Prinsip Elektrolisis Elektrolit Sulfat Tembaga

Elektrolisis

Elektrolisis adalah proses elektrokimia di mana arus melewati dari satu elektroda ke elektroda lainnya dalam larutan yang terionisasi atau elektrolit. Dalam proses ini, ion positif atau kation datang ke elektroda negatif atau katoda dan ion negatif atau anion datang ke elektroda positif atau anoda.

Sebelum memahami prinsip elektrolisis, kita harus mengetahui apa itu elektrolit atau definisi elektrolit

Definisi Elektrolit

Elektrolit adalah zat kimia yang atom-nya terikat erat bersama, oleh ikatan ionik tetapi ketika kita melarutkannya dalam air, molekul-molekulnya terpecah menjadi ion positif dan negatif. Ion bermuatan positif disebut kation sedangkan ion bermuatan negatif disebut anion. Kedua kation dan anion bergerak bebas dalam larutan.

Prinsip Elektrolisis

Dalam ikatan ionik, satu atom kehilangan elektron valensinya dan atom lainnya menerima elektron. Akibatnya, satu atom menjadi ion bermuatan positif dan atom lainnya menjadi ion bermuatan negatif. Karena muatan yang berlawanan, keduanya saling menarik dan membentuk ikatan antara keduanya yang disebut ikatan ionik. Dalam ikatan ionik, gaya yang bekerja antara ion adalah gaya Coulomb yang berbanding terbalik dengan permittivitas medium. Permittivitas relatif air adalah 80 pada 20oC. Jadi, ketika zat kimia yang terikat ionik dilarutkan dalam air, kekuatan ikatan antara ion menjadi jauh lebih lemah dan oleh karena itu molekul-molekulnya terpecah menjadi kation dan anion yang bergerak bebas dalam larutan.

Sekarang kita akan merendam dua batang logam dalam larutan dan kita akan menerapkan perbedaan potensial listrik antara batang-batang tersebut secara eksternal dengan baterai.

Batang-batang yang sebagian direndam ini secara teknis disebut sebagai elektroda. Elektroda yang terhubung dengan terminal negatif baterai dikenal sebagai katoda dan elektroda yang terhubung dengan terminal positif baterai dikenal sebagai anoda. Kation bermuatan positif yang bergerak bebas tertarik oleh katoda dan anion bermuatan negatif tertarik oleh anoda. Di katoda, kation positif mengambil elektron dari katoda negatif dan di anoda, anion negatif memberikan elektron ke anoda positif. Untuk terus mengambil dan memberikan elektron di katoda dan anoda masing-masing, harus ada aliran elektron dalam sirkuit eksternal elektrolit. Artinya, arus terus mengalir di sekitar lingkaran tertutup yang dibuat oleh baterai, elektrolit, dan elektroda. Ini adalah prinsip dasar elektrolisis.

Elektrolisis Sulfat Tembaga

Setiap kali sulfat tembaga atau CuSO4 ditambahkan ke air, ia larut dalam air. Sebagai elektrolit, CuSO4 terpecah menjadi Cu+ + (kation) dan SO4 − − (anion) dan bergerak bebas dalam larutan.

Sekarang kita akan merendam dua elektroda tembaga dalam larutan tersebut.

Ion Cu+ + (kation) akan tertarik ke katoda yaitu elektroda yang terhubung ke terminal negatif baterai. Setelah mencapai katoda, setiap ion Cu+ + akan mengambil elektron dari katoda dan menjadi atom tembaga netral.

Demikian pula, ion SO4 − − (anion) akan tertarik oleh anoda yaitu elektroda yang terhubung ke terminal positif baterai. Jadi, ion SO4 − − akan bergerak menuju anoda di mana mereka akan melepaskan dua elektron dan menjadi radikal SO4.

Namun, karena radikal SO4 tidak dapat bertahan dalam keadaan netral secara listrik, ia akan menyerang anoda tembaga dan akan membentuk sulfat tembaga.

Dalam proses di atas, setelah mengambil elektron, atom tembaga netral mendeposit pada katoda. Pada saat yang sama, SO4 bereaksi dengan anoda tembaga dan menjadi CuSO4 tetapi dalam air, ia tidak dapat bertahan sebagai molekul tunggal, alih-alih itu, CuSO4 akan terpecah menjadi Cu+ +, SO4 − − dan larut dalam air. Jadi, dapat disimpulkan bahwa, selama elektrolisis sulfat tembaga dengan elektroda tembaga, tembaga dideposit pada katoda dan jumlah tembaga yang sama hilang dari anoda. Jika selama