soal reaksi redoks dan elektrokimia

.

SOAL REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

Setarakan reaksi redoks berikut denngan metode ion-elektron (metode setengah reaksi)

1. Cu (s)   +   NO₃^- (aq)   +   H⁺ (aq)   ---->      Cu²⁺ (aq)   +   NO₂ (g)   +   H₂O (l)

2. MnO₄- (aq)   +   H₂S (g)   ---->       Mn²⁺ (aq)   +   S (s)   + H₂O (l)

3. Cr₂O₇ ^2- (aq)   +   C₂O₄ ^2- (aq)   +   Mn²⁺ (aq)     ---->      Cr²⁺ (aq)   +   CO₂ (aq)   +   H₂O (l)

4. PbO₂ (s)   +   Pb (s)   +   H⁺ (aq)   ---->      Pb²⁺ (aq)   +   H₂O (l)

5. Cl₂ (g)   +   SO₂ (g)   +   H₂O (l)      ---->     SO₄ ^2- (aq)   +   C^l- (aq)   +   H₂O (l)

6. ClO^- (aq)    ---->    Cl^- (aq)   +   ClO₃^- (aq)

7. MnO₄^- (aq)  +  C₂H₄ (g)   +   H₂O (l)   ---->  MnO₂ s)   +   OH^- (aq)   +   C₂H₆O₂ (aq)

8. Zn (s)   +   NO₃^- (aq)   +   OH^- (aq)     ---->      ZnO₂ ^2- (aq)   +   NH₃ (g)   +   H₂O (l)

9. Cr (OH)₃ (s)   +   H₂O₂ (aq)  +   OH- (aq)    ----->       CrO₄ 2- (aq)   +   H₂O

10. Cr₂O₇ ^2- (aq)   +   [(Fe²⁺  +  C₂O₄ ^2-)]   +   H⁺ (aq)  ---->     Cr³⁺ (aq)   +   CO₂ (g)   +   H₂O (l)
Catatan :  Fe²⁺ dan C₂O₄ ^2- berasal dari senyawa F₂C₂O₄      

Lengkapi dan setarakanlah reaksi redoks berikut dengan metode setengah reaksi.

11.I₂ (aq)   +  S₂O₃ ^2- (aq)    ---->   I- (aq (aq)   +   S₄O₆ ^2- (aq)

12. Cu²⁺ (aq)   +   I- (aq) ---->  CuI (s)   +   I₂ (aq)

13. IO₃^- (aq)   +   I^- (aq)     ---->        I₂ (aq)  (suasana asam)

14. MnO₄ ^2- (aq)     ----->      MnO₂ (s)   +   MnO₄^-   (suasana asam)

15. Ag(NH₃)₂ ⁺ (aq)   +   CH₃CHO(aq)  ---->   CH₃COO^-(aq)   +   Ag (s) suasana basa

16. Cl₂ (aq)   +   IO₃^-(aq)    ---->    Cl^- (aq)   +   IO₄^- (aq) suasana basa

Setarakan reaksi berikut dengan metode setengah reaksi dan metode bilangan oksidasi
CuS (s)   +   HNO₃ (aq)  ---->   Cu(NO₃)₂ (aq)   +   S (s)   +   NO(g)   +   H₂O (l)

KMnO₄ (aq) + H₂SO₄ (aq) +  H₂C₂O₄ (aq)  ---->  K₂SO₄ (aq) + MnSO₄(aq)   +  CO₂ (g)  +   H₂O (l)

MnO (s)   +   PbO₂(s)  +  HNO₃ (aq)    ---->    HMnO₄ (aq)   +   Pb(NO₃)₂(aq)   +   H₂O (l)

Zn(s)  +   HNO₃(aq)    ---->   Zn(NO₃)₂ (aq)   +   NH₄NO₃  +   H₂O

KI (aq)   +  H₂SO₄ (aq)  ---->    K₂SO₄ (aq)   +  H₂S (g)   +   I₂ (s)  +   H₂O (l)

K₂Cr₂O₇(aq)  + H₂SO₄ (aq)  + H₂C₂O₄(aq)  ----->  Cr₂(SO₄)₃ (aq) +CO₂ (g)  + K₃SO₄(aq) +  H₂O(l)

Soal Sel Elektrokimia, Potensial elektrode, PotensialSel dan Reaksi Redoks Spontan
1. Reaksi redoks berikut berlangsung spontan
     Fe(s)   +   Cu²⁺ (aq)  ---->    Fe ²⁺ (aq)   +   Cu (s)

Gambarlah rangkaian sel Volta yang berdasarkan reaksi tersebut.

