LATIHAN SOAL DAN PEMBAHASAN

1.       Diketahui:

Cu2+ + 2e– → Cu                     E° = 0,34 Volt

Mg2+ + 2e– → Mg                    E° = -2,34 Volt

Potensial reaksi berikut adalah…

Cu + Mg2+ → Cu2+ + Mg

a. +3,12 Volt

b. -3,12 Volt

c. +2,68 Volt

d. -2,68 Volt

e. -0,13 Volt

Jawaban: C

Pembahasan:

E°sel = E°reduksi – E°oksidasi

E°sel  = EOCu – EOMg

E°sel  = (0,34 – (-2,34)) volt

E°sel  = 2,68 Volt

2.      Reaksi yang terjadi pada anode dari sel kering (sel leclanche) adalah.......

Jawaban: B

Pembahasan:

Sel leclanche terdiri atas suatu silinder zink  yang berisi pasta dari campuran batu kawi (MnO₂), salmiak (NH₄Cl), karbon (C), dan sedikit air (jadi sel ini tidak 100% kering).

Zink berfungsi sebagai anode, sedangkan sebagai katode digunakan electrode inert,yaitu grafit, yang dicelupkan ditengah-tengah pasta. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator.

Reaksi redoks berikut berlangsung spontan. Fe + Cu²⁺→ Fe²⁺ + Cu Gambarlah rangkaian sel volta dan tuliskan notasi sel berdasarkan reaksi tersebut.

3.      Pada elektrolisis seperti gambar di bawah ini persamaan yang menunjukkan reaksi pada elektroda X adalah …

a. 2H₂O (l) → 2H+ (aq) + ½ O₂ (g) + 2e–

b.  Cu₂₊(aq)  + 2e– → Cu (s)

c.  Cu (s) → Cu₂₊(aq) + 2e–

d.  2H₂O (l) + 2e– → H₂ (g)  + 2OH-(aq)

e.  2H₂O (l) → O₂ (g)  + 4e– + 4OH-(aq)

Jawaban: C

Pembahasan:

Pada sel Elektrolisis :

Katoda (-) tempat terjadinya reaksi reduksi

Anoda (+) tempat terjadinya reaksi oksidasi

Reaksi elektrolisis larutan CuSO4 :

Katoda : ion Cu2+ lebih mudah direduksi daripada H2O

Cu2+  + 2e → Cu

Anoda : Cu lebih mudah mengalami oksidasi daripada H2O dan  ion SO42- (sisa asam oksi)

Cu → Cu2+  + 2e

Elektroda X adalah kutub positif (anoda)

4.      Dalam elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda inert dihasilkan 224 mL gas (STP) di anoda. Massa endapan yang didapat di katoda adalah ....(Ar Cu = 63,5).

A. 6,35 gram

B. 1,27 gram

C. 0,64 gram

D. 0,32 gram

E. 0,127 gram

Jawaban: B

Pembahasan:

Reaksi yang terjadi,

Katoda   : Cu₂₊(aq) + e → Cu(s)

Anoda    : 2H₂O(l) → 4H+(aq) + O₂(l) + 4e 

Volum gas yang dimaksud adalah gas oksigen (satu-satunya gas yang ada di reaksi), dimana volumenya 224 mL STP) = 0,224 L

Jumlah mol gas O₂ = volume/Vm

                             = (0,224 L )/(22,4 L/mol)

                             = 0,01 mol O2

Mol elektron (anoda) = 4 x mol O2 (perbandingan koefisien) 

                                 = 0,04 mol

Karena mol elektron baik di anoda dan katoda sama, maka mol elektron (katoda)  = 0,04 mol

Maka, mol logam Cu = 1/2 x 0,04 mol 

                                 = 0,02 mol

Massa logam Cu = mol Cu x Ar Cu 

                           = 0,02 x 63,5 

                           = 1,27 gram

5.  Bahan yang digunakan sebagai elektrode pada sel aki (accu) adalah …

a. Pt dan C   

b. Zn dan C  

c. Pb dan PbO₂

d.  Zn dan Cu

e.  Cu dan PbO₂

Jawaban : C

Pembahasan:

Aki temasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga dapat diisi arus listrik kembali. Sesuai prinsip pada sel Volta, aki merupakan sel yang terdiri dari elektrode Pb sebagai anode dan PbO₂ sebagai katode dengan elektrolit H₂SO₄.

