subscript 2 end cell row blank equals cell 4 cross times 0 comma 1 space mol end cell row blank equals cell 0 comma 4 space mol end cell end table 


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell open square brackets H to the power of plus sign close square brackets end cell equals cell begin inline style fraction numerator 0 comma 4 space mol over denominator 0 comma 5 space L end fraction end style end cell row blank equals cell 8 cross times 10 to the power of negative sign 1 end exponent space M end cell end table 


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row pH equals cell negative sign log space open square brackets H to the power of plus sign close square brackets end cell row blank equals cell negative sign log space 8 cross times 10 to the power of negative sign 1 end exponent end cell row blank equals cell 1 minus sign log space 8 end cell end table 


Jadi,

Reaksi yang terjadi adalah:

Katode: Ni to the power of 2 plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus 2 italic e to the power of minus sign yields Ni open parentheses italic s close parentheses

Anode: 2 H subscript 2 O open parentheses italic l close parentheses yields 4 H to the power of plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses plus 4 italic e to the power of minus sign

2 H subscript 2 O open parentheses italic l close parentheses and 2 Ni to the power of 2 plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis yields 2 Ni open parentheses italic s close parentheses and 4 H to the power of plus sign left parenthesis italic a italic q right parenthesis plus O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses

Lama elektrolisisnya adalah 72.000 sekon; gas O subscript 2 yang dihasilkan pada keadaan 1 gram gas C H subscript 4 volume 1 L adalah 1,6 L; dan pH larutan adalah 1-log 8.

1

Roboguru

Pada elektrolisis yang menggunakan elektrode platina, dikatoda terbentuk endapan logam seng sebanyak gram. Volume gas yang terjadi pada anoda jika diukur pada keadaan dimana    liter gas massanya = gr...

Pembahasan Soal:

Reaksi elektrolisis larutan Zn S O subscript 4 sebagai berikut:


space space space space space space space space space space space space space Zn S O subscript 4 yields Zn to the power of 2 plus sign and S O subscript 4 to the power of 2 minus sign end exponent Katoda colon space Zn to the power of 2 plus sign and 2 e to the power of minus sign yields Zn anoda colon space 2 H subscript 2 O yields 4 H to the power of plus sign and O subscript 2 and 4 e to the power of minus sign


Selanjutnya menghitung mol Zn:


n space Zn equals massa over Ar equals fraction numerator 3 comma 25 over denominator 65 end fraction equals 0 comma 05 space mol Katoda colon space Zn to the power of 2 plus sign plus space space space 2 e space space space space space rightwards arrow space space space space space space Zn space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space begin inline style 2 over 1 end style middle dot 0 comma 05 space mol space space space space space 0 comma 05 space mol space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space 0 comma 1 space mol


Dari perbandingan koefisien didapat mol elektron = 0 comma 025 space mol, sehingga didapatkan mol gas oksigen di anoda, sesuai persamaan reaksi berikut:


anoda colon space 2 H subscript 2 O yields space 4 H to the power of plus sign plus space space space space space space O subscript 2 space space space space space space space plus space space space 4 e to the power of minus sign space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space begin inline style 1 fourth end style middle dot 0 comma 1 space mol space space space space 0 comma 1 space mol space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space 0 comma 025 space mol


Untuk mendapatkan volume gas oksigen (O subscript 2) menggunakan persamaan Avogadro (hukum kesamaan gas):


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript O subscript 2 end subscript over V subscript NO end cell equals cell n subscript O subscript 2 end subscript over n subscript NO end cell row cell fraction numerator V subscript O subscript 2 end subscript over denominator 2 space L end fraction end cell equals cell fraction numerator 0 comma 025 space mol space over denominator open parentheses begin display style bevelled 15 over 30 end style close parentheses space mol end fraction end cell row cell V subscript O subscript 2 end subscript end cell equals cell 0 comma 1 space L end cell end table


Maka didapat volume O subscript 2 sebanyak 0 comma 1 space L .

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Pada elektrolisis larutan yang menggunakan elektrode platina terbentuk endapan logam Ag sebanyak 5,4 gram pada katoda. Volume gas yang terjadi pada anoda jika diukur pada keadaan dimana 1 mol gas volu...

