Jawaban:

Jawaban:1. Apa perbedaan dari reaksi reduksi oksidasi dengan setengah reaksi?

Jawaban

Reaksi reduksi oksidasi selalu melibatkan transfer elektron dari spesies teroksidasi menjadi spesies tereduksi ataupun sebaliknya. Namun ketika salah satu spesies teroksidasi dipisahkan dari spesies tereduksi, maka reaksi setara dapat dituliskan dalam setiap proses reaksi (reduksi atau oksidasi) yang disebut dengan setengah reaksi. Dalam setengah reaksi harus memiliki elektron baik itu sebagai reaktan atau produk.

2. Apa fungsi jembatan garam dalam sel elektrokimia?

Jawaban

Jembatan garam dalam suatu sel elektrokimia akan melengkapi rangkaian elektrikal antara anoda dan katoda sebagai setengah bagian sel. Dalam hal tersebut, suatu jembatan garam akan memungkinkan terjadinya transfer ion antara setengah bagian sel dengan setengah bagian yang lainnya.

3. Lengkapi dan setarakan beberapa persamaan setengah reaksi berikut dan tentukan apakah reaksi tersebut oksidasi atau reduksi. ClO2 (g) → ClO3– (aq) (dalam asam)..?

Jawaban

Tahap 1:

Diketahui bahwa setengah reaksi tersebut berlangsung dalam suasana asam. Maka jika kita lihat dari reaksi tersebut terdapat perbedaan jumlah atom oksigen. Sehingga dalam suasana asam, aturannya yaitu H2O ditambahkan ke bagian yang kekurangan oksigen.

ClO2 + H2O → ClO3–

Tahap 2:

Dari penambahan air pada reaktan hal itu telah membuat jumlah oksigen pada bagian kanan dan bagian kiri setara. Namun penambahan H2O juga menyebabkan bagian kiri memiliki hidrogen sedangkan kanan tidak memiliki hidrogen. Maka dari itu kita harus menambahkan ion hidrogen ke bagian kanan sehingga setara.

ClO2 + H2O → ClO3– + 2 H+

Tahap 3:

Selanjutnya yaitu penyetaraan elektron antara reaktan dan produk. Jika kita hitung jumlah muatannya maka bagian kiri tidak memiliki muatan sedangkan bagian kanan memiliki muatan +1. Maka cara yang paling tepat untuk menyetarakan jumlah muatan adalah dengan menambahkan elektron pada bagian kanan sehingga didapatkan muatan netral.

ClO2(g) + H2O(l) → ClO3–(aq) + 2 H+(aq) + e–

Tahap 4:

Terakhir untuk menentukan apakah reaksi tersebut oksidasi atau reduksi kita dapat melihatnya dari posisi elektron. Jika elektron berada di produk maka reaksi tersebut adalah oksidasi. Atau cara lain kita juga dapat menentukannya dengan menghitung bilangan oksidasi Cl dimana akan berubah dari +4 menjadi +5.

ClO2(g) + H2O(l) → ClO3–(aq) + 2 H+(aq) + e– (Oksidasi)

4. Seterakan reaksi redoks berikut jika reaksi dilakukan dalam suasana asam. Fe2+ (aq) + Cr2O72– (aq) → Fe3+ (aq) + Cr3+ (aq)..?

Jawaban

Tahap 1:

Bagi reaksi lengkap tersebut ke dalam setengah reaksi.

Fe2+ → Fe3+

Cr2O72– → Cr3+

Tahap 2:

Setarakan masing masing setengah reaksi tersebut dengan aturan yang sudah ada dalam suasana asam.

Oksidasi : Fe2+ (aq) → Fe3+ (aq) + e–

Reduksi : Cr2O72– (aq) + 14 H+ (aq) + 6 e– → 2 Cr3+ (aq) + 7 H2O (l)

Tahap 3:

Gabungkan setengah reaksi tersebut dalam reaksi total.

6 Fe2+ (aq) + Cr2O72– (aq) + 14 H+ (aq) → 6 Fe3+ (aq) + 2 Cr3+ (aq) + 7 H2O (l)

5. Jika listrik sebesar 2.75 A digunakan dalam elektrolisis larutan tembaga(II) sulfat (CuSO4), maka berapa lama waktu yang diperlukan untuk menghasilkan endapan padatan tembaga sebesar 10.47 gram?

Jawaban

Tahap 1:

Pertama harus mengetahui reaksi yang terjadi dalam elektrolisis tersebut. Berdasarkan soal, kita ketahui bahwa Cu dalam bentuk larutan yang mana merupakan ion Cu2+ akan berubah menjadi Cu dalam bentuk solid. Maka reaksi yang terjadi yaitu sebagai berikut.

Cu2+ (aq) → Cu (s)

Tentunya reaksi tersebut belum setara karena terdapat perbedaan muatan antara ruas kiri dan ruas kanan. Oleh karena itu kita harus menyetarakan muatan dengan menggunakan penambahan elektron dalam satu ruas. Elektron dapat ditambahkan dalam ruas kiri sehingga diperoleh muatan netral yang sama dengan ruas kanan.

Cu2+ (aq) + 2e– → Cu (s)

Tahap 2:

Selanjutnya kita dapat menghitung waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan padatan tersebut dengan menggunakan rumus Faraday. Dari reaksi diatas kita juga telah mengetahui bahwa sebanyak 2 elektron terlibat dalam proses ini sehingga berat ekuivalen dapat dihitung.

m = (e x I x t) / F

10.47 = [(63.5 / 2) x 2.45 x t] / 96500

t = 10.47 x 96500 / [(63.5 / 2) x 2.45)

t = 11600 s = 3.22 jam

jadi waktu yang diperlukan untuk menghasilkan 10.47 gram padatan tembaga dalam elektrolisis tersebut adalah selama 3.22 jam.