6. Diketahui:

Potensial sel yang dihasilkan dari pasangan elektrode Cd dengan Ag adalah …

a. 0,40 V    

b. 0,44 V    

c. 0,76 V

d. 0,80 V

e. 1,20 V

Jawaban : E

Pembahasan:

Logam yang memiliki E° lebih kecil selalu merupakan anode (mengalami oksidasi) berarti yang sebagai anode Cd dan sebagai katode Ag.

Notasi Selnya :

Cd|Cd²⁺||Ag⁺|Ag

E°_sel = E°_katode – E°_anode

= + 0,80 – (-0,40)

= 1,20 V

 7. Aki mempunyai elektrode Pb dan PbO₂. Selama aki itu bekerja, akan terjadi perubahan-perubahan …

a. Pb dan PbO₂ berubah menjadi Pb₃O₄

b. Pb dan PbO₂ berubah menjadi PbSO₄

c. Pb menjadi PbO₂ dan PbO₂ menjadi PbSO₄

d. Pb menjadi PbO dan PbO₂ menjadi Pb₃O₄

e. Pb menjadi PbSO₄ dan PbO₂ tetap

Jawaban: B

Pembahasan:

Aki merupakan salah satu aplikasi dari sel volta. Sel aki terdiri dari Pb sebagai anode dan PbO₂ sebagai katode dan terdapat larutan elektrolit H₂SO₄. Sehingga pada anode terjadi terjadi reaksi oksidasi dan pada katode terjadi reaksi reduksi. Sehingga pada saat sel menghasilkan arus listrik, reaksi yang terjadi adalah

 

Pb mengalami oksidasi menjadi PbO₂ jika dilihat dari perubahan biloks Pb yang mempunyai biloks 0 berubah menjadi +2. Didalam PbO dan PbO₂ mengalami reduksi menjadi PbSO₄ jika dilihat dari perubahan biloks, biloks Pb didalam PbO₂ adalah +4 berubah menjadi +2 didala PbSO₄ .

8. Diketahui data E^o Zn = – 0,76 volt dapat dikatakan baha dalam keadaan standar …

a. reaksi Zn²⁺ + 2e^– → Zn selalu tidak spontan

b. ion Zn ²⁺ adalah oksidator kuat

c. ion H⁺ lebih mudah tereduksi daripada ion Zn ²⁺

d. Zn mempunyai kecenderungan lebih besar untuk larut sebagai ion Zn²⁺

e. H adalah reduktor yang lebih kuat daripada Zn

Jawaban: C

Pembahasan:

Nilai Potensial Zn = -0,76 volt adalah nilai potensial reduksi ion Zn ²⁺ + 2e^–  → Zn. Berdasarkan letak logam Zn didalam deret volta, logam Zn terletak sebelum atau disebelah kiri H. Logam yang berada disebelah kiri H akan sukar tereduksi, serta memiliki nilai potensial negatif.  

9. Pada elektrolisis larutan CaCl2 dengan elektroda karbon, di ruang katoda terjadi reaksi....

a.       2Cl− (aq) → Cl₂ (g) + 2e

b.      2e + Ca₂₊ (aq) → Ca (s)

c.       2H₂O (l) + 2e → 2OH− (aq) + H₂ (g)

d.      2Ca (s) → Ca₂₊ (aq) + 2e

e.       2H₂O (l) → 4H+ (aq) + O₂ (g) + 4e

Jawaban: C

Pembahasan:

CaCl₂ → Ca₂₊ + 2Cl−

Pada katode terjadi reduksi. ion Ca₂₊ yang berasal dari logam alkali tanah tidak tereduksi, sebagai gantinya air yang tereduksi.

2H₂O + 2e → 2OH− + H₂

10.      Notasi sel yang benar sesuai gambar di berikut adalah ….

a. Zn(s) / Zn²⁺(aq) // Ag⁺(aq) / Ag(s)

b.Zn²⁺(aq) / Zn(s) // Ag(aq) / Ag⁺(s)

c. Ag(s) / Ag⁺(aq) // Zn²⁺(aq) / Zn(s)

d.Ag(s) / Ag⁺(aq) // Zn(s) / Zn²⁺(aq)

e. Ag⁺(aq) / Ag(s) // Zn²⁺(aq) / Zn(s)

Jawaban : A

Pembahasan:

Ag⁺ sebagai anoda (terjadinya reaksi reduksi)

Ag⁺ + e^-  →Ag

Zn²⁺ sebagai katoda (terjadinya reaksi oksidasi)

Zn →Zn²⁺ + 2e