Pembahasan Soal:

Reaksi elektrolisis larutan Ag N O subscript 3 sebagai berikut:


space space space space space space space space space space space space space Ag N O subscript 3 yields Ag to the power of plus sign and N O subscript 3 to the power of minus sign katoda colon space Ag to the power of plus sign and e to the power of minus sign yields Ag anoda space colon space 2 H subscript 2 O yields 4 H to the power of plus sign and O subscript 2 and 4 e to the power of minus sign


Selanjutnya menghitung mol Ag:


n space Ag equals massa over Ar equals fraction numerator 5 comma 4 over denominator 108 end fraction equals 0 comma 05 space mol katoda colon space space Ag to the power of plus sign space space space space plus space space space space e to the power of minus sign space space rightwards arrow space space space Ag space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space bold 0 bold comma bold 05 bold space bold mol space space space bold 0 bold comma bold 05 bold space bold mol


Dari perbandingan koefisien didapat mol elektron = 0,05 mol, sehingga didapatkan mol gas oksigen di anoda, sesuai persamaan reaksi berikut:


anoda space colon space 2 H subscript 2 O space rightwards arrow space space 4 H to the power of plus sign plus space space space O subscript 2 space space space space space space space plus space space space space 4 e to the power of minus sign space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space begin inline style bevelled bold 1 over bold 4 end style bold middle dot bold 0 bold comma bold 05 bold space bold mol space space space 0 comma 05 space mol space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space bold 0 bold comma bold 0125 bold space bold mol


Untuk mendapatkan volume gas oksigen (O subscript 2) menggunakan persamaan Avogadro (hukum kesamaan gas):


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript O subscript 2 end subscript over V subscript N subscript 2 end subscript end cell equals cell n subscript O subscript 2 end subscript over n subscript N subscript 2 end subscript end cell row cell fraction numerator V subscript O subscript 2 end subscript over denominator 20 space L end fraction end cell equals cell fraction numerator 0 comma 0125 space mol over denominator 1 space mol end fraction end cell row cell V subscript O subscript 2 end subscript end cell equals cell 0 comma 25 space L end cell end table


Maka didapat volume gas O subscript 2 sebanyak 0 comma 25 space L.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Arus sebesar 965 coulomb dialirkan ke dalam 500 mL larutan . Tentukan: a. persamaan reaksi elektrolisisnya, b. massa perak yang dihasilkan di katode, c. volume gas yang terjadi di anode, dan d. pH...

Pembahasan Soal:

Dalam sel elektrolisis, pada katode terjadi reaksi reduksi sehingga berlaku ketentuan untuk kation. Sementara pada anode, terjadi reaksi oksidasi anion.

a. Pada larutan Ag N O subscript 3, kation Ag to the power of plus sign merupakan golongan transisi sehingga yang direduksi adalah ion tersebut. Anion N O subscript 3 to the power of minus sign merupakan sisa asam oksi / anion yang mengandung oksigen, sehingga yang dioksidasi adalah H subscript 2 O.

Jadi, reaksi elekrolisis Ag N O subscript 3 adalah sebagai berikut.space 



b. Massa perak yang dihasilkan di katode dapat ditentukan melalui hukum Faraday I yaitu :


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row w equals cell Ar over biloks cross times Q over 96500 end cell row blank equals cell 108 over 1 cross times 965 over 96500 end cell row blank equals cell 1 comma 08 space g end cell end table


Jadi, massa perak yang dihasilkan di katode adalah 1,08 gram.

c. Volume gas yang terjadi di anode (O subscript 2) dapat ditentukan dari perbandingan koefisien terhadap mol elektron (F), lalu diubah ke dalam bentuk volume. Diasumsikan volume diukur pada keadaan standar / STP, dimana 1 mol setara dengan 22,4 L.


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell mol space e to the power of minus sign equals Q over 96500 end cell row blank equals cell 965 over 96500 end cell row blank equals cell 0 comma 01 space mol end cell row blank blank blank row cell mol space O subscript 2 end cell equals cell fraction numerator koefisien space O subscript 2 over denominator koefisien space e to the power of minus sign end fraction cross times mol space e to the power of minus sign end cell row blank equals cell 1 fourth cross times 0 comma 01 space mol end cell row blank equals cell 2 comma 5 cross times 10 to the power of negative sign 3 end exponent space mol end cell row blank blank blank row cell V space O subscript 2 end cell equals cell mol space O subscript 2 cross times 22 comma 4 space bevelled L over mol end cell row blank equals cell 2 comma 5 cross times 10 to the power of negative sign 3 end exponent space mol cross times 22 comma 4 space bevelled L over mol end cell row blank equals cell 0 comma 056 space L end cell end table


Jadi, volume gas yang terjadi di anode adalah 0,056 L gas O subscript 2.

d. pH larutan setelah reaksi berakhir dapat dihitung dengan cara sebagai berikut.


