Upload
remy-ray
View
414
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
1/19
Sel elektrolisis dan sel kimia
1
Elektrolisis Proses penguraian elektrolit kepada komponennya
dengan menggunakan tenaga elektrik.
Elektrolisis
Elektrolit
Sebatian yang mengkonduksikan
arus elektrik dan terurai kepada
komponen- komponennya dalam
proses elektrolisis.
Katod
Elektrod negatifElektrod lengai
Elektrod yang tidak
mengalami apa- apa
perubahan atau tindakbalas
kimia
Elektrod
Konduktor dalam bentuk
dawai, batang atau plat yang
membawa arus elektrik ke
dalam dan keluar dari sel
elektrolisis.
Anod
Elektrod positif
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
2/19
Sel Elektrolisis KimiaCirri- cirri Terdiri daripada sumber tenaga
elektrik yang disambung kepadadua elektrod sama ada karbonatau logam.
Elektrod direndam di dalamelektrolit ! leburan atau leburanakues bagi sebatian ion".
Elektrod positif disambungkepada terminal positif ,manakala elektrod negatifdisambung kepada terminalnegatif.
Tenaga elektrik yang dibekalkanakan menghasilkan perubahankimia kepada elektrolit#elektrod.
Terdiri daripada $ logam berbe%asebagai elektrod yang dicelup didalam elektrolit.
Tindakbalas kimia berlaku padaelektrod di mana logam yang lebihelektrod positif melepaskan electrondan bertinda sebagai terminal negatif.
Strukturasas
Perlukan sumber elektrik
Kedua & dua elektrod mungkinsama atau berlainan 'enis.
Tidak perlukan sumber elektrik
Kedua- dua elektrod mesti berlainan'enis logam.
Perubahantenaga
Tenaga tenaga elektrikkimia
Tenaga tenaga elektrikKimia
Pengaliranelectronpadaelektrod
Elektron mengalir pada luar litardari elektrod positif ke elektrodnegatif.
Elektron mengalir pada luar litar darielektrod negatif ke elektrod positif.
A . Elektrolisis dalam keadaan leburan
Contoh ( Elektrolisis plumbum !))" bromide,Pb*r
2
Peringatan
Anod Proses pengoksidaan berlaku
Katod prosese penurunan berlaku
Dalam elektrolit ion- ion bercas positif dan negatif di
mana mereka bergerak ke elektrod yang
bertentangan casnya iaitu kation (+) pada anod
kepada katod anion (-) pada katod bergerak ke
anod! Proses nya" cas berlaku pada kedua elektrod!
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
3/19
#$%A& '
Pada keadaan leburan hanya satu 'enis kation dan satu 'enis anion saha'a yang wu'ud.
Pada keadaan pepe'al, kation dan anion tidak bergerak bebas kerana
ikatan ion yang kuat dan tidak terdapat ion yang bergerak bebas untuk
membawas cas elektrik.
+alam keadaan lebur, kation dan anion bergerak bebas untuk membawa
arus elektrik.
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
4/19
B . Elektrolisis dalam larutan akues
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
5/19
Terdapat faktor yang mempengaruhi pemilihan ion dinyahcaskan.
i. Faktor kepekatan ion
Kepekatan ion tinggi ion terpili" untuk dinya"cas tanpa mengira kedudukannya dalam siri
termokimia!
*ika kepekatan ion itu lebi" tinggi ion itu lebi" diutamakan untuk dinya"caskan!
