SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Contoh soal dan pembahasan tentang sifat koligatif larutan, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, tekanan osmotik larutan materi  kimia 12 SMA.

Terkait sifat koligatif larutan baik diingat lagi rumus molalitas larutan:

Rumus molalitas.Molalitas menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1000 gram zat pelarut.

dimana:m = kemolalan larutann = jumlah mol zat terlaruta = massa zat terlarutp = massa pelarut

Soal No. 1Sebanyak 12,2 gram asam benzoat (Mr = 122) dilarutkan dalam 244 gram etanol. Tentukan kenaikan titik didih etanol jika tetapan kenaikan titik didih etanol adalah 1,22 °C/m

PembahasanData: a = 12,2 gram Mr = 122 p = 244 gram Kb = 1,22 ΔTb =….

Dari rumus kenaikan titik didih larutan

Sehingga

Soal No. 2Asam benzoat dengan Mr = 122 sebanyak 15,25 g

dilarutkan ke dalam 122 gram zat X menyebabkan kenaikan titik didih sebesar 1,25° C. Besarnya tetapan kenaikan titik didih zat X tersebut adalah….A. 2,24B. 1,83C. 1,55D. 1,22E. 1,71

PembahasanData: a = 15,25 gram Mr = 122 ΔTb = 1,25°Cp = 122 Kb =….

Masih tentang kenaikan titik didih:

Soal No. 3Zat nonelektrolit A sebanyak 1,29 gram dilarutkan dalam 100 gram CCl4 memberikan kenaikan titik didih sebesar 0,645 °C. Jika Kb pelarut 5,0, maka massa molekul relatif zat A adalah...A. 120B. 100C. 80D. 60E. 50

PembahasanData:a = 1,29p = 100ΔTb = 0,645°CKb = 5,0Mr =.....

Variasi dari rumus kenaikan titik didih, mencari Mr

zat terlarut:

Soal No. 4Ke dalam 250 gram air dilarutkan 8,7 gram K2SO4 (Mr = 174). Jika Kb air adalah 0,52°C/molal, tentukan kenaikan titik didih larutan tersebut!

PembahasanKenaikan titik didih untuk Larutan Elektrolit, gunakan rumus berikut:

Rumus Kenaikan Titik Didih Larutan Elektrolit

dimana:n = jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi satu molekul zat elektrolit.α = derajat disosiasi; elektrolit kuat → α = 1

K2SO4 termasuk elektrolit kuat, sehingga α = 1

dan jika diionisasi menjadi

2K+ + SO42 − jadi n = 3.

Sehingga:

Soal No. 5Glukosa (Mr = 180) sebanyak 36 gram dilarutkan ke dalam air 500 gram air. Jika tetapan penurunan titik beku molal air (Kf) adalah 1,86° C/molal, tentukan penurunan titik beku larutan!

PembahasanRumus penurunan titik beku ΔTf

dengan data-data sebagai berikut:a = 36 gram  →  (massa zat terlarut)Mr = 180  → (Mr zat terlarut)p = 500 gram → (massa pelarut)Kf  air = 1,86° C/molalΔTf =...........

Sehingga

Soal No. 6Ke dalam 10 kg air dilarutkan garam dapur (NaCl) sebanyak 500 gram.Tentukan :a) penurunan titik beku larutanb) titik beku larutan(Kf = 1,86; Mr NaCl = 58,5)

PembahasanData soal:Larutan elektrolit (NaCl → n = 2, α = 1).a = 500 gramp = 10000 gramMr = 58,5Δ Tf =.....Titik beku larutan =....

Penurunan titik beku larutan elektrolit. Gunakan rumus berikut:

Diperoleh:a) penurunan titik beku larutan

b) titik beku larutanTitik beku larutan = Titik beku pelarut − ΔTf

= 0°C − 3,18°C= − 3,18°C

Soal No. 7Suatu larutan elektrolit bila dihitung dengan hukum Raoult diharapkan mendidih pada suhu 100,24°C dan membeku pada suhu – 0,84°C. Akan tetapi ternyata titik didih larutan adalah 100,36°C. Titik beku larutan itu sebesar…A. – 2,72°CB. – 1,26°CC. – 0,68°CD. – 0,34°CE. – 1,17 °CSoal Ebtanas 2002

Soal No.8Tentukan tekanan osmotik larutan glukosa 0,0025 M pada suhu 27°C!

PembahasanData:M = 0,0025 T = 27°C = 300 Kπ =....

Tekanan osmotik larutan.

Soal No.9Tentukan tekanan osmotik larutan glukosa (Mr = 180) yang dibuat dengan melarutkan 10,8 gram

glukosa dalam air hingga volumenya 400 mL pada suhu 27°C. Gunakan R = 0,082 L atm / mol K.

