9.4.1 Sel Elektrolisis (Q&A)

Soalan Jawapan Pendek

  1. Apakah itu sel elektrolisis?
    Sel elektrolisis ialah peranti elektrokimia yang menggunakan tenaga elektrik untuk memacu tindak balas kimia tidak spontan.
  2. Apakah nama proses yang menggunakan sel elektrolisis?
    Proses tersebut dinamakan elektrolisis.
  3. Apakah peranan bekalan kuasa luar dalam sel elektrolisis?
    Bekalan kuasa luar membekalkan tenaga elektrik yang diperlukan untuk memacu tindak balas redoks tidak spontan.
  4. Apakah itu elektrolit?
    Elektrolit ialah bahan yang mengandungi ion bebas bergerak dan boleh mengalirkan arus elektrik.
  5. Apakah dua jenis elektrolit?
    Elektrolit leburan (contoh: natrium klorida lebur) dan elektrolit akueus (contoh: larutan kuprum(II) sulfat).
  6. Di manakah pengoksidaan berlaku dalam sel elektrolisis?
    Pengoksidaan berlaku di anod.
  7. Di manakah penurunan berlaku dalam sel elektrolisis?
    Penurunan berlaku di katod.
  8. Apakah jenis cas bagi anod dalam sel elektrolisis?
    Anod mempunyai cas positif dalam sel elektrolisis.
  9. Apakah jenis cas bagi katod dalam sel elektrolisis?
    Katod mempunyai cas negatif dalam sel elektrolisis.
  10. Apakah peranan elektrod lengai dalam elektrolisis?
    Elektrod lengai, seperti platinum atau grafit, tidak mengambil bahagian dalam tindak balas tetapi menyediakan permukaan untuk pemindahan elektron.
  11. Apakah itu elektrod aktif?
    Elektrod aktif, seperti kuprum, mengambil bahagian dalam tindak balas elektrokimia dan mungkin melarut atau mendapkan logam.
  12. Apakah yang berlaku di katod semasa elektrolisis leburan plumbum(II) bromida?
    Pb²⁺(l) + 2e⁻ → Pb(l)
  13. Apakah yang berlaku di anod semasa elektrolisis leburan plumbum(II) bromida?
    2Br⁻(l) → Br₂(g) + 2e⁻
  14. Apakah tindak balas keseluruhan bagi elektrolisis leburan plumbum(II) bromida?
    PbBr₂(l) → Pb(l) + Br₂(g)
  15. Apakah ion-ion yang hadir dalam larutan akueus kuprum(II) sulfat?
    Cu²⁺(ak), SO₄²⁻(ak), H⁺(ak), dan OH⁻(ak)
  16. Ion manakah yang diturunkan di katod dalam elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat?
    Cu²⁺(ak) diturunkan kepada Cu(p).
  17. Ion manakah yang dioksidakan di anod dalam elektrolisis larutan kuprum(II) sulfat?
    OH⁻(ak) dioksidakan kepada O₂(g).
  18. Apakah dua aplikasi elektrolisis?
    Penyaduran elektrik dan pengekstrakan logam.
  19. Bagaimanakah sel elektrolisis berbeza daripada sel kimia (galvani)?
    Sel elektrolisis menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga kimia, manakala sel kimia menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik.
  20. Apakah tindak balas keseluruhan bagi elektrolisis asid hidroklorik?
    2HCl(ak) → H₂(g) + Cl₂(g)

Soalan Penjelasan

  1. Mengapakah kation bergerak ke katod semasa elektrolisis?
    Kation bercas positif dan tertarik ke arah katod yang bercas negatif, di mana kation akan menerima elektron (penurunan).
  2. Mengapakah anion bergerak ke anod semasa elektrolisis?
    Anion bercas negatif dan tertarik ke arah anod yang bercas positif, di mana anion akan kehilangan elektron (pengoksidaan).
  3. Mengapakah elektrolisis larutan akueus lebih kompleks daripada elektrolit leburan?
    Larutan akueus mengandungi kedua-dua ion bahan terlarut dan molekul air, yang juga boleh mengambil bahagian dalam tindak balas pengoksidaan dan penurunan.
  4. Bagaimanakah kepekatan ion mempengaruhi elektrolisis?
    Kepekatan ion yang lebih tinggi meningkatkan kebarangkalian ion tersebut untuk dinyahcaskan di elektrod.
  5. Mengapakah ion yang berbeza dinyahcaskan di elektrod yang berbeza semasa elektrolisis?
    Siri elektrokimia menentukan ion mana yang mempunyai kecenderungan lebih tinggi untuk diturunkan (katod) atau dioksidakan (anod).
  6. Bagaimanakah elektrolisis membantu dalam pengekstrakan logam?
    Logam yang sangat reaktif, seperti aluminium dan natrium, diekstrak daripada bijihnya menggunakan elektrolisis sebatian leburan.
  7. Mengapakah penyaduran elektrik digunakan dalam industri?
    Penyaduran elektrik mencantikkan rupa dan meningkatkan rintangan terhadap kakisan sesuatu objek dengan menyalutinya dengan lapisan nipis logam.
  8. Bagaimanakah gas hidrogen dihasilkan semasa elektrolisis?
    Gas hidrogen dihasilkan apabila ion H⁺ diturunkan di katod: 2H⁺(ak) + 2e⁻ → H₂(g).
  9. Mengapakah gas klorin terhasil di anod semasa elektrolisis asid hidroklorik?
    Ion klorida (Cl⁻) mempunyai kecenderungan yang lebih tinggi untuk dioksidakan berbanding ion OH⁻, lalu membentuk gas klorin: 2Cl⁻(ak) → Cl₂(g) + 2e⁻.
  10. Bagaimanakah siri elektrokimia menentukan tindak balas di elektrod?
    Spesies yang berada lebih rendah dalam siri lebih mudah diturunkan di katod, manakala spesies yang berada lebih tinggi lebih mudah dioksidakan di anod.