ELEKTROKIMIA

BAB 6

ELEKTROKIMIA



ELEKTROLIT

vBahan yang boleh mengalirkan arus elektrik dalam
keadaan leburan atau akues dan mengalami
perubahan kimia
vMengandungi ion-ion yang bergerak bebas
vContoh: leburan Al₂ O₃ , leburan PbCl₂ ,
larutan NaOH, larutan HCl dan larutan HNO₃

BUKAN ELEKTROLIT

vSebatian yang tidak boleh mengalirkan arus
elektrik dalam semua keadaan
vTerdiri daripada molekul sahaja
vContoh: gula, sulfur, Naftalena, alkohol dan
tetraklorometana

PROSES ELEKTROLISIS

v Elektrolisis ialah satu proses penguraian sebatian kimia
kepada juzuk-juzuknya (elektrolit) dengan menggunakan arus
elektrik
v Contoh:
Leburan aluminium oksida -> aluminium + oksigen
Larutan kuprum klorida -> kuprum + klorin

SEL ELEKTROLISIS

v Sel menggunakan tenaga elektrik untuk menghasilkan tindak
balas kimia
Tenaga elektrik -> Tenaga kimia
v Anod merupakan elektrod yang disambung kepada terminal

positif
v Katod merupakan elektrod yang disambung kepada

terminal negatif



KATION DAN ANION

v Kation ialah ion yang bercas positif. Cth: H⁺, NH₄ ⁺ ,
Na⁺ , Al³⁺ dan lain-lain
v Anion ialah ion yang bercas negatif. Cth: OH¯, Cl¯, Br¯
dan lain-lain
v Kation dan anion hanya boleh bergerak dalam keadaan
leburan atau akues kerana ia boleh membawa cas-cas elektrik.
v Anion akan tertarik ke anod manakala kation akan tertarik
ke katod



ELEKTROLISIS SEBATIAN
LEBUR



DI ANOD ( TERMINAL DI KATOD (TERMINAL
POSITIF) NEGATIF)

Anion Br- tertarik ke anod Kation Pb²⁺ tertarik ke katod
Anion dinyahcas dengan Kation dinyahcas dengan
melepaskan elektron ke anod. menerima elektron di katod
Elektron mengalir ke terminal membentuk atom plubum
positif. Pb²⁺ (ce) + 2e -> Pb (p)
Persamaan setengah
2Br- (ce) -> Br₂ (g) + 2e

Gelembung-gelembung gas Pepejal kelabu akan terenap di
berwarna perang dibebaskan elektrod. Elektrod menebal.
Gas bromin dibebaskan Logam plumbum terenap di
elektrod.



ELEKTROLISIS DALAM
AKUEUS

v KATION DAN ANION DALAM LARUTAN AKUEUS
v Molekul air dalam larutan akues boleh terurai menghasilkan ion
hidrogen dan ion hidroksida
H₂ O -> H⁺ + OH¯

Larutan akues Anion Ion-ion yang hadir
Cl¯
Larutan natrium OH¯ kation
klorida, NaCl Na⁺
Larutan kuprum SO₄ ¯ H⁺
sulfat, CuSO₄ OH¯ Cu²⁺
H⁺

Larutan asid nitrik, NO₃ ¯ H⁺
HNO₃ OH¯

FAKTOR-FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI PEMILIHAN ION

vKedudukan ion dalam siri elektrokimia
(SEK)
vKepekatan ion dalam elektrolit
vJenis elektrod

Semakin mudah dipilih untuk
dinyahcas

ELEKTROLISIS LARUTAN KUPRUM SULFAT
DENGAN MENGGUNAKAN ELEKTROD
KARBON

ELEKTROLISIS LARUTAN KUPRUM KLORIDA
DENGAN MENGGUNAKAN ELEKTROD
KARBON

Di anod Di katod

Kedua-dua ion klorida , Cl¯ dan ion hidroksida, Kedua-dua ion kuprum, Cu²⁺ dan ion hidrogen,
OH¯ tertarik ke anod H⁺ tertarik ke katod

Ion OH¯ dipilih untuk dinyahcas kerana terletak Ion Cu²⁺ dipilih untuk dinyahcas kerana
di bawah ion Cl¯ dalam SEK. terletak di bawah H⁺ dalam SEK.
4OH¯ -> 2H₂ O + O₂ + 4e Cu²⁺ + 2e -> Cu