PembahasanRumus tekanan osmotik larutan.

dimana:π = tekanan osmotikM = molaritas larutanT = suhu mutlak (K)R = tetapan gas universal = 0,082 L atm/mol K

Jika volume diketahui dalam mL boleh gunakan rumus

Sedangkan untuk Larutan Elektrolit gunakan rumus:

Kembali ke soal, Data:V = 400 mLg = 10,8 gramT = 27°C = 300 KMr = 180

π =....

KEMOLALAN DAN FRAKSI MOL

Contoh soal dan pembahasan tentang kemolalan dan fraksi mol, menyatakan konsentrasi larutan kimia 12 SMA.

Soal No. 1

Tentukan kemolalan larutan dari 0,01 mol NaOH dalam 200 gram air!

Pembahasan

Menentukan kemolalan

Dimana m = kemolalan larutanp = massa pelarut n = jumlah mol zat yang terlarut

atau jika massa dimasukkan dalam gram

Dari soaln = 0,01 molp = 200 gram = 0,2 kgm = ....

Soal No. 2Tentukan kemolalan larutan dari 5 gram NaOH dalam 200 gram air, diketahui Mr NaOH = 40.

PembahasanJumlah mol NaOH n = 5/40 = 0,125 mol

Kemolalan m = n/p = 0,125 / 0,2 = 0,625 kg mol−1

Soal No. 3Kemolalan larutan NaCL 10% massa dalam air adalah...(Mr NaCl = 58,51)A. 1,50 mB. 1,70 mC. 1,90 mD. 2,10 mE. 2,30 m(umptn 2001)

PembahasanNaCL 10% Untuk NaCl 10 gram, airnya sebanyak 90 gram

Sehingga

Soal No. 4Dalam suatu larutan terdapat 0,5 mol zat A dan 2 mol zat B. Tentukan fraksi mol zat A!

PembahasanJumlan mol A na = 0,5 mol

Jumlah mol Bnb = 2 mol

Fraksi mol A

Soal No. 5Fraksi mol larutan 36 gram glukosa (Mr = 180) dalam 90 gram air (Mr = 18) adalah....A. 0,960

B. 0,400C. 0,040D. 0,038E. 0,004(ebtanas 2001)

PembahasanJumlah mol glukosa adalahng = 36 /180 = 0,2 mol

Jumlah mol air adalahna = 90 /18 = 5 mol

Fraksi mol glukosa:

Soal No. 6Fraksi mol larutan 6,4% naftalena (Mr = 128) dalam benzena (Mr = 78) adalah...A. 0,01B. 0,02C. 0,03D. 0,04E. 0,05

PembahasanLarutan 6,4% naftalena dalam benzena artinya:Untuk 100 gram larutan terdapat Massa naftalena : 6,4% x 100 = 6,4 gram Massa benzena : 100 − 6,4 = 93,6 gram

mol naftalenann = 6,4/128 = 0,05 mol

mol benzenanb = 93,6/78 = 1,2 mol

Fraksi mol naftalena dengan demikian adalah

SEL VOLTA dan POTENSIAL STANDAR

Contoh soal dan pembahasan tentang perhitungan potensial standar dan sel volta kimia 12 SMA.

Soal No. 1Diberikan data beberapa potensial standar sebagai berikut:

(I) Ag+ + e → Ag        E° = + 0,80 V(II) Mg2+ + 2e → Mg   E° = − 2,37 V(III) Cu2+ + 2e → Cu   E° = + 0,34 V(IV) Zn2+ + 2e → Zn   E° = − 0,76 V

Tentukan:a) Potensial sel yang diperoleh jika digunakan elektrode I dan IIb) Potensial sel yang diperoleh jika digunakan elektrode I dan III

Pembahasana) Ag+ + e → Ag     E° = + 0,80 VMg2+ + 2e → Mg     E° = − 2,37 VE°sel = +0,80 − (−2,37) = +3,17 V

b) Ag+ + e → Ag   E° = + 0,80 VCu2+ + 2e → Cu    E° = + 0,34 VE°sel = +0,80 − 0,34 = 0,46 V

Soal No. 2Diketahui:Ni2+ + 2e → Ni         E° = −0,25 VPb2+ + 2e → Pb       E° = −0,13 V

Potensial standar sel volta yang terdiri dari elektrode Ni dan Pb adalah...A. − 0,38 VB. − 0,12 VC. + 12 VD. + 0,25 VE. + 0,38 V

PembahasanE° sel = E°reduksi − E°oksidasi

E° sel = −0,13 − (−0,25) = +0,12 Volt

Soal No. 3Dari data potensial elektrode standar berikut:Cu2+ + 2e → Cu      E° = 0,3 VAg+ + e → Ag        E° = 0,80 V

maka reaksi :Cu2+ + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag

memiliki potensial sel...A. 0,06 VB. 0,46 VC. 0,57 VD. 1,14 VE. 0,80 V

PembahasanE° reaksi = E°reduksi − E°oksidasi

E° reaksi = 0,80 − 0,34 = +0,46 Volt

Soal 4

Mg2+ (aq) + 2e → Mg (s)   Eo = −2,38 voltAl3+ (aq) + 3e → Al (s)      Eo = −1,66 volt

Notasi sel reaksi yang dapat berlangsung adalah....A. Mg | Mg2+ || Al3+ | AlB. Al | Al3+ || Mg2+ | MgC. Mg2+ | Mg || Al | AlMg3+ D. Al3+ | Al || Mg2+ | MgE. Mg | Mg2+ || Al | Al3+

PembahasanEo sel dari Mg lebih kecil dari Eo sel Al, sehingga Mg dijadikan sebagai anoda dan Al dijadikan katodanya.