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space H to the power of plus sign end cell equals cell mol space e to the power of minus sign space left parenthesis karena space koefisiennya space sama right parenthesis end cell row blank equals cell 0 comma 01 space mol end cell row blank blank blank row cell open square brackets H to the power of plus sign close square brackets end cell equals cell fraction numerator mol space H to the power of plus sign over denominator V space larutan end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 01 space mol over denominator 0 comma 5 space L end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 02 space M end cell row blank equals cell 2 cross times 10 to the power of negative sign 2 end exponent space M end cell row blank blank blank row pH equals cell negative sign log open square brackets H to the power of plus sign close square brackets end cell row blank equals cell negative sign log left parenthesis 2 cross times 10 to the power of negative sign 2 end exponent right parenthesis end cell row blank equals cell 2 minus sign log space 2 end cell end table


Jadi, pH larutan setelah reaksi berakhir adalah 2 - log 2.

0

Roboguru

Arus listrik 10 ampere dialirkan 1 L larutan  selama 965 detik dengan menggunakan elektrode Pt (Diketahui 1 F = 96500). a. Tuliskan reaksi elektrolisisnya b. Tentukan pH larutan di katode c. Tentuk...

Pembahasan Soal:

Dalam sel elektrolisis yang menggunakan elektrode inert (Pt, C, Au) tidak ada pengaruh elektrode, tetapi karena dalam larutan terdapat air, maka harus tetap diperhatikan kemungkinan air yang mengalami reaksi redoks. Reaksi ionisasi larutan Na Cl adalah sebagai berikut.


Na Cl space rightwards arrow space Na to the power of plus sign space plus space Cl to the power of minus sign


a. Pada katode, terjadi reaksi reduksi sehingga berlaku ketentuan untuk kation. Ion Na to the power of plus sign termasuk kation golongan utama, dimana memiliki potensial reduksi yang lebih kecil dibanding potensial reduksi H subscript 2 O sehingga yang akan direduksi adalah H subscript 2 O, bukan Na to the power of plus sign. Sementara pada anode, terjadi reaksi oksidasi anion, dalam hal ini yaitu Cl to the power of minus sign.

Jadi, reaksi elektrolisisnya adalah sebagai berikut.


NaCl(aq)Na+(aq)+Cl(aq)K():2H2O(l)+2e2OH(aq)+H2(g)A(+):2Cl(aq)Cl2(g)+2e2H2O(l)+2Cl(aq)Cl2(g)+2OH(aq)+H2(g)


b. pH larutan di katode dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.

  • Menentukan jumlah mol elektron (F)


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space e to the power of minus sign end cell equals cell F equals fraction numerator i cross times t over denominator 96500 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 10 cross times 965 over denominator 96500 end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 1 space mol end cell end table

 

  • Menentukan mol dan konsentrasi ion O H to the power of minus sign 


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space O H to the power of minus sign end cell equals cell mol space e to the power of minus sign space left parenthesis karena space koefisiennya space sama right parenthesis end cell row blank equals cell 0 comma 1 space mol end cell row blank blank blank row cell open square brackets O H to the power of minus sign close square brackets end cell equals cell n over V end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 1 space mol over denominator 1 space L end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 1 space M end cell end table

 

  • Menentukan pOH dan pH


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row pOH equals cell negative sign log open square brackets O H to the power of minus sign close square brackets end cell row blank equals cell negative sign log left parenthesis 10 to the power of negative sign 1 end exponent right parenthesis end cell row blank equals 1 row blank blank blank row pH equals cell 14 minus sign pOH end cell row blank equals cell 14 minus sign 1 end cell row blank equals 13 end table


Jadi, pH larutan di katode adalah 13.

c. Volume gas klorin dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.

  • Menentukan mol Cl subscript 2 melalui perbandingan koefisien terhadap mol elektron


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space Cl subscript 2 end cell equals cell fraction numerator koefisien space Cl subscript 2 over denominator koefisien space e to the power of minus sign end fraction cross times mol space e to the power of minus sign end cell row blank equals cell 1 half cross times 0 comma 1 space mol end cell row blank equals cell 0 comma 05 space mol end cell end table

 

  • Mengubah mol Cl subscript 2 kedalam bentuk volume, dimana pada kondisi STP satu mol setara dengan 22,4 liter.


table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V space Cl subscript 2 end cell equals cell n space Cl subscript 2 cross times 22 comma 4 space bevelled L over mol end cell row blank equals cell 0 comma 05 space mol cross times 22 comma 4 space bevelled L over mol end cell row blank equals cell 1 comma 12 space L end cell end table


Jadi, volume gas klorin di anode jika diukur pada keadaan STP adalah 1,12 L.space 

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

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

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved