Latihan Soal Elektrokimia

ELEKTROKIMIA

1. Pada elektrolisis Al2O3 (pengolahan Aluminium) sebanyak 102 kg dihasilkan Al …. (Al = 27, O =16)
A. 102 kg D. 30 kg
B. 80 kg E. 12 kg
C. 54 kg
Jawaban : C
Penyelesaian :
Al2O3
102 kg = 102000 gram

1 mol Al2O3 dihasilkan 2 mol Al3+
1000 mol Al2O3 dihasilkan 2000 mol Al3+
3e + Al3+ Al
1 mol Al3+ ~ 1 mol Al
2000 molAl3+ ~ 2000 mol Al
Jadi yang terjadi = 2000 mol
= 2000 x 27 gram
= 54.000 gram = 54 kg

2. Logam Mg dapat digunakan sebagai pelindung katodik terhadap logam Fe.
SEBAB
Logam Mg letaknya disebelah kanan Fe dalam deret volta.
Jawaban : C
Penyelesaian :
Logam yang dapat dipakai sebagai pelindung katodik, adalah logam yang bersifat reaktif dari pada yang dilindungi.
Logam Mg lebih reaktif dari logam Fe, sebab Mg terletak di sebelah kiri logam Fe dalam deret volta.
Deret Volta : K Ba Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu H Ag Pt Au

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

A. H2O(l) 2H+(ag) + ½O2 + 2e-
B. Cu2+(ag) + 2e- Cu(s)
C. Cu(s) Cu2+(ag) + 2e-
D. 2H2O(l) + 2e- H2(g) + 2OH-(ag)
E. 2H2O(l) + O2(l) + 4e- 4OH-(ag)
Jawaban : C
Penyelesaian :
Reaksi anoda = Cu Cu2+ + 2e
Reaksi katoda = 2e + Cu2+ Cu
reaksi pada x adalah oksidasi pada anion.

4. Data tabel E sel dalam volt. Pada tabel berikut harga E sel : Mg/Mg+2//Pb+2/Pb adalah ….

A. -2, 21 volt D. 2, 21 volt
B. -2, 47 volt E. 2, 68 volt
C. 2, 47 volt
Jawaban : C
Penyelesaian :

5. Untuk mencegah terjadinya korosi pipa besi yang ditanam dalam tanah, pipa besi dihubungkan dengan logam ….
A. Mg B. Li C. Ag D. Pb E. Sn
Jawaban : A
Penyelesaian :
Untuk melindungi besi dari korosi, maka di sekitar besi ditempatkan logam-logam yang memiliki Eo lebih kecil yaitu terletak sebelah kiri dari besi dari deret volta.
Deret volta: Li, K, Ba, Ca, Na, Mg , Al, Mn, Zn, Cr, Fe , Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.

6. Diketahui potensial elektroda :
Ag- (aq) + e Ag (s) E0 = + 0,80 volt
Ln3- (aq) + 3e Ln (s) E0 = -0,34 volt
Mn2-(aq)+2e Mg(s) E0 =-2,34 volt
Mn2- (aq) + 2e Mn (s) E0 = -1,20 volt
Dua setengah sel di bawah ini yang potensialnya paling besar adalah ….
A. Mg/Mg2+//Ag+/Ag D. Mn/Mn2+//Mg2+//Mg
B. Ag/Ag+//Mg2+Mg E. Ag/Ag+//Ln2+/Ln
C. Mn/Mn2+//Ln3+/Ln
Jawaban : A
Penyelesaian :
Mg Mg2+ + 2e = 2,34
Ag+ + e Ag = 0,80 +
3,14 (paling besar)

7. Diketahui potensial elektroda :
Cr3+(aq) + 3e Cr(s) E° = -0,71 volt
Ag+(s) + e Ag(s) E° = +0,80 volt
Al3+(aq) + 3e Al(s) E° = -1,66 volt
Zn3+(aq) + 2e Zn(s) E° = -0,74 volt
Pt2+(aq) + 2e Pt(s) E° = +1,50 volt
Reaksi-reaksi yang berlangsung adalah ….
A. Zn3+(aq) + Pt(s) Pt2+(aq) + Zn(s)
B. Ag(s) + Cr3+(aq) Ag+(s) + Cr(s)
C. Al3+(aq) + Cr(s) Al(s) + Cr3+(aq)
D. Pt(s) + Ag+(aq) Ag(s) + Pt2+(aq)
E. Cr3+(aq) + Al(s) Al3+(aq) + Cr(s)
Jawaban : E
Penyelesaian :
A.
B.
C.
D.
E.