Tulislah juga diagram (notasi )sel Volta itu.

2. 2Al (s)   +   6H⁺ (aq)  ---->    2Al ³⁺ (aq)   +   3H2O (g)

 Gambarlah rangkaian sel Volta yang berdasarkan reaksi tersebut.
Tulislah juga diagram (notasi )sel Volta itu.

3. Tulislah reaksi elektrode dan reaksi sel pada masing-masing sel volta berikut :

    a. Ni(s) │ Ni ²⁺ (aq)  ǁ  Ag⁺ (aq) │  Ag (s)

    b. Pt │ H₂ (g) │ H⁺ (aq)  ǁ Ce ⁴⁺ (aq) │ Ce ³⁺ (aq) │ Pt

4. Apakah yang dimaksud dengan potensial elektrode standar  ?

    apa artinya jika suatu elektrode mempunyai potensial elektrode standar bertanda negatif?

5. Diketahui potensial elektrode Zn dan Ag sebagai berikut :    

Zn ²⁺ (aq)  +   2e    <====>    Zn (s)     E^o  = -0,76 V

 Ag +(aq)   +  e      <====>     ag (s)     E^o  =  +  0,08 V

 a. Logam manakah yang lebih mudah mengalami oksidasi, Zn atau Ag ? Jelaskan
b. Ion manakan yang lebih mudah mengalami reduksi ?Zn ²⁺ atau Ag +

6. Tulislah   diagram (notasi) sel Volta yang menggunakan pasangan electrode berikut. Tentukan juga  selisih potensial (E^o) masing-masing sel
a. Zn ²⁺ (aq)    +   2e       <====>     Zn(s)     E^o = -0,76 V

   Ni²⁺ (aq)    +    2e     <====>       Ni (s)     E^o = -0,28 V

b. Cu²⁺ (aq)    +    2e     <====>      Cu (s)     E^o = + 0,34 V

   Al³⁺ (aq)    +   3e     <====>       Al (s)      E^o  =  - 1.66 V

c. Cu²⁺ (aq)    +    2e     <====>      Cu (s)     E^o = + 0,34 V

    Ag⁺  (aq)    +    2      <====>      Ag (s)      E^o   =   + 0.80 V

7. Diketahui  harga potensial elektrode standar :
     Ag⁺  (aq)    +    2     <====>       Ag (s)      E^o   =   + 0.80 V

     Cu²⁺ (aq)    +    2e    <====>       Cu (s)     E^o = + 0,34 V
      Sn²⁺(aq)   +    2e    <====>       Sn (s)      E^o = -0,40 V 

      Cr ³⁺ (aq)   +   3e    <====>     Cr (s)     E^o =  -0,744 V

      Fe ²⁺ (aq)    +   2e     <====>    Fe   (s)       E^o  = -0,4 V

a) pilihlah pasangan 2 setengah sel yag menpunyai selisih potensial (E^o) paling tinggi

b) buatlah diagram sel dari reaksi tersebut !

8.  Diketahui  : Fe ³⁺ (aq)   +   e     <=====>  Fe ²⁺ (aq)     E^o = + 0,77 V

                          Cu²⁺ (aq)    +    2e    <====>       Cu (s)     E^o = + 0,34 V

                          Fe ²⁺ (aq)    +   2e     <====>    Fe   (s)       E^o  = -0,4 V

Periksalah apakah reaksi berikut dapat atau tidak dapat berlangsung spontan ?