,aktor penya"cas ion-
ion
Kedudukan ion iondalam siri elektrokimia
Kepekatan ion- ion *enis elektrod
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
6/19
Mari kita ingat siri ion dalam elktrokimia
Kation- kation positif
Semakin menuruni siri elektrokimia, kecenderungan dinyahcas semakin bertambah.
aksudnya antara dua yang di bawah, yang lebih rendah kedudukannya akan
dipilih untuk dinyah cas iaitu akan EE/)0 elektron membentuk atom...("
ion kaliuk, K = kalau
ion natrium, Na = nak
ion kalsium, Ca = Kahwin
ion magnesium, Mg = mesti
ion aluminium, Al = ada
ion zink, Zn = zakat
ion ferum, Fe = fitrah
ion stenum, Sn = supayaion plumum, ! = perkahwinan
ion hidrogen, " = halal
ion kuprum, Cu = #ukup
ion merkuri, "g = hingga
ion argentum, Ag = amat
ion aurum, Au = Asyik
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
7/19
0nion 1 ion negatif
Semakin menuruni siri elektrokimia, kecenderungan dinyahcas akan bertambah.
aksudnya antara dua yang dibawah atau kedudukannya lebih rendah akan dipilih
untuk dinyahcaskan iaitu E2EP0SK0 electron membentuk atom.
ii. Faktor jenis elektrod
Elektrod yang biasanya digunakan ialah karbon atau platinum kerana bersifat lengai.
2engai bermaksud tidak bertindak balas dengan elektrolit atau hasil elektrolisis.
Selain daripada karbon dan platinum semua semua elektrod terlibat dalam tindak balas
bergantung kepada siri dalam elektrokimia.
.
ion Fluorin = Farhan
ion sulfat = suka
ion nitrat = nak
ion klorida = #inta
ion romida = aru
ion iodida = ingat
ion hidroksida = orang
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
8/19
iii. Faktor kedudukan ion- ion dalam siri elektrokimia
Siri elektrokimia dapat menun'ukkan kemudahan sesuatu logam untuk emmbentuk
kation. 2ebih elektropositif logam itu, lebih mudah kation terbentuk.
Kesimpulannya :
/
Semakin rendah kedudukan ion dalam siri elektrokimia semakin
mudah ion itu dinyahcaskan. Konsep ini diaplikasikan untuk kedua-
duan kaition dan anion.
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
9/19
0
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
10/19
3ukum faraday
3ukum pertama faraday menyatakan bahawa amaun bahan yang terhasil semasa
elektrolisis adalah berkadar langsung dengan amaun cas elektrik yang mengalir melalui
elektrolit. 0maun cas diberi symbol 4 dan diberi oleh formula (
4 1 ) 5 t
+i mana( 4 1 amaun cas dalam Coulomb !C "
) 1 0rus yang mengalir dalam 0mpere !0"
T 1 masa yang diambil dalam saat !S"
Pemalar faraday diberi oleh formula(
61 0e
+i mana ( 6 1 pemalar faraday 1 789:: C mol;
0 1 pemalar 0
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
11/19
3ukum kedua 6araday
11
0maun bahan yang berlainan yang terhasil ! sama ada terenap, terbebas atau terlarut "
oleh amaun cas elektrik yang sama adalah berkadar songsang dengan cas yang adapada ion tersebut.
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
12/19
C . Penggunaan komersial elektrolisis
Kegunaan elektrolisis dan cara
Kegunaan Cara Contoh
Pengekstrakan logam 2ogam- logam natrium, kalium,
magnesium dan aluminium diekstrak dari
bi'ihnya.
0luminium
diekstrak dari bi'ih
bauksit
Pembuatan bahan
kimia
*ahan kimia seperti klorin, natrium
hidroksida, natrium korat!)" atau natrium
Klorat !=" dihasilkan dari larutan pekat
garam.
$aCl!ak" >
$3$?!c"
$a?3!ak"
> 3$!g" > Cl$!g"
12
Pengekstrakan logam
Penyaduran plastik
Pembuatan bahan kimia
/awatan efluen
Penganodan
Penyaduran logam
Penulenan logam
6aedah
elektrolisis
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
13/19
3idrolisis larutan garam pekat dengan
katod merkuri menghasilkan
hydrogen,klorin dan natrium hidroksida.