Mg | Mg 2+ (mengalami oksidasi)Al3+ | Al (mengalami reduksi)

Soal No. 5Perhatikan tabel berikut:

Mg2+ (aq) + 2e → Mg (s)   Eo = −2,38 voltAl3+ (aq) + 3e → Al (s)      Eo = −1,66 volt

Harga Eo sel persamaan reaksi tersebut adalah...A. +4,04 voltB. +0,76 voltC. +0,72 voltD. −0,72 voltE. −4,04 volt

PembahasanEo sel = − 1,66 − (− 2,38) Eo sel = − 1,66 + 2,38 = +0,72 volt

Read more: http://kimiastudycenter.com/kimia-xii/27-sel-volta-dan-potensial-standar#ixzz3AkDOY0yZ

Hukum Faraday & Stoikiometri Elektrolisis

Contoh soal dan pembahasan tentang perhitungan hukum faraday pada elektrolisis SMA kelas 12 IPA.

Soal No.1Pada elektrolisis larutan ZnSO4 terjadi reduksi Zn2+ menjadi Zn. Massa ekivalen dari Zn adalah....(Ar Zn = 65)A. 7,5B. 13,0C. 15,0D. 32,5E. 65,0

PembahasanZn2+ (aq) + 2e → Zn (s)

Massa ekivalen Zn disini adalah Ar dari Zn  dibagi dengan biloks atau valensinya .

e = Ar / bilokse = 65 / 2 = 32,5

Soal No.2Pada elektrolisis leburan Al2O3 terjadi reduksi Al3+ menjadi Al. Tentukan massa ekivalen dari Al (Ar Al = 27)

PembahasanAl3+ + 3e → Al

Massa ekivalen Al

e = 27/ 3e = 9

Soal No.3Arus sebesar 5 ampere dialirkan selama 1930 sekon ke dalam suatu larutan H2SO4. Tentukan:a) Jumlah mol elektron yang terlibatb) Jumlah mol gas oksigen yang terbentukc) Volume gas oksigen yang terbentuk (STP)

PembahasanLebih dulu tulis reaksi yang terjadi di anoda sebagai berikut:

2H2O (l) ↔ 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e

a) Jumlah mol elektronDengan menggunakan rumus berikut

diperoleh

mol elektron sebanyak 0,1 mol

b) Jumlah mol oksigen

Lihat koefisien elektron yang sudah diketahui jumlah molnya, yaitu 4, sementara koefisien O2 adalah 1. Sehingga jumlah mol oksigen yang terbentuk adalah

c) Volume oksigen yang terbentuk (STP)

Volume yang terbentuk adalah 0,56 liter.

Soal No.4Arus listrik sebesar 965 mA dialirkan melalui suatu larutan asam selama 5 menit. Banyaknya gas hidrogen yang terbentuk adalah....A. 3,0 × 10−3 molB. 2,5 × 10−3 molC. 2,0 × 10−3 molD. 1,5 × 10−3 molE. 1,0 × 10−3 mol

PembahasanGas hidrogen yang terbentuk berasal dari reduksi ion H+ dengan reaksinya sebagai berikut: 2H+ + 2e → H2

Terlebih dulu menentukan jumlah mol elektronnya

dengan data:i = 965 mA = 0,965 At = 5 menit = 300 sekon

diperoleh jumlah mol elektronnya

Berikutnya, menentukan jumlah mol gas H2 yang terbentuk

Soal No. 5Proses elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda karbon, digunakan arus sebesar 10 ampere selama 30 menit. Massa logam natrium yang diperoleh adalah....(Ar Na = 23; Cl = 35,5)A. (23 × 10 × 30 × 60) / (96500)B. (23 × 10 × 30) / (96500)C. (58,5 × 10 × 30 × 60) / (96500)D. (58,5 × 10 × 30) / (96500)E. (58,8 × 10 × 30 × 60) / (2 × 96500)

PembahasanElektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda karbon.Data soal:i = 10 At = 30 menit = 30 × 60 detikm Na =................