 2Fe ³⁺ (aq)   +   Cu (s)      2Fe ^{2+ (}aq)   +   Cu ²⁺ (aq)

   Fe ²⁺ (aq)    +    Cu (s)         Cu ³⁺ (aq)    +   Fe (s)

9.  Diketahui :  Al³⁺ (aq)    +   3e     <====>       Al (s)      E^o  =  - 1.66 V

                      Cu²⁺ (aq)    +    2e    <====>       Cu (s)     E^o = + 0,34 V

  Periksalah apakah larutan CuSO4 dapat disimpan dalam bejana yang terbuat dari bahan alumunium?

10. Logam-logam Cu, Hg, Ag, Pt dan Au tidak dapat  larut dalam asam keras encer (HCl atau H2SO4). Dapatkan anda menjelaskan kenyataan itu (Gunakan daftar potensial elektrode standar)

11. Diketahui selisis potensial eletrode beberapa reaksi redoks sebagai berikut :
Al (s)   +  Zn²⁺  (aq)    ---->  Al³⁺ (aq)   +   Zn (s)                E^o = +0,9 V

Zn (s)    +   Cu ²⁺ (aq)    ---->    Zn ²⁺ (aq)   +   C u (s)         E^o =  +1.1 V          

Fe (s     +   Zn ²⁺ (aq)    ---->   Fe ²⁺ (aq)   +   Zn (s)            E^o = - 0,22V

 a. Urutkan logam-logam Al, Zn, Cu dan Fe berdasarkan bertambahnya daya pereduksi, dari pereduksi paling lemah, sehingga pereduksi paling kuat.

b. Tentukan potensial reaksi redoks berikut :

2Al (s)   +   3Fe ²⁺  (aq) )    2Al³⁺ (aq)    +   3Fe (s)
c. Dengan menggunakan elektrode Al, Zn, Cu dan Fe, tulislah notasi sel Volta yang mempunyai potensial terbesar.

12. Berikan penjelasan mengapa besi mudah berkarat ? (Pergunakan daftar potensial elektrode untuk menguatkan penjelasan anda )

13. Beberapa logam, seperti seng dan alumunium, yang mempunyai potensial elektrode lebih negatif daripada  besi ternyata lebih awet (lebih tahan karat). Mengapa demikian ?

14. Salah satu pencegahan korosi besi adalah dengan perlindungan katode. apakah yang dimaksud dengan perlindungan katode itu ?

15. Besi yang dilapisi dengan seng akan tetap terlindungi sekalipun lapisan seng itu telah rusak. Akan tetapi besi yang dilapisi dengan timah akan berkarat lebih cepat jika lapisan pelindung itu rusak. Jelaskanlah mengapa demikian.

Pilihan Ganda

1. Di antara reaksi redoks berikut yang telah setara adalah…

A. Al (s)   +   Cu²⁺ (aq)  ---->   Al ³⁺ (aq)   +  Cu

B. Cu (s)     +   NO₃^- (aq)   +   4H⁺ (aq)     ---->  Cu ²⁺ (aq)   +  NO (g)   +   2H₂O (l)

C. SO₄^2- (aq)   +   2I^- (aq)   +   2H⁺ (aq)   ---->   H₂S (g)   +   I₂ (s)

D. Cl₂ (g)   +   6OH^- (aq)    ---->  Cl^- (aq)   +   ClO₃^- (aq)   +   3H₂O (l)

E. 5I^- (aq)   +   IO₃ ^– (aq)   +   6H⁺ (aq)    ---->   3I₂ (aq)   +   3H₂O (l)

2. Pada persamaan redoks aMnO₄^-    +   16H⁺   +   5C₂O₄ ^2-  ---->   b Mn ²⁺   +   8H₂O   +   10 CO₂

a dan b berturut-turut adalah…

A. 2 dan 3
B. 2 dan 4
C. 2 dan 5
D. 3 dan 5
E. 2 dan 2

3. Reaksi redoks berikut:

_aCr₂O₇ ^2- (aq)   +  _bH⁺ (aq)   +  _cCl ^– (aq)  ----- > _d Cr³⁺ (aq)   +   _eH₂O (l)   +   _f Cl₂ (g)

mempunyai harga koeffisien reaksi untuk a, b dan c beturut-turut adalah...