Penulenan logam +alam proses penulenan logam kuprum,
katod adalah kuprum tulen, anod adalah
kuprum tak tulen dan elektrolit adalah
larutan kuprum!))" sulfat. Semasa
elektrolisis, kuprum tulen terenap di katod
manakala anod kuprum akan
terhakis!melarut"
2ogam kuprum
dan %ink
Penyaduran logam *arangan yang hendak disadur di'adikan
katod. 0nod adalah logam saduran tulen
dan elektrolit ialah larutan yang
mengandungi ion logam saduran.
Kromium,
argentums atau
nikel digunakan
untuk
menyadurkan
logam lain.
Penganodan Proses elektrolisis dengan memendapkan
lapisan nipis aluminium oksida pada
permukaan barangan aluminium yang
bertindak sebagai anod. Elektrolit yang
digunakan ialah asid sulfuric cair.
Proses elektrolisis menyebabkan oksigen
yang terhasil di anaod aluminium
bertindak balas dengan aluminium dan
menghasilkan aluminium oksida.
*arangan
aluminium supaya
tahan kakisan dan
boleh diwarnakan.
/awatan efluen )on- ion logam dalam air tercemar
dioksidakan kepada logam dan
disingkirkan dari air.
/awatan air sungai
yang dicemari hasil
kilang.
Penyaduran plastik *arangan plastic yang ingin disadur
di'adikan katod dengan cara disapu
*arangan plastic
disadrukan dengan
1
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
14/19
dengan serbuk grafit. 0nod yang
digunakan adalah logam saduran yang
tulen dan elektrolit ialah larutan yang
mengandungi ion logam saduran.
kromium.
D. mengira kerja elektrik dalam sel kimia dan semasa elektrolisis
Sel kimia Semasa elektrolisisTenaga elektrik diperlukan untuk tindak
balas kimia.
Tenaga dari sel kimia atau sumber elektrik
diperlukan untuk proses elektrolisis.
Tenaga atau ker'a elektrik setara dengan
hasil darab antara daya elektrik !Esel"
dengan 'umlah cas!n6" yang mengalir
menerusi litar.
Ker'a elektrik 1 @elektrik 1 -n6Esel
Ker'a elektrik 1 @elektrik 1 n6Esei
Tanda negatif menun'ukkan bahawa ker'a
dilakukan oleh sistem terhadap
persekitaran. Sistem kehilangan
tenaga,maka nilainya akan men'adinegatif. Ker'a elektrik ini adalah tenaga
maksimum yang dapat diperolehi dari satu
sumber sel kimia yang tertentu dengan
d.g.e
Kira ker'a elektrik minimum apabila kg
aluminium melalui elektrolisis ion 0l>
apabila d.g.e. yang digunakan ialah A.9=.
*ilangan mol bahan 1n1:::#$B
umlah cas elektrik1n61!:::#$B" 5
!5789::"C
Ker'a elektrik 1
n6E1!:::#$B"5!5789:::"5A.9 1
AD$9::::
Tajuk 1 : Kimia nuklear
1
Kimia nuclear
adioaktif
Transmutasi nuclear
enis dan sifat sinaran
radioaktif
Persamaan tindakbalas
radiokatifPola kestabilan nuklear
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
15/19
a. /adioaktif
!"#AT $
0pabila pereputan radioaktif berlaku, sinaran radioaktif dipancarkan.
b. enis dan sinaran radioaktif
i. sinar al%a
!+inamakan menurut dan mewakili huruf pertama huruf unani, F" terdiri daripada
dua protondan dua neutronterikat bersama membentuk sinaran%arah menyamai
1
Proses pereputan radioaktif yang berlaku secara spontan apabila
nucleus sesuatu atom tidak stabil. Proses pereputan dapat
menstabilkan nucleus suatu atom kerana tenaga dibebaskan.