Dengan menggunakan aplikasi hukum Faraday

dimana e adalah massa ekivalen, i adalah kuat arus dan t adalah waktu dalam sekon. Massa ekivalen dari Na adalah

e = Ar / biloks = 23 / 1 = 23

sehingga massa logam natrium yang diperoleh adalah

Jawaban: A

Soal No. 6Larutan ZnSO4 dielektrolisis dengan arus listrik 5 ampere selama 10 menit. Bila Ar Zn = 65, endapan Zn yang terbentuk di katoda sebanyak....A. 0,84 gramB. 1,01 gramC. 1,68 gramD. 2,02 gramE. 2,34 gram

PembahasanElektrolisis larutan ZnSO4.Data:i = 5 At = 10 menit = 600 sekonAr Zn = 65m =............

massa ekivalen dari Zn e = 65 / 2 = 32,5

sehingga massa yang diperoleh adalah

Soal No. 7Arus listrik sebesar I dialirkan ke dalam suatu sel ion Ag+ (Ar = 108) dan dalam waktu tertentu mengendapkan sebanyak 1,08 gram perak pada katoda. Jika jumlah listrik yang sama dialirkan melalui larutan yang mengandung ion X2+ (Ar = 40), maka jumlah logam X yang diendapkan pada katoda adalah....A. 0,10 gramB. 0,20 gramC. 0,27 gramD. 0,54 gramE. 2,16 gram

PembahasanElektrolisis Ag+ dan elektrolisis X2+ dengan menggunakan jumlah arus dan waktu yang sama.Data:i1 = i2

t1 = t2

e Ag+ = 108/1 = 108e X2+ = 40/2 = 20m Ag+ = 1,08 gramm X2+ =............

Dari rumus massa m, buat perbandingan, coret komponen rumus yang sama (i, t dan 96500) hingga tersisa:

Masukkan data soalnya

Soal No.8Sejumlah muatan listrik dialirkan melalui suatu larutan asam akan menghasilkan gas H2 (O°C, 1 atm) sebanyak 3,36 liter. Muatan listrik yang sama dialirkan melalui larutan yang mengandung ion Al3+. Massa aluminium yang diendapkan sebanyak.....(Ar Al = 27)A. 0,15 gramB. 0,30 gramC. 0,54 gramD. 2,7 gramE. 5,4 gram

PembahasanMulai dari gas H2 terlebih dulu. Banyaknya mol dari gas ini adalah:mol H2 = volume/22,4 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol.

Setelah mengetahui jumlah mol gas H2, lihat reaksi yang menghasilkan gas ini, yaitu:2H+ + 2e → H2

Karena jumlah mol H2 diketahui, bisa dicari juga jumlah mol dari elektron dengan melihat koefisien-koefisien reaksi, yaitu:mol elektron = ( koef elektron / koef H2 ) × jumlah mol H2

mol elektron = 2/1 × 0,15 molmol elektron = 0,3 mol

Elektron sama sejumlah 0,3 mol, ini kemudian digunakan untuk elektrolisis aluminium, untuk menentukan massa endapannya:m Al = e × jumlah mol elektron= (Ar / biloks) ×  jumlah mol elektron= 27/3 × 0,3= 2,7 gram

Jawaban : D

Catatan:Kenapa massa ekivalennya langsung dikali saja dengan jumlah mol elektron, karena ( i ×

t)/96500 pada rumus soal-soal atas, sama dengan jumlah mol elektron. Liat kembali hubungan-hubungannya dari dua rumus berikut:

dan

Soal no. 9Proses elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda karbon, digunakan arus sebesar 10 ampere selama 30 menit. Massa logam natrium yang diperoleh adalah…..(Ar Na = 23, Cl = 35,5)

PembahasanData:i = 10 amperet = 30 menit = 30 x 60 detike = 23/1 = 23m =.....

Jawaban:A

REAKSI REDOKS dan PENYETARAANNYA

Contoh soal dan pembahasan tentang reaksi redoks dan penyetaraan reaksi redoks SMA kelas 12 IPA.

Soal No.1Diberikan persamaan reaksi redoks sebagai berikut!

2 HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2 H2O

Tentukan zat manakah yang merupakan:a) oksidatorb) reduktor

PembahasanOksidator adalah zat yang mengalami reduksi atau penurunan bilangan oksidasi.Reduktor adalah zat yang mengalami oksidasi atau kenaikan bilangan oksidasi.

Cek reaksi di soal:

Terlihat:Br mengalami kenaikan bilangan oksidasi, dari −1 pada HBr menjadi 0 pada Br2.S mengalami penurunan biloks dari +6 pada H2SO4 menjadi +4 pada SO2.

Sehingga:a) oksidator adalah H2SO4 karena mengalami reduksi atau penurunan biloks.b) reduktor adalah HBr karena mengalami oksidasi atau kenaikan biloks.

Catatan:

Mengapa biloks Br dari −1 menjadi 0 dan S dari +6 menjadi +4?

Biloks Br pada HBr.

Aturan:Jumlah biloks unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah nol.

