Dokumen ini membahas tentang elektrolisis yang merupakan proses penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik. Terdapat penjelasan tentang pengertian elektrolisis, susunan sel elektrolisis, macam-macam reaksi pada katode dan anode, hukum-hukum Faraday, serta kegunaan elektrolisis seperti pemurnian logam, penyepuhan logam, dan produksi gas.

1. Disusun oleh :
Pendidikan Fisika 2013 | B
ELEKTROLISIS
• Ansita Diah Destiara
• Herti Nuryana
• Meyke Hetiningsih
• M. Yusuf
• Musfiq Amrulloh
• Niken Rizky AN
• Rinta Dian Pratiwi
• Siti Khoirunika
• Zainal Abidin
• Wiyarsih Budi Utami

2. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Elektrolisis adalah penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik.
 Pada elektrolisis, arus listrik digunakan untuk memacu
berlangsungnya reaksi redoks yang tidak spontan.
 Energi listrik diubah menjadi energi kimia.
PENGERTIAN ELEKTROLISIS

3. Pendidikan Fisika 2013 | B
PENGERTIAN ELEKTROLISIS
 Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik
dialirkan melalui larutan elektrolit.
 Sel elektrolisis memiliki 3 ciri utama, yaitu :
1. Ada larutan elektrolit yang mengandung ion bebas.
2. Ada 2 elektroda dalam sel elektrolisis.
3. Ada sumber arus listrik dari luar, seperti baterai yang mengalirkan
arus listrik searah (DC).

4. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Prinsip kerja sel elektrolisis berlawanan dengan sel volta.
 Susunan rangkaian sel elektrolisis juga berlawanan dengan
susunan rangkaian sel volta.
 Pada sel elektrolisis, anode bermuatan positif (+) dan katode
bermuatan negatif (-).
 Pada sel elektrolisis,pemberian kutub negatif (-) dan positif (+)
didasarkan pada potensial yang diberikan dari luar.
SUSUNAN SEL ELEKTROLISIS

5. Pendidikan Fisika 2013 | B
SUSUNAN SEL ELEKTROLISIS
 Dalam sel elektrolisis, katode merupakan elektrode negatif sebab
dituju oleh ion positif.
 Anode adalah elektrode positif sebab dituju oleh ion negatif.

6. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Sel elektrolisis mempunyai beberapa komponen utama : yaitu
wadah, elektrode, elektrolit, dan sumber arus searah.
 Reaksi pada katode dan anode (Elektrolisis) dibagi menjadi 3
macam / kelompok :
MACAM-MACAM REAKSI PADA KATODE DAN ANODE
(ELEKTROLISIS)

7. Pendidikan Fisika 2013 | B
1) Sel Elektrolisis dengan Elektrolit Lelehan
 Biasanya pada sel ini elektrode yang dipakai adalah electrode
yang inert (tidak bereaksi), yaitu platina atau karbon.
 Lelehan adalah kondisi elektrolit tanpa mengandung pelarut
(air).
 Jika arus listrik dialirkan kedalam senyawa ion, maka senyawa
itu akan terurai menjadi anion dan kation.
 Pada waktu proses elektrolisis, kation akan menuju ke katode
dan anion akan menuju ke anode.
 Kation langsung direduksi dan anion langsung dioksidasi.

8. Pendidikan Fisika 2013 | B
2) Sel Elektrolisis dengan Elektrolit Larutan dan Elektrode Inert
(Tidak Reaktif)
 Unsur yang dapat dipakai sebagai elektrode inert adalah
karbon (C) dan Pelatina (pt).
 Adanya air dalam larutan mengakibatkan adanya kompetisi
antara air dengan zat-zat tertentu yang terlihat dalam
elektrolisis.

9. Pendidikan Fisika 2013 | B
3) Sel Elektrolisis dengan Elektrolit Larutan dan Elektrode Tidak
Inert (Reaktif)
 Pada sel ini elektrode tidak inert ikut bereaksi dan hanya
terjadi di anode.
 Contoh dari elektrode ini adalah Cu, Fe, Zn, dan sebagainya,
kecuali Pt dan C.
 Reaksi pada Katode :
 Reaksi pada Anode :
• Reaksi yang terjadi sama dengan reaksi yang terjadi pada
katode pada kondisi sel elektrolisis dengan electrode inert.
• Logam anode akan teroksidasi menjadi larutan. Dalam hal ini,
semua anion tidak perlu diperhatikan.

10. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Faraday menemukan beberapa kaidah perhitungan elektrolisis
yang dikenal dengan hukum Faraday.
HUKUM FARADAY

11. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Nama Michael Faraday diabadikan dengan memberikan nama
salah satu satuan dalam perhitungan elektrolisis, yaitu faraday (F)
yang didefinisikan, satu faraday (1 F).
 Satu faraday (1 F) adalah jumlah listrik yang terdiri atas 1 mol
electron atau 6,0221367 x 1023 butir elektron.
 Karena 1 butir elektron = 1,60217733 x 10-19 coulomb, maka 1
faraday setara dengan muatan sebesar :
6,0221367 x 1023 x 1,60217733 x 10-19 coulomb
=
9,64853 x 104 coulomb
Dibulatkan menjadi :
9,65 x 10 4 atau 96500 coulomb
1 faraday (F) = 1 mol elektron = 96500 coulomb

12. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Hubungan antara Faraday dan Coulomb dapat dinyatakan dalam
persamaan :
 Persamaan yang menunjukkan hubungan Coulomb, Ampere, dan
detik adalah sebagai berikut :
Q = i x t
 Hubungan antara Faraday, Ampere, dan detik adalah sebagai
berikut :
F =
Q
96500
Q = F x 96500
F =
Q
96500
=
i x t
96500

13. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Hukum Faraday I : Jumlah zat yang dihasilkan pada electrode
berbanding lurus dengan jumlah arus listrik yang melalui
elektrolisis.
 secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :
w = massa zat yang dihasilkan (gr)
e = massa ekuivalen =
𝐴𝑟 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑀𝑟
𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑠𝑖
i = kuat arus (Ampere / A)
t = waktu (detik / s)
F = jumlah listrik dalam faraday/ jumlah mol elektron (F)
𝑤 =
𝑒 × 𝑖 × 𝑡
96500
= 𝑒 . 𝐹

14. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Jumlah faraday = jumlah mol elektron = nilai perubahan bilangan
oksidasi 1 mol zat pada Hukum I Faraday.
 Biasanya nilai nilai Ar diketahui sehingga nilai e diubah menjadi
𝑒 =
𝐴 𝑟
𝑛
dengan Ar = massa atom relatif dan n = jumlah elektron yang
diterima atau dilepas .
 Jadi rumus Hukum I Faraday sebagai berikut :
e=
𝐴 𝑟
𝑛
𝑥
𝑖 𝑥 𝑡
𝐹
atau
𝑤 =
𝑀𝑟
𝑛
𝑥
𝑖 𝑥 𝑡
𝐹

15. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Contoh Soal :
1. Ke dalam 500 mL larutan AgNO30,1M dialirkan arus listrik 10
ampere selama 96.5 detik. Tentukan pH larutan setelah proses
elektrolisis tersebut!
2. Kedalam larutan NiSO4 dialirkan arus listrik 0,2 faraday. Temtukan
volume gas oksigen yang dihasilkan di anode jika diukur pada
keadaan standar.

16. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Hukum Faraday II : Jika arus listrik yang sama dilewatkan pada
beberapa sel elektrolisis, maka berat zat yang dihasilakan masing
masing sel berbanding lurus dengan berat ekuivalen zat itu.
 secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :
e=
𝑖 𝑥 𝑡
𝐹
𝑥
𝑤 𝑥 𝑛
𝐴 𝑟
= konstan
 Jadi, rumus Hukum Faraday II yaitu sebagai berikut :
𝑤1
𝑒1
=
𝑤2
𝑒2
Keterangan :
𝑤1 = massa zat yang dihasilkan untuk elektrolisis I (gr)
𝑤2 = massa zat yang dihasilkan untuk elektrolisis II (gr)
𝑒1 = massa ekuivalen elektrolisis I
𝑒2 = massa ekuivalen elektrolisis II

17. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Contoh Soal :
1. Ke dalam larutan AgNO3 dan larutan NaCI yang disusun seri,
dialirkan arus listrik sehingga larutan NaCI memiliki pH 13. Jika
diketahui Ar Ag = 108 g mol-1 dan volume setiap larutan 1 L,
tentukan massa perak yang diendapkan!
2. Arus listrik dialirkan kedalam larutan NiSO4 dan larutan AgNO3
yang disusun seri dan dihasilkan 11,8 g endapan. Jika
diketahui Ar Ni = 59 g mol-1, tentukan massa logam Ag yang
diendapkan pada larutan AgNO3 !