*ahan ini dikenali sebagai bahan radioaktif.
http://ms.wikipedia.org/wiki/Protonhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Neutronhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaranhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Protonhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Neutronhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaran7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
16/19
nukleusheliumG denganitu, ia boleh ditulis sebagai 3e$>or A$3e. )a adalah
bentuk pancaran mengiontinggi bagi pancaran %arah, dan mempunyai tahap
penembusan rendah. isim %arah alfa adalah 8.8AA898H: -$Bkg, yang menyamai
dengan tenaga .B$BD Ie=.Cas alfa bersamaan dengan >$e, di mana e merupakan
magnitud cas elektron, e1.8:$B8A8$5:-7C.
ii. Sinar beta
sinar Beta0dalah sinaranelektron atau positron bertenaga tinggi, kela'uan pantas
yang dipancarkan oleh 'enis nuklei radioaktiftertentu seperti potasium-A:. Jarah beta
dipancarkan dalam bentuk pancaran mengionyang 'uga dikenali sebagai sinar beta.
Penghasilan %arah beta diistilahkan sebagai reput beta. )a diwakili oleh huruf unani
beta !". Terdapat dua bentuk pereputan beta, Ldan >, yang setiapnya
menghasilkan elektrondan positron.
iii. sinar gamma
&inar gama!diwakili sebagai M" merupakan bentuk sinaran elektromagnet!E/"
atau pancaran cahayabagi frekuensi khas dihasilkan dari interaksi %arah sub-atom,
seperti pelupusan elektron-positrondan penguraian radioaktifG kebanyakannya
dihasilkan dari reaksi nuklear yang berlaku dalam medium antara bintang angkasa.
Pancaran gamma biasanya dicirikan sebagai E/, mempunyai frekuensi dan tenaga
tertinggi, dan 'uga pan'ang gelombang terpendek, dalam spektrum sinaran
elektromagnet, contoh,fotonberkuasa tinggi. +isebabkan kandungan tenaga tinggi ini,
ia mampu menyebabkan kerosakan serius apabila diserap oleh tisu hidup.
/u'uk 'adual di bawah untuk rumusan
1
http://ms.wikipedia.org/wiki/Heliumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Pancaran_mengionhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Giga&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Elektron_volthttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaranhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Radioaktifhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Potasiumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Pancaran_mengionhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Reput_beta&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Positronhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Gamahttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaran_elektromagnethttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fotonhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Atomhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pelupusan_elektron-positron&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Penguraian_radioaktif&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaran_elektromagnethttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaran_elektromagnethttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fotonhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fotonhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Heliumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Pancaran_mengionhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Giga&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Elektron_volthttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaranhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Radioaktifhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Potasiumhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Pancaran_mengionhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Reput_beta&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Positronhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Gamahttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaran_elektromagnethttp://ms.wikipedia.org/wiki/Fotonhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Atomhttp://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Pelupusan_elektron-positron&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Penguraian_radioaktif&action=edit&redlink=1http://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaran_elektromagnethttp://ms.wikipedia.org/wiki/Sinaran_elektromagnethttp://ms.wikipedia.org/wiki/Foton7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
17/19
c. Persamaan tindak balas pereputan radioaktif
1.
Tangkapan
electron
Pancaran
positronPereputan
Pereputan
Pereputan F
Persamaan
tindak balas
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
18/19
d. Pola kestabilan uklear Pola kestabilan nuklues dipengaruhi oleh nisbah
neutron ke proton
i. 'ika nisbah neutron ( proton1 (, maka sesuatu atom adalah stabil dan tiada
pereputan radioaktif. 0tom berada pada kawasankestabilan.
ii. ika nisbah n(p adalah tinggi
- 0tom terletak di atas kawasan kestabilan
- uklues atom mengalami pereputan radioaktif dengan memancarkan %arah
- *ilangan neutron berkurang
- *ilangan proton bertambah
- )ni akan mengurangkan nisbah n(p
iii. 'ika nisbah n(p adalah rendah
- 0tom terletak di bawah kawasan kestabilan
- uklues mengalami pancaran positron atau tangkapan electron
- *ilangan neutron bertambah
- *ilangan proton berkurang
- isbah n(p akan bertambah
1/
*il. eutron
Kawasan kestabilan
isbah n(p1(
*il. Proton
Iraf neutron lawan proton
7/22/2019 Sel Elektrolisis Dan Sel Kimia
19/19
i