Sunday, 1 March 2015

6.3 Elektrolisis Larutan Akueus

Kation dan anion di dalam larutan akueus
■ Elektrolisis garam lebur

Leburan garam Di anod (+) Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrod Anion bagi garam Kation bagi garam
■ Elektrolisis larutan akueus

Molekul air di dalam larutan akueus mengion separa untuk membentuk H+ dan OH- .
Larutan akueus Di anod (+) Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrod Anion bagi garam dan ion hidroksida, OH- Kation bagi garam dan ion hidrogen, H+

Faktor-faktor yang memberi kesan ke atas pemilihan ion untuk dinyahcas:
Kedudukan ion dalam siri elektrokimia
Kepekatan ion dalam larutan elektolit
Jenis-jenis elektrod
■ Video berikut mengandungi maklumat tentang elektrolisis larutan akueus.


Kedudukan ion dalam siri elektrokimia
■ Kedudukan ion dalam siri elektrokimia

Ion yang lebih rendah dalam siri elektrokimia adalah lebih mudah dinyahcaskan.

Kaedah mnemonik berikut boleh digunakan untuk menghafal urutan siri elektrokimia.
Untuk kation:
Potassium, sodium, calcium, magnesium, aluminium, zinc, iron, tin, lead, hydrogen, copper, argentum
Pop star can make all zebras in town like his car again
Untuk anion:
Fluoride, sulphate, nitrate, chloride, bromide, iodide, hydroxide
Fabulous superman notifies climate becomes increasingly hot
Aktiviti Makmal 6.3.1 : Kedudukan ion dalam siri elektrokimia
Contoh 6.3(a)
Ramalkan hasil elektrolisis bagi plumbum (II) nitrat di anod dan di katod.

Penyelesaian 
Larutan akueus Di anod (+) Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrod NO3-, OH- Pb2+, H+
Ion yang dipilih untuk dinyahcas Ion OH- dipilih untuk dinyahcas kerana kedudukan yang lebih rendah dalam siri elektrokimia. Ion H+ dipilih untuk dinyahcas kerana kedudukan yang lebih rendah dalam siri elektrokimia.
Setengah persamaan 4OH- → 2H2O + O2 + 4e-
Gas oksigen terkumpul
2H+ + 2e- → H2
Gas hidrogen terkumpul


Kepekatan ion dalam larutan elektrolit
■ Kepekatan ion dalam larutan elektrolit

Sesuatu ion akan dipilih untuk dinyahcas apabila kepekatan ion tersebut adalah tinggi.

Biasanya, dalam elektrolisis larutan halida pekat,  [Cl-, Br-, I-],kepekatan ion halida adalah sentiasa lebih tinggi daripada ion hidroksida, . Oleh itu, ion halida akan dinyahcaskan di anod.

Aktiviti Makmal 6.3.2: Kepekatan ion dalam larutan elektrolit

Contoh  6.3(b)
Ramalkan hasil elektrolisis bagi larutan natrium klorida pekat di anod dan katod.

Penyelesaian
Larutan akueus Di anod (+) Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrod Cl-, OH- Na+, H+
Ion yang dipilih untuk dinyahcas Ion Cl- dipilih untuk dinyahcas kerana kepekatannya yang lebih tinggi daripada ion hidroksida. Ion H+ dipilih untuk dinyahcas kerana kedudukan yang lebih rendah dalam siri elektrokimia.
Setengah persamaan 2Cl- → Cl2 + 2e-
Gas klorin terkumpul
2H+ + 2e- → H2
Gas hidrogen terkumpul

Jenis-jenis elektrod
■ Jenis-jenis elektrod

Elektrod yang biasanya digunakan: Karbon dan platinum [Lengai secara kimia terhadap elektrolit atau hasil elektrolisis.]

Lain-lain elektrod: Kepingan kuprum atau merkuri.

Aktiviti Makmal 6.3.3: Jenis-jenis elektrod

Contoh  6.3(c)
Ramalkan produk elektrolisis bagi larutan natrium klorida pekat dengan
(a) elektrod karbon
(b) elektrod merkuri 

Penyelesaian
(a) elektrod karbon
Larutan akueusDi anod (+)Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrodCl-, OH-Na+, H+
Ion yang dipilih untuk dinyahcasIon Cl- dipilih untuk dinyahcas kerana kepekatannya yang lebih tinggi daripada ion hidroksida.Ion H+ dipilih untuk dinyahcas kerana kedudukan yang lebih rendah dalam siri elektrokimia.
Setengah persamaan2Cl- → Cl2 + 2e-
Gas klorin terkumpul
2H+ + 2e- → H2
Gas hidrogen terkumpul


(b) elektrod merkuri
Larutan akueusDi anod (+)Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrodCl-, OH-Na+, H+
Ion selected for dischargedIon Cl- dipilih untuk dinyahcas kerana kepekatannya yang lebih tinggi daripada ion hidroksida.Ion Na+ is selected for discharged as mercury forms an amalgam with sodium..
Setengah persamaan2Cl- → Cl2 + 2e-
Gas klorin terkumpul
Na+ + e- → Na
Natrium terhasil

Ringkasan penyelesaian masalah yang melibatkan elektrolisis
■ Ringkasan penyelesaian masalah yang melibatkan elektrolisis.

Animasi berikut menunjukkan ringkasan masalah yang melibatkan elektrolisis.
■ Elektrolisis  bagi leburan elektrolit  Ax By

Garam lebur Di anod (+) Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrod Bx- Ay+
Setengah persamaan Bx- → B + xe- Ay+ + ye- → A
■ Ringkasan penyelesaian masalah yang melibatkan elektrolisis larutan akueus.

Larutan akueus Di anod (+) Di katod (-)
Pergerakan ion ke elektrod Anion bagi garam dan ion hidroksida, OH- Kation bagi garam dan ion hidrogen, H+
Ion yang dipilih untuk dinyahcas
Untuk larutan cair, gunakan siri elektrokimia untuk menentukan ion yang dipilih untuk dinyahcas.
Untuk larutan pekat, ion dengan kepekatan yang lebih tinggi akan dipilih untuk dinyahcas.
Untuk elektrod aktif, anod terlarut untuk membentuk ion.
Gunakan siri elektrokimia untuk menentukan ion yang dipilih untuk dinyahcas.


⇲ Dapatkan latihan (objektif and subjektif), secara percuma untuk OS Android.

No comments:

Post a Comment