A. 1, 2, 3

B. 2, 7, 6

C. 1, 2, 2

D. 1, 14, 2

E. 1, 14, 6

4. Asam oksalat dapat dioksidasi oleh KMnO₄ menurut persamaan

C₂O₄ ^2-    +    MnO₄ ^-   +   H⁺     ---->  Mn ²⁺   +   H₂O   +   CO₂

Untuk mengoksida 1 mol ion C₂O₄ ^2- diperlukan ion MnO₄^- sebanyak…….

A. 0,1 mol

B. 0,2  mol

C. 0,3 mol

D. 0,4 mol

E. 0,5 mol

5. H₂S dapat dioksidasi oleh KMnO₄ menghasilkan antara lain K₂SO₄ dan MnO. Dalam reaksi ini setiap mol H₂S melepas…..

A. 2 mol elektron

B. 4 mol elektron

C. 5 mol elektron

D. 7 mol elektron

E. 8 mol elektron

6. Diketahui beberapa setengah reaksi sebagai berikut.

MnO₄ ^-   +   8H ⁺    +   5e     ------>  Mn ²⁺   +   4H₂O

Fe ²⁺     ---->        Fe ³⁺    +   e

C₂O₄ ^2-  ---->   2CO₂   +   2e

Berapakah volume larutan KMnO₄ 0,01 M yang diperlukan untuk megoksidasi 15 mL larutan FeC₂O₄ 0,01 M dalam suasana asam

A. 3 mL           B. 6 mL            C. 9 mL            D. 15 mL            E. 21 mL

7. Diketahui harga potensial electrode standar (E^o) dari logam X dan ogam Y sebagai berikut :
X ²⁺ (aq)/X (s)    E^o = - 0,40 V

Y ²⁺ (aq) / Y (s)    E^o = + 0,30 V

Kedua logam itu menyusun sel volta dengan susunan gambardi bawah ini :

 Manakah dari pernyataan berikut yang benar untuk susunan di atas ?

	Electrode dimana ion positif memasuki larutan	Eo sel (V)
A. B. C. D. E.	Y X X Y Y	0,10 0,10 0,70 0,70 0,75

8. Suatu sel volta terdiri dari elektrodeAg yang dicelupkan di dalam larutan Ag+ 1 M, dan elektrode Zn yang dicelupkan ke dalam larutan  Zn²⁺ 1 M, bila diketahui....
Ag⁺   +   e  <====>   Ag             Eo  =  + 0,80 V

Zn ²⁺   +   2e   <====> Zn             Eo  =  - 0,76 V

Maka pernyataan di bawah ini benar, kecuali......

A. Elektrode Ag bertindak sebagai katode

B. elektrode Zn bertindak sebagai Anode

C. Potensial standar sel ialah 2,36 V

D. Reaksi selnya adalah Ag⁺   +   Zn   <=====>  2Ag    +    Zn ²⁺ 
E. Logam Ag mengendap di elektrode Ag

9. D iketahui potensial sel  elektrode standar sebagai berikut :

Zn ²⁺   +   2e   <====> Zn             Eo  =  - 0,76 V

Cu²⁺ (aq)    +    2e    <====>       Cu (s)     E^o = + 0,34 V

Ni²⁺ (aq)    +    2e     <====>       Ni (s)     E^o = -0,28 V

Fe ²⁺ (aq)    +   2e     <====>    Fe   (s)       E^o  = -0,4 V 

 Harga potensial sel yang paling kecil terdapat pada :