Karena jumlah biloks pada HBr harus nol,

H disini biloksnya +1, agar totalnya 0, maka biloks Br adalah −1.

Biloks Br pada Br2

Aturan:Unsur bebas memiliki bilangan oksidasi 0.

Jadi biloks Br pada Br2 = 0.

Biloks S pada H2SO4.H2SO4 terdiri dari ion H+ dan SO4

2−.

Lihat SO42−.

Aturan:Jumlah biloks pada ion poliatom = muatannya

Sehingga jumlah bilangan oksidasi pada SO42− = −2

Biloks O disini adalah −2, sehingga biloks S nya:(−2 × 4) + biloks S = −2−8 + biloks S = −2biloks S = +6

Biloks S pada SO2.Total biloksnya adalah nol, dan biloks O di sini adalah −2. Jadi biloks S nya:(−2 × 2) + biloks S = 0−4 + biloks S = 0biloks S = +4

Soal No. 2Pada reaksi redoks,

MnO2 + 2H2SO4 + 2NaI → MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O + I2

yang berperan sebagai oksidator adalah....A. NaIB. H2SO4

C. Mn2+

D. I−

E. MnO2

PembahasanOksidator adalah yang mengalami reduksi atau penurunan biloks.CekBiloks Mn pada MnO2 adalah +4, biloks Mn pada MnSO4 adalah + 2. Terjadi penurunan biloks, sehingga MnO2 menjadi oksidator.

Soal No. 3Gas nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan beracun. Gas tersebut dapat dihasilkan dari reaksi asam sulfida dengan asam nitrat, dengan persamaan reaksi :

3 H2S (g) + 2 HNO3 (aq) + 6 H+ (aq) → 2 NO (g) + 2 S (s) + 4 H2O (l)

Spesi yang merupakan oksidator adalah....A. H2S B. HNO3

C. NO D. S E. H2O

Soal No. 4Pada persamaan reaksi redoks:

a MnO4− (aq) + b H+ (aq) + c C2O4

2 − (aq) → 2Mn 2+ (aq) + 8H2O (l) + 10 CO2 (g)

Harga koefisien reaksi a, b, dan c adalah.....A. 1, 4, dan 2B. 1, 8, dan 3C. 2, 6, dan 5D. 2, 8, dan 5E. 2, 16, dan 5

PembahasanReaksinya:a MnO4

− (aq) + b H+ (aq) + c C2O42 − (aq) →

2Mn 2+ (aq) + 8H2O (l) + 10 CO2 (g)

Reaksi di sebelah kanan sudah lengkap koefisiennya, sehingga tinggal menyamakan

dengan yang disebelah kiri.

Menentukan a :Jumlah Mn disebelah kanan adalah 2, agar Mn disebelah kiri berjumlah 2, maka a = 2.

Menentukan b :Jumlah H disebelah kanan adalah 16 (dari 8 x 2 = 16), agar H disebelah kiri juga 16, maka b = 16.

Menentukan c :Jumlah C disebelah kanan adalah 10, agar C di sebelah kiri juga 10, maka c = 5 (karena 5 x 2 adalah 10).

Jadi a = 2, b = 16 dan c = 5

Soal No. 5Pada reaksi redoks:

a Cu (s) + b NO3− (aq) + H+ (aq) → c Cu2+

(aq) + NO (g) + d H2O (l)

Harga koefisien a, b, c, dan d berturut-turut adalah....A. 2, 1, 2, dan 2B. 2, 1, 2, dan 4C. 3, 2, 3, dan 4D. 4, 1, 2, dan 3E. 4, 1, 2, dan 4

PembahasanTentukan dulu perubahan-perubahan bilangan oksidasi yang terjadi,:

Terlihat pada Cu terjadi perubahan biloks sebesar 3, dan pada N sebesar 2.

Samakan banyaknya perubahan itu, kalikan masing-masing dengan bilangan pengali tertentu. Misal 3 akan kita kali 2, sementara 2 akan kita kali 3, jadi perubahannya sama yaitu 6.

Tempatkan bilangan pengali tadi di depan Cu dan N

Sehingga seperti ini

Berikutnya setarakan jumlah muatan kiri dan kanan. Di kanan muatannya 3 x (+2) = +6. Agar sama Tambahkan 8 di depan H+ sebelah kiri, sehingga muatan kiri = (−2) + 8 = +6 juga.

Terakhir samakan jumlah O.

Dengan menambah 4 di depan H2O jumlah O kiri  2 x 3 = 6, dan O di kanan (2 + 4) = 6 juga.

Terlihat:a = 3, b = 2, c = 3 dan d = 4.

Soal No. 6

Diberikan reaksi redoks sebagai berikut:

a MnO4− + b SO2 + c H2O → Mn2+ + d SO4

2−

+ f H+

Setarakan reaksi di atas dengan memberikan nilai koefisien a, b, c, d, e, dan f!

