Sobat Pintar, pernah lihat fenomena pada di atas, nggak? Logam mudah sekali berkarat, ya? Penyepuhan logam adalah salah satu solusi untuk fenomena tersebut, dengan melapisi permukaan logam oleh logam lain melalui proses elektrolisis, contohnya pisau yang dilapisi dengan perak agar tahan karat. Elektrolisis merupakan penguraian suatu elektrolit oleh arus listrik pada sel elektrolisis. Yuk, pelajari lebih lanjut mengenai sel elektrolisis!

Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis adalah penggunaan energi listrik untuk menjalankan reaksi kimia. Secara teoritis, sel elektrolisis merupakan bagian dari sel elektrokimia, di mana energi listrik digunakan untuk menjalankan reaksi redoks tidak spontan. Secara umum, sel elektrolisis tersusun dari:
- Elektrolit, yaitu zat yang dapat menghantarkan listrik.
- Sumber listrik yang menyuplai arus searah (Direct Current = DC), misalnya baterai.
- Anode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi oksidasi (kutub positif).
- Katode, yaitu elektrode tempat terjadinya reaksi reduksi (kutub negatif).

Susunan Sel Elektrolisis
Source: http://www.hannahtuition.com/ 

Proses Reaksi Sel Elektrolisis

Sobat Pintar, prinsip kerja sel elektrolisis adalah menghubungkan kutub negatif dari sumber arus searah ke katode dan kutub positif ke anode sehingga terjadi overpotensial yang menyebabkan reaksi reduksi dan oksidasi tidak spontan dapat berlangsung. Elektron akan mengalir dari katode ke anode. Ion-ion positif akan cenderung tertarik ke katode dan tereduksi, sedangkan ion-ion negatif akan cenderung tertarik ke anode dan teroksidasi. Perhatikan simulasi sel elektrolisis berikut ya, Sobat Pintar!

Ilustrasi Sel Elektrolisis
Source: https://m-edukasi.kemdikbud.go.id/ 

Secara umum, elektrolisis lelehan senyawa ionik melibatkan reaksi redoks yang lebih sederhana. Hal ini dikarenakan tanpa adanya air, kation akan direduksi di katode dan anion akan dioksidasi di anoda. Sebagai contoh, pada elektrolisis lelehan NaCl, ion Na+ akan tereduksi di katode membentuk logam Na dan ion Cl− akan teroksidasi di anode membentuk gas Cl2.
Namun, jika reaksi elektrolisis berlangsung dalam sistem larutan, ada beberapa reaksi redoks yang bersaing sehingga reaksi cenderung agak kompleks karena ditentukan oleh beberapa faktor. Kira-kira apa saja ya?

1. Ion-ion di sekitar elektrode
- Ion-ion di sekitar anode yang memiliki E° lebih negatif yang akan mengalami oksidasi.
- Ion-ion di sekitar katode yang memiliki E° lebih positif yang akan mengalami reduksi.

2. Bahan elektrode
- Jika bahan elektrode terbuat dari grafit (C) atau logam inert (misalnya Pt atau Au), elektrode tidak mengalami oksidasi atau reduksi. Jadi yang mengalami oksidasi dan reduksi adalah spesi-spesi yang ada di sekitar elektrode.
- Jika elektrode (terutama anode) berasal dari logam aktif, anode tersebut yang akan mengalami oksidasi.

3. Potensial tambahan (Overpotensial)
Overpotensial dibutuhkan untuk melampaui interaksi pada permukaan elektrode yang umumnya sering terjadi ketika elektrolisis menghasilkan gas.

Secara ringkas, Sobat bisa menggunakan bagan berikut ini agar lebih mudah untuk memprediksi reaksi yang akan terjadi pada sel elektrolisis.

Bagan Elektrolisis

Contoh Reaksi Elektrolisis

1. Elektrolisis larutan KI dengan elektrode grafit

KI(aq) → K+(aq) + I−(aq)
K termasuk logam golongan IA, sehingga air akan tereduksi di katode. Oleh karena elektrode grafit termasuk elektrode inert dan anion I− tidak termasuk sisa asam oksi, maka anion I− akan teroksidasi di anode.
Katode     : 2H2O(l) + 2e− → H2(g) + 2OH−(aq)
Anode       : 2I−(aq) → I2(g) + 2e−
Reaksi sel : 2H2O(l) + 2I−(aq) → H2(g) + 2OH−(aq) + I2(g)

2. Elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektrode tembaga

CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO42−(aq)
Cu tidak termasuk logam aktif, sehingga kation Cu2+ akan tereduksi di katode. Oleh karena elektrode tembaga (Cu) tidak termasuk elektrode inert, maka anode Cu akan teroksidasi.
Katode     : Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s)
Anode       : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e−
Reaksi sel : Cu(s)anode → Cu(s)katode

Sudah paham kan tentang sel elektrolisis? Selain teori dan konsep, Sobat Pintar juga sudah diberikan beberapa contoh reaksi pada sel elektrolisis. Terus dipahami dan terus berlatih mengerjakan soal ya. Untuk mendapatkan penjelasan dan latihan soal lainnya? 
Sobat Pintar jangan lupa download aplikasi Aku Pintar di Play Store atau App Store, ya! Ada fitur Belajar Pintar yang bakal nemenin Sobat belajar di rumah. Simak juga artikel-artikel lainnya, yaa.

Writer: Ghea Ovilia
Editor: Muhammad Fahmi Ridlo