A. Zn/Zn2+ (aq)  //  Cu2+ (aq)/ Cu

B. Zn/Zn2+ (aq)  // Fe2+ (aq)/Fe

C. Ni/Ni2+ (aq)  // Fe2+ (aq) / Fe

D. Fe/Fe2+ (aq)  // Cu2+ (aq)/Cu

E. Ni/Ni2+ (aq) //  Cu2+ (aq)/Cu

10. Menggunakan data no 9. Harga potensial sel yang paling kecil adalah...

A. Zn/Zn2+ (aq)  //  Cu2+ (aq)/ Cu

B. Zn/Zn2+ (aq)  // Fe2+ (aq)/Fe

C. Ni/Ni2+ (aq)  // Fe2+ (aq) / Fe

D. Fe/Fe2+ (aq)  // Cu2+ (aq)/Cu

E. Ni/Ni2+ (aq) //  Cu2+ (aq)/Cu

11.Diketahui :
Zn   +   Cu ²⁺     < ===== >    Zn²⁺   +   Cu                    E^o = + 1,10 V

Sn ²⁺   +   2e     < =====>   Sn                                        E^o  =  -0,14 V

Cu ²⁺   +   2e     < ===== >   Cu                                        E^o  =  +  0,34 V

Maka potensial standar bagi reaksi Zn   +   Sn ²⁺   ----- >    Zb ²⁺   +   Sn adalah…

A. 1,44 volt

B. 1,24 volt

C. 0,96 volt

D. 0,76 volt

E. 0,62 volt

12.Diketahui potensial standar beberapa sel volta sebagai berikut :
P │ P ²⁺  ǁ   Q ⁺²  │ Q    Eo   =  2,46 volt

R │ R ²⁺  ǁ   S ²⁺ │  S    Eo   =   1,1 volt

R │ P ²⁺  ǁ  Q ²⁺  │ Q    Eo  =  + 0,34 volt

Maka potensial standar sel   P │ P ²⁺  ǁ  S ²⁺  │  S  adalah…

A. 4,02 volt

B. 3,56 volt

C. 2,66 volt

D. 2,00 volt

E. 1,1 volt

13. Reaksi    Mg ²⁺  +  2e   ---->   Mg     E^o  =  -2,37 volt 
                     Ni ²⁺  +    2e   ---->   Ni      E^o   =  0,25 volt

Potensial yang dihasilkan oleh reaksi Mg   +   NiCl₂  ---->    MgCl₂ adalah….

A.  -2,12 volt
B. + 2,12 volt
C. + 1,06 volt
D. - 2,62 volt
E. + 0,80 volt

14. Pada persamaan reaksi : MnO₄^-           direaksikan dengan larutan Fe²⁺ dalam suasana asam. Reaksi hasilnya adalah…

A.  MnO₂  +  H₂O +  Fe³⁺   

B.  Mn²⁺  + H₂O                    

C.  Mn²⁺  + H₂O  + Fe²⁺

D.  MnO₂   +  H₂O                  

E.  Mn²⁺  + H₂O  + Fe³⁺

15. Oksidator yang mengalami perubahan bilangan oksidasi sama dengan 0 ialah…

A.  Cr₂O₇^2-    --->      Cr³⁺                      

B.  IO₃^-    ---->      I^-                            

C.  MnO₄^- -----> Mn²⁺

D.  ClO₃^-   ----->  Cl^-                          

E.  CrO4^2- ----> Cr2O7^2-

16. Di antara reaksi redoks berikut yang telah setara adalah...

A.  Al  +   Cu²⁺    ----->    Al³⁺  + Cu                              

B.  SO4^2-  + 2I^-  + 2H⁺   ----->   H₂S  + I₂

C.  Cu  + NO₃^-  + 4H⁺   ---->   Cu²⁺  + NO + 2H₂O        

D.   Cl₂  +  6OH^-    ----->    Cl^-  +  ClO₃^-  +  3H₂O

E.  5I^-  +  IO₃^-  +  6H⁺    ----->    3I₂  + 3H₂O

17.  aKMnO₄   +   bH₂SO₄   +  cFeSO₄     ----->     K₂SO₄   + dMnSO₄  + eFe₂(SO₄)₃ + 8H₂O. Koeffisien a, b, c, d, e pada reaksi di atas adalah...