PembahasanPerubahan biloks yang terjadi:

Pada Mn biloks naik sebesar 2.Pada S biloks turun sebesar 5.

Samakan, kalikan 5 dan kalikan 2, agar sama-sama jadi 10.Tempatkan faktor pengali tadi, 2 didepan Mn dan 5 didepan S.

Samakan jumlah muatan kiri kanan, dengan menambahkan angka yang diperlukan di depan H+. Pada soal di atas, muatan kiri adalah − 2, muatan dikanan, agar −2 juga, maka ditambahkan angka 4 didepan H+.

Samakan jumlah O kiri dan kanan, agar sama maka ditambahkan angka 2 didepan H2O. Jadi jumlah O dikiri adalah 20, dan di kanan juga sudah 20.

Kesimpulannya :

a = 2, b = 5, c = 2, d = 2, e = 5 dan f = 4.

Soal No. 7Diberikan reaksi redoks dalam suasana basa berikut:

Tentukan koefisien a, b, c, d, e, dan f !

PembahasanPerubahan bilangan oksidasi yang terjadi pada reaksi di atas sebagai berikut:

Kalikan dengan faktor pengali yang sesuai, setelah itu posisikan di tempat yang membutuhkan:

Samakan jumlah muatan kiri kanan dengan menambahkan angka di depan OH−

Samakan jumlah O di kiri - kanan. Jumlah O kiri , jumlah O kanan sudah sama. Jadi tidak ada yang perlu ditambahkan lagi.

Jadi:a = 2, b = 3, c = 1, d = 2, e = 3, dan f = 2.

Soal No. 8

Diberikan reaksi redoks berikut:

a Fe2+ + MnO4− + b H+ → c Fe3+ + Mn2+ + d

H2O

Harga a, b, c, dan d berturut-turut adalah....A. 4, 5, 8, 5B. 4, 5, 5, 8C. 5, 5, 8, 4D. 5, 8, 5, 4E. 5, 8, 4, 5

PembahasanPerubahan biloks dan faktor pengalinya adalah:

Tempatkan faktor pengali yang diperoleh

Setarakan jumlah muatan untuk mendapatkan koefisien H+

Setarakan Jumlah O untuk mendapatkan koefisien H2O

Hasil akhirnya

Soal berikut bisa untuk latihan,

Soal No. 9Reaksi redoks

a Cr2O7 (aq) + b C2O42− (aq) + c H+ → d Cr3+

(aq) + e CO2 (g) + f H2O (l)

setelah disetarakan mempunyai harga a, b, d, e berturut-turut....A. 1, 3, 1, 6 B. 1, 3, 2, 6 C. 2, 3, 2, 6 D. 2, 3, 2, 3 E. 6, 2, 3, 1 (Reaksi Redoks - Ebtanas 2001)

REAKSI SEL ELEKTROLISIS

Contoh soal dan pembahasan tentang reaksi elektrolisis materi sel elektrokimia SMA kelas 12 IPA. Reaksi yang terjadi di katoda dan di anoda.

Soal No.1Arus sebesar 965 coulomb dialirkan ke dalam 500 mL larutan AgNO3. Tentukan:a) persamaan reaksi elektrolisanyab) massa perak yang dihasilkan di katoda (Ar Ag = 108)c) volume gas yang terjadi di anodad) pH larutan setelah reaksi berakhir(elektrolisis - ebtanas 2004)

PembahasanPersamaan reaksi elektrolisisnya terbagi menjadi dua, yaitu reaksi di katoda dan

reaksi di anoda.

Pada sel elektrolisis berlaku:Katoda- terjadi reaksi reduksi (penurunan bilangan oksidasi)- katoda bermuatan negatif (−), ion yang ditarik ke situ bermuatan positif (+) atau kation.

Selain itu, untuk menentukan kation yang bereaksi di katoda perhatikan dulu ketentuan berikut:Bentuk LARUTAN- jika ion-ion yang ada berasal dari logam alkali, alkali tanah, Al dan Mn maka jangan ditulis direaksinya. Sebagai gantinya adalah air yang direduksi.

Bentuk LELEHAN-jika digunakan elektroda inert maka kation direduksi di katoda dan anion di anoda

Anoda- terjadi reaksi oksidasi (kenaikan bilangan oksidasi)- anoda bermuatan positif, ion yang ditarik ke situ bermuatan negatif (−) atau anion.

Untuk menentukan mana yang bereaksi di anoda, perhatikan ketentuan berikut:-jika anoda tidak dibuat dari logam inert, maka anoda itu akan teroksidasi- jika menemukan logam inert sebagai elektrodanya (semisal Pt, Au, grafit atau C) jangan ditulis direaksi.- jika menemukan ion sisa asam oksi semisal SO4

2−, NO3−, ClO3

−, PO43− maka ganti dengan

air. -jika menemukan ion-ion halida semisal Br−, Cl−, I− maka tulis di reaksinya.

