pada elektrolisis larutan CuSO4(Ar=63,5)dengan elektroda arus 10 A selama 30 menit endapan Cu di katoda

Jawaban 1 :

Elektrokimia merupakan salah satu cabang ilmu kimia yang membahas hubungan antara energi listrik dan energi kimia. Dalam pembahasan terkait elektrokimia kalian akan mengenal istilah elektrolisis. Elektrolisis merupakan bagian dari elektrokimia yang membahas terkait hubungan antara energi listrik dengan keberlangsungan suatu reaksi kimia. Sel elektrolisis merupakan sel yang pada prosesnya akan terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Pada sel ini, masing-masing elektrode dihubungkan dengan arus listrik, dengan energi listrik itulah reaksi sel dapat berlangsung. Bagian sel yang dihubunkan dengan kutub positif listrik dikenal sebagai anoda dan bagian lain yang dihubungkan pada kutub negatif listrik dikenal sebagai katoda.

Pembahasan
Berdasarkan soal diatas diketahui bahwa dilakukan proses elektrolisis pada larutan CuSO₄ (Ar = 63,5) dengan arus sebesar 10 A dan dilakukan selama 30 menit.

Elektrolit = CuSO₄

I = 10 A

t = 30 menit = 1800 detik

Ar Cu = 63,5

Adapun yang ditanyakan dalam soal tersebut adalah besarnya endapan Cu yang didapatkan di katoda.

Langkah awal yang harus kalian lakukan adalah menentukan reaksi yang terjadi di katoda untuk mengetahui massa ekuivalen dari logam yang diinginkan. Setelah itu kalian dapat menghitung massa endapan Cu dengan menggunakan hukum Faraday I .

Step-1 (menentukan reaksi yang terjadi)

Elektrolisis dilakukan pada larutan CuSO₄ dengan dianggap elektrode yang digunakan adalah elektrode inert. Pada prosesnya CuSO₄ akan terionisasi menjadi ion Cu²⁺ dan SO₄²⁻ selain itu karena fasenya larutan maka di dalamnya juga terdapat H₂O. Sesuai dengan aturan elektrolisis yang didasarkan pada harga potensial reduksi dari masing-masing zat, yang akan tereduksi di katoda adalah ion Cu²⁺ karena ion ini memiliki potensial reduksi paling besar. reaksi reduksinya dapat dituliskan sebagai berikut

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

Step-2 (menentukan massa endapan Cu)

Setelah diketahui reaksi di katoda yang meghasilkan endapan Cu, kalian dapat menghitung banyaknya endapan Cu yang dihasilkan menggunakan hukum Faraday I. Sebelum memasuki penghitungan massa kalian terlebih dahulu dapat menghitung massa ekuivalen (e) Cu untuk lebah memudahkan penghitungan massa endapan Cu. Bilangan oksidasi Cu berubah dari +2 menjadi 0, maka perubahan bilangan oksidasinya adalah 2. Massa ekuivalen Cu adalah

e = Ar / Perubahan biloks

= 63,5 / 2

= 31,75

Kemudian, gunakan hukum Faraday I untuk menghitung massa Cu

w = (e × i × t) / 96500

= (31,75 × 10 × 1800) / 96500

= 571500 / 96500

= 5,92 gram

Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa massa Cu yang diendapkan di katoda adalah 5.92 gram

Dijawab Oleh :

Dedi Setiadi, S. Pd. M.Pd.

Jawaban 2 :

Diket:
t= 30 menit= 1800 detik
i= 10 Ampere
Ar Cu= 63,5

dit: endapan Cu di katoda…?

jawab:
buat persamaan ion

katoda

jumlaj elektron(n)= 2

anoda

jumlah elektron= 2

karena soal mencari endapan Cu yang berada di katoda maka n(jumlah elektron) digunakan 2

rumus untuk menentukan massa zat endapan

ket:
g= massa zat(gram)
ar= massa atom relatif
i= arus (A)
n= jumlah elektron

jadi massa endapan Cu dalam katoda adalah 5,92228 gram

Dijawab Oleh :

Ahmad Hidayat, S. Pd.

