Prinsip Elektrolisis Elektrolit Sulfat Kuprum

Elektrolisis

Elektrolisis adalah proses elektrokimia di mana arus mengalir dari satu elektroda ke elektroda lain 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 bahan kimia yang atom-nya berikatan erat dengan ikatan ionik, tetapi ketika kita larutkan dalam air, molekulnya terpisah menjadi ion positif dan negatif. Ion yang bermuatan positif disebut kation, sedangkan ion yang 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 mereka 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 molekulnya terpecah menjadi kation dan anion yang bergerak bebas dalam larutan.

Sekarang kita akan merendam dua batang logam dalam larutan dan kita akan menerapkan perbezaan potensi elektrik antara batang secara eksternal melalui sebuah bateri.

Batang yang sebahagian direndam ini secara teknis disebut sebagai elektroda. Elektroda yang terhubung dengan terminal negatif bateri disebut katoda, dan elektroda yang terhubung dengan terminal positif bateri disebut anoda. Kation yang bermuatan positif dan bergerak bebas tertarik oleh katoda, sementara anion yang bermuatan negatif tertarik oleh anoda. Di katoda, kation positif menerima elektron dari katoda negatif, dan di anoda, anion negatif memberikan elektron ke anoda positif. Untuk terus-menerus menerima dan memberikan elektron di katoda dan anoda masing-masing, harus ada aliran elektron dalam litar luar elektrolisis. Ini berarti, arus terus mengalir di sekitar lingkaran tertutup yang dibuat oleh bateri, elektrolisis, dan elektroda. Ini adalah prinsip dasar elektrolisis.

Elektrolisis Sulfat Tembaga

Ketika 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 dengan terminal negatif bateri. Ketika mencapai katoda, setiap ion Cu+ + akan menerima elektron darinya dan menjadi atom tembaga netral.

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

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

Dalam proses di atas, setelah menerima 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, melainkan 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 dilepaskan dari anoda. Jika selama