Terapkan di soal di atas,

AgNO3 (aq) → Ag+ (aq) + NO3− (aq)

Ag+ dapat ditulis reaksinya di katoda (bukan

alkali atau alkali tanah) sehinggaReaksi di katoda : Ag+ + e → Ag

Berikutnya menentukan reaksi di anoda, ada NO3

− di situ. NO3− termasuk sisa asam oksi,

sehingga jangan ditulis direaksi, sebagai gantinya adalah air (H2O).Reaksi di anoda : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e

Jadi:a) persamaan reaksi elektrolisanyaAgNO3 (aq) → Ag+ (aq) + NO3

− (aq) Reaksi di katoda : Ag+ + e → AgReaksi di anoda : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e

b) massa perak yang dihasilkan di katoda (Ar Ag = 108)Ag+ + e → Ag

Tentukan dulu jumlah mol elektronnya, mol elektron = Q/96500

c) volume gas yang terjadi di anoda

d) pH larutan setelah reaksi berakhirmol H+ = 4/4 × 0,01 = 0,01 mol

[H+] = 0,01 mol/0,5 L = 0,02 M = 2 × 10−2 MpH = − log [H+]= − log [2 × 10−2]= 2 − log 2

Soal No.2Pada elektrolisis larutan CaCl2 dengan elektroda karbon, di ruang katoda terjadi reaksi....A. 2Cl− (aq) → Cl2 (g) + 2eB. 2e + Ca2+ (aq) → Ca (s)C. 2H2O (l) + 2e → 2OH− (aq) + H2 (g) D. 2Ca (s) → Ca2+ (aq) + 2eE. 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e

PembahasanDari:CaCl2 → Ca2+ + 2Cl−

Pada katode terjadi reduksi. Ion Ca2+ yang berasal dari logam alkali tanah tidak tereduksi, sebagai gantinya air yang tereduksi.2H2O + 2e → 2OH− + H2

Soal No.3Pada elektrolisis lelehan MgCl2 dengan elektroda grafit, di ruang katoda terjadi reaksi....A. 2Mg− (aq) → Mg2 (g) + 2eB. Mg2+ (aq) + 2e → Mg (s)C. 2H2O (l) + 2e → 2OH− (aq) + H2 (g) D. 2Mg (s) → Mg2+ (aq) + 2eE. 2H2O (l) → 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e

PembahasanDari:MgCl2 → Mg2+ + 2Cl−

Pada katode terjadi reduksi. Elektrolisis lelehan dengan elektrode inert, sehingga ion Mg2+ akan tereduksi.Mg2+ + 2e → Mg

Soal No.4Pada elektrolisis larutan NaCl 0,1 M dengan

menggunakan elektrode-elektrode Pt...A. terbentuk ion hidroksida di katodeB. terbentuk logam natrium di katodeC. ion natrium bergerak ke anodeD. terbentuk ion hidrogen di anodeE. terbentuk gas oksigen(Elelktrolisis - sipenmaru 86)

PembahasanElektrolisis larutan NaCl dengan elektrode inert (Pt):Na Cl → Na+ + Cl−

Na+ tidak bereaksi di katoda, sebagai gantinya air yang bereaksi,Cl− dapat bereaksi di anoda,

Reaksi di Katoda : 2H2O + 2e → H2 + 2OH−

Reaksi di Anoda : 2Cl− → Cl2 + 2e

Terbentuk ion hidroksida di katoda.

Soal No.5Pada elektrolisis larutan NaOH dengan elektrode Pt, reaksi kimia yang terjadi pada katode adalah....A. Na+ + e → NaB. 4OH− → 2H2O + O2 + 4eC. 2H2O + 2e → H2 + 2OH−

D. 2H+ +2e → H2

E. 2H2O → 4H+ + O2 + 4e(Elektrolisis - sip 84)

PembahasanElektrolisis larutan NaOH dengan elektrode inert (Pt):Na OH → Na+ + OH−

Reaksi di Katoda : 2H2O + 2e → H2 + 2OH−

Reaksi di Anoda : 4OH− → 2H2O + O2 + 4e

Soal No. 6Pernyataan berikut terkait peristiwa larutan natrium sulfat (Na2SO4)dielektrolisis dengan menggunakan elektrode platina.(1) terbentuk gas oksigen di anoda(2) terbentuk ion hidroksida di anoda(3) larutan di sekitar katoda bersifat asam(4) logam natrium terbentuk di katoda

Pernyataan yang benar adalah...A. 1, 2, 3B. 1 dan 3C. 2 dan 4D. 4E. 1, 2, 3 dan 4

PembahasanElektrolisis natrium sulfat dengan elektroda inert:Na2SO4 → Na+ + SO4

2−

Na+ termasuk golongan IA sehingga tidak bereaksi di katoda, ganti dengan air.

SO42− ion sisa asam oksi, sehingga tidak

direaksi di anoda, ganti dengan air.