8. Waktu yang diperlukan untuk melapisi suatu permukaan besi dengan 3,05 gram air seng dalam larutan ion seng yang dialirkan arus listrik sebesar 5 ampere adalah …. (F = 96500, Ar Zn = 65,4)
A. 4 menit 2 detik D. 375 menit 2 detik
B. 15 menit 15 detik E. 30 menit 0 detik
C. 60 menit 0 detik
Jawaban : E
Penyelesaian :
I = 5 ; V = Valensi seng = 2
Berat = 3,05
3,05

9. Reaksi yang terjadi pada katode dari elektrolisis larutan Na2SO4 adalah ….
A. 2H2O (aq) + 2e 2OH- (aq) + H2 (g)
B. 2H+ (aq) + 2e H2 (g)
C. Na+ (aq) + e Na (s)
D. SO42- (aq) + 2e SO4 (aq)
E. 4OH- (aq) 2H2O (aq) + O2 (g) + 4e
Jawaban : A
Penyelesaian :
Na2SO4 2Na+ + SO42-
Pada katoda : 2H2O + 2e 2OH- + H2
anoda : 2H2O 4H+ + O2 + 4e

10. Pada elektrolisis larutan garam logam alkali atau alkali tanah tidak dihasilkan logamnya karena ….
A. sifat oksidatornya lemah
B. sifat reduktornya lemah
C. garam halidanya mempunyai titik leleh tinggi
D. energi ionisasi tinggi dari logam lain
E. ion logamnya tidak mengalami reduksi
Jawaban : E
Penyelesaian :
Pada elektrolisis larutan garam logam Alkali atau Alkali tanah tidak menghasilkan logam sebab :

• harga E° lebih kecil dari E° air
• ion logamnya tidak mengalami reduksi

11. Bila diketahui potensial elektroda standar :
Al3+ (aq) + 3e Al (s) E° = -1,76 volt
Zn2+ (aq) + 2e Zn (s) E° = -0,76 volt
Fe2+ (aq) + 2e Fe (s) E° = -0.44 volt
Cu2+ (aq) + 2e Cu (s) E° = +0,34 volt
Bagan sel volta yang E° selnya paling besar adalah ….
A. Al/Al3+//Zn2+/Zn D. Al/Al3+//Cu2+/Cu
B. Fe/Fe2+//Al3+/Al E. Al3+/Al//Cu2+/Cu
C. Zn/Zn2+//Cu2+ /Cu
Jawaban : D
Penyelesaian :

12. Bila diketahui potensial elektroda standar :
Pb2+ (aq) + 2e Pb (s) E° = -0,13 volt
Fe2+ (aq) + 2e Fe (s) E° = -0, 44 volt
Mg2+ (aq) + 2e Mg (s) E° = -2,34 volt
Bagan sel volta yang E° selnya paling besar adalah ….
A. Cu(s) + Mg2+(aq) Cu2+(aq) + Mg(s)
B. Mg(s) + Cu2+(aq) Mg2+(aq) + Cu(s)
C. Pb(s) + Cu2+(aq) Mg2+(aq) + Cu(s)
D. Fe(s) + Mg2+(aq) Fe2+(aq) + Mg(s)
E. Mg(s) + Pb2+(aq) Mg2+ + Pb(s)
Jawaban : B
Penyelesaian :

13. Bahan yang digunakan sebagai elektrode pada sel aki (accu) adalah ….
A. Pt dan C D. Zn dan Cu
B. Zn dan C E. Pb dan PbO2
C. Pb dan PbO2
Jawaban : E
Penyelesaian :
Reaksi aksi
Pb + PbO2 + H2SO4
Pemakaian
PbSO4 + H2O
Pengisian

14. Diketahui data potensial standar berikut :
Zn2+ (aq) + 2a Zn (s) Eo = 0,76 volt
Cu2+ (aq) + 2e Cu (s) Eo = + 0,34 volt
Mg2+ (aq) + 2e Mg (s) Eo = – 2,34 volt
Cr3+(aq) + 3e Cr (s) Eo = – 0,74 volt
Harga potensial sel (E° sel) yang paling kecil terdapat pada ….
A. Zn / Zn2+ (aq) // Cu2+(aq) / Cu
B. Zn / Zn2+ (aq) // Cr3+(aq) / Cr
C. Mg / Mg2+ (aq) // Cr3+ (aq) / Cr
D. Cr / Cr3+ (aq) // Cu2+ (aq) / Cu
E. Mg / Mg2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu
Jawaban : B
Penyelesaian :
Zn / Zn2+ (aq) // Cr3+(aq) / Cr

15. Tentukan perbandingan massa nitrogen dan oksigen dalam NO2 jika diketahui Ar.N = 14 dan Ar.=16?

A.7 : 16

B.5 : 7

C.3 : 4

D.3 : 5

E.6 : 5

Pembahasan

Perbandingan massa dalam NO2 dapat ditentukan dengan persamaan yang telah diberikan di atas yakni N

massa C : massa O = jumlah atom C x Ar.N : jumlah atom O x Ar.O

= 1 x 14 : 2 x 16

= 14 : 32

= 7 : 16

16. 8 gram tembaga dapat bereaksi dengan 4 gram belerang membentuk tembaga sulfida. jika direaksikan 20 gram tembaga dengan 20 gram belerang, hitunglah:

a. tembaga sulfida yang terbentuk

b. massa pereaksi yang tersisa? 