Gelembung-gelembung gas tidak berwarna Pepejal perang terenap di elektrod. Elektrod
dibebaskan. menjadi tebal

Gas oksigen terbebas Pepejal kuprum terenap di elektrod

FAKTOR KEPEKATAN ION
DALAM ELEKTROLIT

vIon yang lebih pekat akan dipilih untuk
dinyahcaskan
vHanya mempengaruhi pemilihan ion di anod. Ion
di katod dipengaruhi oleh SEK

CONTOH

v JIKA KEPEKATAN ION KLORIDA ADALAH LEBIH
TINGGI DARIPADA ION HIDROKSIDA, MAKA ION
KLORIDA LEBIH CENDERUNG UNTUK DINYAHCAS.
v Jika kepekatan anion adalah 0.001 mol dm-3 atau kurang, maka ia
dianggap cair, jika kepekatan anion adalah lebih dari 0.001moldm-3,
maka ia dianggap pekat. Oleh itu, anion tersebut akan dipilih untuk
dinyahcas.

CONTOH

vElektrolisis larutan natrium klorida pekat,
NaCl , 2 moldm¯³ dengan menggunakan
elektrod karbon

HASIL ELEKTROLISIS

Di anod Di katod
v Ion hidrogen dipilih untuk
v Ion klorida dipilih untuk dinyahcas kerana berada di bawah
dinyahcas kerana ia berkepekatan natrium dalam SEK
lebih tinggi.
v 2H⁺ + 2e -> H₂
v 2Cl ¯-> Cl ₂+ 2e v Gelembung-gelembung gas
v Gelembung gas berwarna tidak berwarna kelihatan di katod
kuning kehijauan terbebas
v Gas klorin dibebaskan v Gas hidrogen terbebas

FAKTOR JENIS ELEKTROD

vContoh: Elektrolisis larutan argentum
nitrat dengan menggunakan elektrod Ag di
anod dan elektrod karbon di katod

HASIL ELEKTROLISIS

Di anod Di katod

v Atom agentum, Ag v Ion argentum, Ag+ menerima
membebaskan satu elektron untuk satu elektron untuk membentuk
membentuk ion argentum, Ag⁺ logam.
v Ag ->Ag⁺ + e
v Kepingan argentum terhakis v Ag⁺ + e -> Ag
dan menjadi nipis v Pepejal kelabu argentum
terenap pada elektrod karbon.
Elektrod karbon menebal.

ELEKTROLISIS DALAM
INDUSTRI

1. Elekrolisis digunakan secara meluas
dalam industri untuk:
i. Pengekstrakan logam
ii. Penulenan logam
iii.Penyaduran logam

PENGEKSTRAKAN LOGAM

1. Menggunakan kaedah elektrolisis kerana logam
yang lebih reaktif seperti K, Na, Mg, Al tidak boleh
diekstrakkan melalui kaedah pemanasan.
2. Logam yang lebih reaktif perlu diekstrakkan
daripada leburan bijihnya.









ELEKTROLISIS BIJIH
ALUMINIUM LEBUR

Di anod (+) Di katod (-)

v Ion oksida O²¯ tertarik ke v Ion aluminium Al tertarik ke
anod dan membebaskan katod dan menerima elektron
elektronnya untuk membentuk untuk membentuk logam
gas oksigen, O₂ yang tidak aluminium Al yang berwarna
berwarna kelabu

v 2O²¯ -> O₂ + 4e v Al³⁺ + 3e -> Al

PENULENAN LOGAM

1. Penulenan logam menggunakan kaedah elektrolisis
melalui prinsip faktor jenis elektrod
2. Penulenan dilakukan untuk mengasingkan logam
tulen dengan bendasing
3. Logam tidak tulen akan dijadikan anod manakala
logam tulen dijadikan katod



Di anod (+) Di katod (-)

v Kepingan kuprum tak v Kepingan kuprum tulen
tulen dijadikan anod dijadikan katod

v Atom kuprum, Cu v Ion Cu menerima elektron
membebaskan elektron dan dan terenap di katod sebagai
terlarut membentuk ion Cu²⁺ atom kuprum tulen
v Cu -> Cu²⁺ + 2e
Cu²⁺ + 2e -> Cu

PENYADURAN LOGAM

1. Tujuan penyaduran logam adalah seperti
berikut:
i. Menjadikan logam tahan kakisan
ii. Menjadikan logam kelihatan lebih
menarik