Katoda : 2H2O + 2e → H2 + 2OH−

Anoda : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e

Jadi:- Terbentuk ion hidroksida di katoda (bersifat basa).- Terbentuk ion H+ di anoda (bersifat asam).- Terbentuk gas oksigen di anoda

KOROSI

Ringkasan materi fenomena korosi dan pencegahannya kimia sma, korosi atau perkaratan adalah peristiwa kimia sehari-hari dimana senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki dihasilkan dari logam akibat interaksinya dengan lingkungan dengan kalimat lain, korosi adalah kerusakan pada logam-logam akibat proses elektrokimia. Korosi banyak terjadi pada alat-alat atau perangkat yang terbuat dari terutama besi. Mulai dari sendok di dapur, pagar rumah, hingga velg kendaraan sepeda motor atau mobil tidak luput dari karat, apalagi saat sering terpapar hujan dan pemiliknya malas membersihkan.

Kerugian Akibat KorosiLogam yang menderita korosi akan menjadi keropos, sehingga kekuatannya berkurang. Gedung-gedung, mesin-

mesin, jembatan, mengkonsumsi besi sebagai penopang utama rangkanya. Sehingga keroposnya besi dapat menyebabkan robohnya bangunan dan tidak berfungsinya mesin-mesin.

Barang-barang rumah tangga yang tidak dijaga dengan baik menjadi cepat rusak akibat korosi. Meubel-meubel yang terbuat dari besi atau logam lain menjadi terlihat kusam bila terkena karat.

Cara Pencegahan KorosiAgar tidak timbul banyak kerugian dari akibat peristiwa korosi, maka diperlukan suatu cara-cara pencegahan. Model pertama yang digunakan adalah bagaimana menghindari atau menghilangkan kontak langsung antara logam dengan udara atau oksigen dan air sebagai penyebab utama terjadinya korosi.

Secara mekanis permukaan logam yang hendak dilindungi ditutup dengan bahan tertentu misalnya dengan cat. Selain itu metode lain yang digunakan adalah perlindungan katodik, dimana logam yang hendak dilindungi dihubungkan dengan logam lain yang memiliki potensial elektroda lebih kecil.

Metode atau cara yang umum digunakan antara lain sebagai berikut:1) Pengecatan2) Pelumuran dengan Oli atau Gemuk3) Perlindungan Katodik4) Pelapisan Timah5) Pelapisan Aluminium6) Pelapisan dengan Kromium7) Galvanisasi8) Pencampuran logam9) Pelapisan dengan plastik

Galvanisasi adalah pelapisan logam besi atau baja dengan logam lain yang lebih mudah teroksidasi. Logam pelapis yang biasa digunakan adalah seng atau zink. Di bidang industri, perkaratan pada pipa-pipa untuk mengalirkan minyak yang biasanya berada di dalam tanah dicegah dengan perlindungan katodik. Pipa-pipa dihubungkan dengan logam pelindung yang potensial elektrodanya lebih kecil. Pada mesin-mesin kendaraan atau mesin pabrik, pemberian oli selain untuk mengurangi gesekan juga berfungsi utama sebagai pencegah terjadinya karat.

Faktor-faktor yang Mempercepat Peristiwa Korosi.Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya peristiwa korosi diantaranya adalah:Kelembaban udara, kandungan oksigen di udara, keberadaaan air, ketersediaan ion H+ yang dapat berasal dari asam, dan juga keberadaan garam.

Memperlambat Terjadinya KorosiSelain cara-cara pencegahan korosi pada daftar di atas, beberapa perlakuan dapat memperlambat terjadinya korosi. Saat menyimpan benda yang terbuat dari besi, paku atau jarum misalnya, tempatkan di lingkungan yang kering dan tidak lembab. Usahakan untuk menutup tempat tersebut, dan tambahkan bahan-bahan yang bersifat dapat meyerap uap air yang terbentuk dalam wadah, semisal kapas atau kain yang kering. Di industri banyak digunakan silika gel sebagai bahan pengering untuk menyerap kelembaban.

Pada Percobaan Berikut, Manakah Besi yang Mengalami Korosi Paling Cepat dan Paling Lambat?

Ketiga percobaan menggunakan wadah tertutup untuk menghalangi masuknya air atau udara lembab dari luar. Namun demikian, uap air yang tersisa dalam wadah dapat mempercepat korosi jika terjadi pengembunan akibat perubahan suhu lingkungan dan tidak ada bahan penyerapnya.

Percobaan 1 terjadi korosi yang paling cepat.

Pada percobaan 2 dan 3, kapas kering digunakan untuk menyerap uap air, silika gel juga bahan yang dapat digunakan sebagai pengering. Silika gel yang baik sebagai pengering berwarna biru, sementara itu jika sudah jenuh, akan berwarna merah muda, sehingga kemampuan penyerapannya berkurang.

Percobaan 2 korosi terjadi paling lambat.