Penjelasan :

Daftar Isi

Tentang Perusahaan

Welcome to the world of “PT Reaksi Kimia Elektrolisis Tbk.” Perusahaan kami ini, you know, bergerak di bidang dekomposisi senyawa kimia. Visi kami simpel: memecah ikatan yang toxic (re: senyawa stabil) menjadi unsur-unsur yang lebih independent dan berguna menggunakan energi listrik. It’s all about transformation, guys.

Proses andalan kami adalah elektrolisis, sebuah metode powerful yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Dalam kasus ini, “klien” utama kita adalah larutan CuSO4, larutan biru cantik yang punya banyak potensi. Kami akan “merekrut” ion-ion di dalamnya untuk menempati posisi baru sebagai endapan murni atau gas.

Deskripsi Pekerjaan

Posisi yang sedang dibuka adalah “Project Manager: Produksi Endapan Tembaga di Katoda”. Job desc-nya straightforward: mengawasi proses elektrolisis larutan CuSO4 untuk menghasilkan endapan tembaga (Cu) murni di katoda.

Proyek ini punya parameter yang super spesifik:

Bahan Baku: Larutan CuSO4 (aq)
Peralatan: Elektroda (kita asumsikan inert, kayak Platina atau Karbon)
Input Energi: Arus listrik 10 Ampere
Durasi Proyek: 30 menit (atau 1800 detik)
Target Output (KPI): Menganalisis skenario jika di katoda diperoleh tembaga sebesar 6 35 gram.

Kualifikasi

Untuk menjalankan proyek ini dengan sukses, ada beberapa “kualifikasi” atau syarat yang harus dipenuhi oleh sistem kita. Basically, ini adalah komponen dan aturan mainnya.

Kandidat Ion yang Kompeten: Larutan CuSO4 harus terionisasi sempurna menjadi ion Cu²⁺ (kation) dan SO₄²⁻ (anion). These are our main players. Selain itu, karena ini larutan, ada juga molekul H₂O yang siap bersaing.
Tim Rekrutmen (Elektroda): Kita butuh dua elektroda. Katoda (kutub negatif) yang bertugas menarik kation, dan Anoda (kutub positif) yang menarik anion.
Sumber Daya (Power Source): Sumber arus searah (DC) yang stabil, mampu menyuplai 10 A secara konsisten.
Regulasi Perusahaan (Hukum Kimia): Seluruh proses wajib tunduk pada Hukum Faraday tentang Elektrolisis. Hukum inilah yang akan menentukan berapa banyak produk yang bisa kita hasilkan.

Responsibiliti

Setiap komponen dalam “perusahaan” ini punya tanggung jawabnya masing-masing. Let’s see who does what.

Tanggung Jawab di Anoda (Kutub Positif)

Di anoda, terjadi reaksi oksidasi. Ada dua kandidat yang bersaing untuk dioksidasi: anion SO₄²⁻ dan molekul air (H₂O). Karena potensial oksidasi air lebih rendah daripada ion sulfat, maka air yang akan “dikorbankan”.

Reaksi: 2H₂O(l) → O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻
Basically, anoda akan menghasilkan gelembung gas oksigen dan membuat larutan di sekitarnya jadi lebih asam.

Tanggung Jawab di Katoda (Kutub Negatif)

Nah, ini dia bagian utamanya! Di katoda, terjadi reaksi reduksi. Kandidat yang bersaing di sini adalah kation Cu²⁺ dan molekul air (H₂O). Karena potensial reduksi Cu²⁺ lebih besar dari air, maka ion tembagalah yang akan “memenangkan tender”.