PENYADURAN SUDU BESI
DENGAN KUPRUM

di anod di katod

v Logam penyadur iaitu v Sudu besi dijadikan katod
kuprum , Cu dijadikan anod v Ion-ion Cu²⁺ tertarik ke katod
v Atom Cu membebaskan v Setiap ion Cu²⁺ menerima 2
elektron dan terlarut membentuk elektron dan terenap sebagai
ion Cu²⁺ pepejal perang pada sudu besi
v Cu -> Cu²⁺ + 2e v Cu²⁺ + 2e -> Cu

SEL VOLTAN

1. Sel voltan ialah jenis sel yang menghasilkan
tenaga elektrik daripada tindak balas kimia
2. Tenaga kimia -> Tenaga elektrik
3. Contoh: sel ringkas, sel Daniell, sel kering, sel
alkali dan akumulator asid-plumbum

SEL VOLTAN RINGKAS
• Mempunyai dua elektrod yang

berlainan

• Elektrod disambung melalui litar
kepada mentol, ammeter, voltmeter
atau galvanometer.

• Logam yang lebih elektropositif
dalam SEK akan bertindak sebagai
terminal negatif (anod) manakala
yang lebih rendah dalam SEK akan
menjadi terminal positif (katod)

Terminal negatif (anod) Terminal positif (katod)

v Zink terletak di atas kuprum dalam v Ion H⁺ daripada elektrolit
SEK, maka zink akan menjadi terminal menerima elektron untuk dinyahcaskan
negatif’
v Gas Hidrogen terbebas sebagai
v Zink melepaskan elektron dan gelembung-gelembung gas tidak
membentuk ion-ion Zn²⁺ berwarna
v Persamaan setengah:
v Persamaan setengah:

Zn -> Zn²⁺ + 2e 2H⁺ + 2e -> H₂
Persamaan ion keseluruhan:
Zn+ 2H⁺ -> Zn²⁺ + H₂

SEL DANIELL



1. Sel Daniell terdiri daripada dua elektrod
logam yang berbeza

2. Larutan elektrolit dipisahkan oleh pasu
berliang atau titian garam.

3. Pasu berliang dan titian garam berfungsi
untuk memisahkan dua larutan elektrolit
tetapi membenarkan ion-ion melaluinya untuk
melengkapkan litar.

1. Titian garam tidak terlibat dalam tindak balas
sel Daniell

2. Contoh elektrolit yang boleh digunakan sebagai
titian garam ialah asid sulfurik cair, larutan
natrium nitrat dan larutan kalium klorida.

3. Tenaga kimia -> Tenaga elektrik

4. Logam yang lebih tinggi dalam SEK akan
menjadi terminal negatif dan sebaliknya.

CONTOH TINDAK BALAS KIMIA
DALAM SEL DANIELL

v Hasil tindak balas sel daniell KCl
yang menggunakan elektrod zink
dan kuprum dengan elektrolit
larutan zink sulfat dan larutan
kuprum sulfat. Titian garam yang
digunakan ialah larutan kalium
klorida.

Terminal negatif (anod) Terminal positif (katod)

v Zink menjadi terminal negatif v Ion Cu²⁺ menerima 2 elektron
kerana lebih elektropositif berbanding membentuk atom Cu
kuprum v Cu²⁺ + 2e -> Cu
v Zink kehilangan 2 elektron v Pepejal kuprum berwarna perang
membentuk ion Zn²⁺ terenap
v Zn -> Zn²⁺ + 2e v Warna biru larutan kuprum sulfat
v Kepingan zink terhakis dan terlarut menjadi semakin pucat

PERBANDINGAN ANTARA SEL
ELEKTROLISIS DAN SEL KIMIA

SEL ELEKTROLISIS PERBEZAAN SEL KIMIA

STRUKTUR SEL

ELEKTROD

ARUS ELEKTRIK

PERUBAHAN
TENAGA
KATOD

ANOD

MEMERLUKAN
BATERI

SIRI ELEKTROKIMIA

1. Siri elektrokimia ialah satu siri penyusunan usur-unsur
mengikut tertib menurun kecenderungan melepaskan
elektron

2. Siri elektrokimia dapat dibina berdasarkan 2 prinsip berikut:
i. Perbezaan voltan antara dua logam (beza
keupayaan)
ii. Penyesaran logam