Mengenal Elektrolisis, Sel Elektrolisis, dan Susunan Sel Elektrolisis

Table of Contents

Berbicara tentang elektrolisis, tentu saja ini termasuk bidang yang luas. Salah satu senyawa pencegah korosi juga termasuk dalam elektrolisis.

Kamu tentu pernah melihat kaleng bekas bukan ? Lalu, apa yang terjadi, jika kaleng-kaleng tersebut hanya dibiarkan di tempat terbuka ?

Tentu saja kaleng-kaleng tersebut akan berkarat. Inilah yang disebut sebagai korosi.

Korosi termasuk salah satu pembelajaran dalam materi elektrolisis.

Pengertian Sel Elektrolisis

Apa yang dimaksud sel Elektrolisis ?

Elektrolisis adalah reaksi redoks yang tidak dapat berlangsung spontan. Sel elektrolisis menggunakan listrik untuk melangsungkan reaksinya. Ini bertolak belakang dengan sel Volta yang berlangsung secara spontan dan menghasilkan energi listrik.

Pada di atas (a) terlihat jika sel Volta dibiarkan berfungsi secara spontan, maka elektron akan mengalir dari seng ke tembaga dan terjadi reaksi sebagai berikut.

Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s), E°sel = 1,097 V

Jika elektrode dihubungkan dengan arus searah seperti pada gambar di atas, maka elektron akan mengalir berlawanan arah.

Energi listrik digunakan untuk menghasilkan perubahan kimia yang tidak berlangsung secara spontan dalam reaksi elektrolisis.

Reaksi dalam sel elektrolisis yang terjadi merupakan kebalikan dengan reaksi sel Volta.

Cu(s) + Zn²⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + Zn(s), E°sel = –1,097 V

Jika perbedaan potensial di atas 1,097 V digunakan pada sel elektrolisis seperti pada gambar (b) di atas, dengan seng sebagai katode dan tembaga sebagai anode, maka reaksi elektrolisis tersebut dapat terjadi.

Perhitungan yang sama dapat juga digunakan untuk reaksi elektrolisis yang lain. Tetapi pada kenyataannya, diperlukan beda potensial yang cukup nyata agar reaksi dapat berlangsung. Tambahan potensial ini disebut overpotensial atau overvoltage.

Overpotensial di akibatkan dari adanya interaksi antara elektrode dan bagian yang terdapat dalam reaksi elektrode.

Overpotensial umumnya terjadi ketika reaksinya melibatkan gas, sehingga besarnya overpotensial bergantung pada jenis spesi yang terlibat dalam reaksi elektrolisis dan jenis elektrode yang digunakan.

Susunan sel elektrolisis

Sel elektrolisis secara umum tersusun dari sebuah wadah, elektrode, elektrolit, dan sumber arus searah.

Pada sel elektrolisis tidak diperlukan adanya jembatan garam. Sel elektrolisis disusun seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Muatan elektrode berbeda dengan sel Volta. Jika kalian ingat kembali pada sel elektrolisis katode bermuatan negatif dan anode bermuatan positif. Reaksi yang terjadi sama seperti pada sel Volta, yaitu reaksi reduksi pada katode dan reaksi oksidasi pada anode.

Elektron mengalir memasuki larutan melalui kutub negatif atau katode. Spesi tertentu dalam larutan menyerap elektron dari katode kemudian mengalami reduksi. Spesi yang lain melepaskan elektron di anode dan mengalami oksidasi.

Reaksi-reaksi di katode

Reaksi elektrolisis yang terjadi pada katode bergantung pada jenis kation dalam larutan.

Jadi, jika kation berasal dari logam-logam aktif seperti logam golongan IA, golongan IIA, Al, dan Mn, maka di mana potensial elektrode logam tersebut lebih negatif daripada air, maka yang tereduksi adalah air(H₂O).

Sebaliknya, jika kationnya selain logam yang telah disebutkan di atas, maka yang akan tereduksi adalah kationnya. Untuk lebih mudah, perhatikan contoh di bawah ini.

Sebuah elektrolisis larutan CuSO₄ yang tereduksi adalah ion Cu²⁺. Maka, tentukan reaksi yang terjadi di katode.
Jawab:
reaksi yang terjadi pada katode adalah Cu²⁺(aq) + 2e^– → Cu(s).

Reaksi-reaksi Yang Terjadi Pada Anode

Elektrode positif atau anode yang ikut bereaksi dengan melepas elektron mengalami oksidasi, hal ini tergantung dari jenis elektrodenya.

Secara umumnya logam mempunyai potensial oksidasi yang lebih besar daripada air atau anion sisa asam. Jika elektrode terbuat dari elektrode inert seperti Pt, Au, dan grafit (C), maka reaksi anode tergantung pada jenis anion dalam larutan.

Anion sisa asam oksidasi seperti SO₄^2–, NO₃^–, dan PO₄^3– mempunyai potensial oksidasi lebih positif daripada air, sehingga jika terdapat anion-anion tersebut maka yang teroksidasi adalah air. Jika anion lebih mudah dioksidasi dibanging air seperti Br^– dan I^–, maka anion itu akan teroksidasi. Perhatikan contoh di bawah ini.

Elektrolisis larutan CuCl₂ menghasilkan reaksi pada sisi anode adalah menjadi berikut. 4OH^–(aq) → 2H₂O(l) + O₂(g) + 4e^-.

Materi Terkait

• 1 Mengenal Susunan Deret Volta
• 2 Macam-macam Baterai dan Sel Bahan Bakar
• 3 Mengenal Elektrolisis, Sel Elektrolisis, dan Susunan Sel Elektrolisis
• 4 Cara Menentukan dan Meramalkan Reaksi Elektrolisis
• 5 Mengenal Hukum Faraday, Bunyi Hukum Faraday, dan Cara Menggunakan Hukum Faraday
• 6 Aplikasi dan Penerapan Elektrolisis
• 7 Pengertian Korosi, Faktor Penyebab Korosi, dan Tehnik Pencegahan Korosi