A=50gram

B=10gram

Pembahasan

Perbandingan massa tembaga dan belerang dalam tembaga sulfida = 8 : 4. Agar semua 20 gram belerang habis bereaksi maka massa tembaga yang dibutuhkan adalah

Hal ini tidak mungkin terjadi karena tembaga yang tersedia hanya 20 g.

Agar semua tembaga habis bereaksi maka belerang yang bereaksi adalah

a. massa tembaga sulfida yang terbentuk = massa tembaga yang bereaksi + massa belerang yang bereaksi

   = ( 20 + 10 ) gram

   = 50 gram

b. dari uraian di atas dapat diketahui bahwa yang tersisaa adalah belerang sebanyak

= ( 20 – 10 ) gram

= 10 gram

17. Dalam ruang tertutup 75 gram karbon dibakar secara sempurna dalam 250 gram oksigen menghasilkan karbondioksida. Perbandingan massa karbon dan oksigen dalam CO2 adalah 3 : 8.

a. Berapa massa CO2 yang dihasilkan

b. Pereaksi mana yang tersisa dan berapa massanya?

A=75 g C + 200 g O2 = 275 g CO2

B=(250 – 200) gram = 50 gram.

Pembahasan

Perbandingan massa C : O = 3 : 8. Karbon dibakar sebanyak 75 gram. Agar semua karbon terbakar maka dibutuhkan oksigen sebanyak

Atau agar semua oksigen digunakan maka dibutuhkan karbon sebanyak

Hal ini tidak mungkin karena karbon yang tersedia hanya 75 gram.

a. Massa karbon yang dibakar sebanyak 75 gram dan massa oksigen sebesar 200 gram, maka massa CO2 yang dihasilkan adalah 75 g C + 200 g O2 = 275 g CO2

b. Massa pereaksi yang tersisa adalah oksigen yakni (250 – 200) gram = 50 gram

18. Dalam suatu proses elektrolisis, arus listrik 1930 C dilewatkan dalam leburan suatu zat elektrolit dan mengendapkan 1,5 gram unsur X pada katoda. Jika Ar X = 150 dan 1F = 96500 C, maka ion X dapat ditulis…

A. X+

B. X-

C. X2+

D. X2-

E. X3+

Penyelesaian:

Pada reaksi elektrolisis:

a. terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia

b. Susunan sel: katode (reduksi) \rightarrow elektrode -

anode (oksidasi) \rightarrow elektrode +

Ion yang menuju katode adalah ion bermuatan positif

mol elektron = \frac { 1.930\quad C }{ 96.500\quad C } =0,02

massa zat yang dihasilkan = mol\quad elektron\times \frac { Ar }{ bilangan\quad oksidasi }

Bilangan oksidasi =0,02\times \frac { 150 }{ 1,5 } = 2

Jawaban: C

19. Hitung Eosel untuk reaksi berikut :

    Zn  +  Cu2+  à  Zn2+  + Cu?

a.       0,34 V

b.      1,54

c.       0,66

d.      3,4

e.      0.08

Penjelasan

Zn2+  +  2e‑  =  Zn                                       Eo = -0,76 V

Cu2+  +  2e‑  = Cu                                        Eo = 0,34 V

Karena Eo Cu > Eo Zn, maka

Cu à mengalami reduksi

Zn à mengalami oksidasi

Eosel  =  Eoreduksi  -  Eooksidasi

=  {0,34  -  (-0,76)} V

Eosel  =  1,1 V

20. Hitung nilai E_sel untuk reaksi pada 25^oC
Zn  +  Cu²⁺  à  Zn²⁺  + Cu
Bila diketahui konsentrasi Zn²⁺ = 0,4 M dan konsentrasi Cu²⁺ = 0,2 M?

a.1,o9v

b.1,9v

c.2v

d.0,9v

e2,3v

Penjelasan

Esel = Eosel – ln

Dari contoh soal Eosel, diketahui Eosel untuk reaksi di atas adalah 1,1 V.

Esel = Eosel – ln

Esel = 1,1 V – 8,9.10-3 V

Esel = 1,09 V