18. Pendidikan Fisika 2013 | B
1. Pemurnian Logam
KEGUNAAN ELEKTROLISIS
• Logam yang ada dialam sebagian besar masih bercampur dengan
logam lain.
• Pada contoh berikut, akan dibahas tentang cara menghilangkan zat-
zat lain yang bercampur dengan tembaga sehingga diperoleh unsur
tembaga murni.
 Sebagai katode, tempatkan tembaga yang akan anda murnikan,
sedangkan tembaga murni ditempatkan sebagai anode.
 Elektrolit yang digunakan adalah larutan yang mengandung kation
logam yang akan dimurnikan ( dalam hal ini adalah larutan CuSO4).

19. Pendidikan Fisika 2013 | B
 Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
CuSO4 (aq) → Cu2+
(aq) + SO4
2-
(aq)
Katode (tembaga kotor) : Cu2+
(aq) + 2e → Cu(s)
Anode (tembaga murni) : Cu(s) → Cu2+
(aq) + 2e
 Kation tembaga direduksi menjadi tembaga yang
mengendap di katode.
 Kation Cu2+ dari anode menuju larutan menggantikan ion
Cu2+ yang mengalami reduksi.

20. Pendidikan Fisika 2013 | B
2. Penyepuhan Logam
KEGUNAAN ELEKTROLISIS
• Logam yang biasa digunakan untuk melapisi (menyepuh)
adalah emas, perak, kromium, titanium dan nikel
• Benda-benda yang biasa dilapisi adalah mesin-mesin
kendaraan bermotor, alat-alat rumah tangga, dan aksesoris.
• Pada penyepuhan ini, digunakan elektrode yang reaktif dan
elektrolit larutan yang mengandung kation logam yang akan
melapisi.

21. Pendidikan Fisika 2013 | B
• Misalnya untuk melapisi sendok dengan perak, logam yang
digunakan sebagai anode, sedangkan elektrolit yang
digunakan adalah larutan AgNO3.
• Adapun reaksi yang terjadi pada penyepuhan sendok dengan
perak adalah sebagai berikut :
AgNO3 → Ag+ + NO3
-
Katode (sendok) : Ag+
(aq) + e → Ag(s)
Anode (perak) : Ag(s) → Ag+
(aq) + e

22. Pendidikan Fisika 2013 | B
• Pada penyepuhan ini, digunakan elektrode yang reaktif dan
elektrolit larutan yang mengandung kation logam yang akan
melapisi.
• Misalnya untuk melapisi sendok dengan perak, logam yang
digunakan sebagai anode, sedangkan elektrolit yang digunakan
adalah larutan AgNO3.

23. Pendidikan Fisika 2013 | B
3. Produksi Gas
KEGUNAAN ELEKTROLISIS
• Metode elektrolisis dipakai oleh industry untuk membuat gas
klorin, oksigen, dan hidrogen dalam jumlah besar.
• Untuk memproduksi gas oksigen (O2) biasanya digunakan
larutan yang mengandung anion SO4
2-, NO3, dan CO3
2-.
• Pada pembuatan gas dengan proses elektrolisis, elektrode yang
digunakan harus dari logam inert.

24. Pendidikan Fisika 2013 | B
• Contoh pembuatan gas hidrogen dan oksigen, dengan
elektrolit yang digunakan adalah K2SO4 dan elektrodenya C
sebagai berikut. Reaksi yang terjadi adalah :
K2SO4 (aq) → 2K+
(aq) + SO4
2-
(aq)
Katode : 2H2O(l) + 2e → 2OH-
(aq) + H2 (g)
Anode : 2H2O(l) → 4H+
(aq) + 4e + O2 (g)
• Larutan K2SO4 diperlukan sebagai penghantar listrik.

25. Pendidikan Fisika 2013 | B
#TERIMA KASIH#