Reaksi: Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
Ion Cu²⁺ akan menerima dua elektron dan berubah menjadi logam tembaga padat (Cu) yang menempel di permukaan katoda sebagai endapan. Inilah fokus utama kita, karena targetnya adalah jika di katoda diperoleh tembaga sebesar 6 35 gram.

Benefit

So, what’s the gain? Apa “benefit” atau hasil yang kita dapat dari proyek ini?

Produk Utama: Diperolehnya logam tembaga (Cu) murni di katoda. Tembaga ini punya nilai ekonomis yang tinggi, lho.
Produk Sampingan: Dihasilkannya gas oksigen (O₂) di anoda, yang juga bisa dimanfaatkan.
Insight & Analisis: Yang paling penting, kita bisa memvalidasi teori dengan praktik. Kita bisa hitung berapa massa tembaga yang seharusnya terbentuk menurut Hukum Faraday dan membandingkannya.

Mari kita hitung massa teoritisnya:

Muatan Listrik (Q): Q = I × t = 10 A × (30 × 60 s) = 18.000 Coulomb
Mol Elektron: Mol e⁻ = Q / 96500 = 18.000 / 96500 ≈ 0,1865 mol
Mol Cu: Dari reaksi Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, rasio mol Cu : mol e⁻ adalah 1:2. Jadi, Mol Cu = ½ × Mol e⁻ = ½ × 0,1865 ≈ 0,09325 mol
Massa Cu (Teoritis): Massa = Mol Cu × Ar Cu = 0,09325 × 63,5 ≈ 5,92 gram

Wait a minute! Perhitungan teoritis kita menghasilkan 5,92 gram, tapi skenario yang kita bahas adalah jika di katoda diperoleh tembaga sebesar 6 35 gram. Ini artinya, hasil aktual (6,35 g) lebih besar dari hasil teoritis (5,92 g). This is where it gets interesting. Dalam dunia nyata, ini bisa berarti ada faktor lain, seperti ketidakakuratan pengukuran arus atau waktu, atau mungkin efisiensi arus yang >100% (which is anomali).

Berkas Persyaratan

Untuk bisa menganalisis proyek ini secara komprehensif, terutama untuk memvalidasi klaim jika di katoda diperoleh tembaga sebesar 6 35 gram, kita butuh “berkas-berkas” berikut:

Reaksi Ionisasi Lengkap: CuSO₄(aq) → Cu²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)
Reaksi Setengah Sel (Half-Reactions):
- Katoda: Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
- Anoda: 2H₂O(l) → O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻
Rumus Kunci (Hukum Faraday I):
w = (e × i × t) / 96500
- w: massa endapan (gram)
- e: berat ekuivalen (Ar / biloks) = 63,5 / 2 = 31,75
- i: kuat arus (Ampere)
- t: waktu (detik)
Data Pendukung: Semua nilai yang diketahui, seperti Ar Cu (63,5), I (10 A), dan t (1800 s).

Dengan semua berkas ini, kita bisa melakukan verifikasi dan analisis mendalam terhadap hasil yang diperoleh.

Kesimpulan

So, there you have it. Elektrolisis larutan CuSO4 itu literally kayak menjalankan sebuah proyek di perusahaan kimia. Ada job desc, kualifikasi, tanggung jawab, dan tentunya ada hasil atau benefit. Proses ini menunjukkan bagaimana ion Cu²⁺ “direkrut” di katoda untuk menjadi endapan tembaga murni.

Analisis skenario jika di katoda diperoleh tembaga sebesar 6 35 gram mengajarkan kita satu hal penting: terkadang, data dari lapangan bisa berbeda dari perhitungan di atas kertas. Ini memaksa kita untuk berpikir kritis tentang efisiensi, akurasi alat, dan faktor-faktor lain yang memengaruhi hasil akhir. At the end of the day, memahami setiap langkah dalam elektrolisis ini bukan cuma soal hafal rumus, tapi soal mengerti cerita di balik sebuah reaksi kimia. Pretty cool, right?