A.  2, 8, 10, 2,5                                         

B.  2, 8, 10, 2,10                                      

C.  2, 8, 10, 2,8

D.  2, 8, 5, 2, 5                                          

E.  2, 6, 10, 2,5

18.  Reaksi redoks MnO₄^-   +   C₂O₄^2-       ---->      Mn²⁺  + H₂O  +  CO₂. Berapa mol C₂O₄^2- dapat dioksidasi oleh 2  mol MnO₄^- ?

A. 0.4 mol               b.   1 mol              c.   2.5 mol           d.   3 mol              e.   5 mol

19.  Pada reaksi Cr₂O₃  +  KClO₃  + KOH   ---->      K₂CrO₄  + KCl  + 2H₂O. Pernyataan yang benar adalah…

A. Cr₂O₃ adalah oksidator                

B. H₂O adalah oksidasi           

C. KOH adalah reduktor                     

D. K₂CrO₄ adalah hasil oksidasi  

E. Bilangan oksidasi Cr dalam  K₂CrO₄ adalah +7

20.  Diketahui EoK⁺/K= -2.92V;    E^o Ag⁺/Ag= +0.80V;      E^oZn²⁺/Zn = -0.76V ;       E^oSn²⁺/Sn=-0.15V ;    E^oFe²⁺/Fe=-0.44V. Zat yang merupakan oksidator paling kuat    adalah…

a.   Ag                    b.   K                      c.   Zn                     d.   Sn                    e.   Fe

23.  Diketahui reaksi setengah sel : Ti²⁺  + 2e    <===>      Ti  E^o  = -1.63v;

Cu²⁺  + 2e       <===.     Cu  E^o=+0.34v;

2H₂O + 2e <===>   H₂ + 2OH^-  Eo = -0.83V

Berapa volt yang dihasilkan pada sel Cu/Cu ²⁺//Ti²⁺/Ti?

a.  -1.97v           b.   -1.29V            c.   +1.14 V           d.   +1.29v         e.   +1.97v                           

24. Elektrolisis zat manakah yang menghasilkan gas hidrogen di anode?

A. NH₃  (l)           

B. Na₂SO₄ (aq)                     

C. NaH (l) 

D. HCl (aq)               

E. KHSO₄ (aq)

25.  Pada elektrolisis larutan MgCl₂, pada katoda dan anoda berturut-turut dibebaskan.....

A. H₂ dan Cl₂                           c.   Mg dan Cl₂                   e.   Mg dan O₂

B. H₂ dan O₂                           d.   Mg dan H

26.  Ke dalam sel elektrolisis yang mengandung larutan nikel sulfat  (NiSO₄) dialirkan listrik 0.4 F. Berat Ni (Ar Ni = 59) yang dihasilkan adalah...gram

a.   59                     b.   5.9                   c.   8.8                    d.   11.8                 e.   17.7

27.  Sejumlah arus dapat mengendapkan 0.27 gram alumunium dari lelehan Al₂O₃. Jika arus yang sama di alirkan dalam larutan CuSO₄, berapa gram tembaga yang di endapkan ? (Al=27, Cu = 63.5)

a.  1.905gr            b.  0.9525gr         c.   0.47625gr                      d.   3.81 gr            e.   7.62gr

28.  Berapakah gram massa tembaga yang dapat dibebe\askan oleh arus 10 ampere yang dialirkan selama 1930 detik ke dalam CuSO₄ (Cu = 63.5)

A. .  1.5875                                b.  3.175               c.  6.35                  d.   12.7                 e.   25.4

29.  Aki mempunyai elektroda Pb dan PbO₂. Selama aki bekerja terjadi perubahan....

A. Pb dan PbSO₄ berubah menjadi PbSO₄                

B. Pb dan PbO₂ berubah menjadi Pb₃O₄

C.  Pb menjadi PbO₂ dan PbO₂ menjadi PbSO₄

D.  Pb menjadi PbO₂ dan PbO₂ menjadi PbO₄

E. Pb menjadi PbSO₄ dan PbO₂ tetap

Pelajari sumber materi :
 BEBERAPA SEL VOLTA KOMERSIAL
ELEKTROLISIS
HUKUM-HUKUM FARADAY
REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA
REAKSI REDOKS SPONTAN
SEL ELEKTROKIMIA