Sel Elektrolisis : Prinsip dan Aturan Reaksi Sel

Sel Elektrolisis merupakan pemanfaatan arus listrik untuk menghasilkan reaksi redoks. Oleh karena itu, elektrolisis adalah proses penguraian suatu senyawa dengan pengaliran arus listrik yang melaluinya. Dalam elektrolisis, terjadi perubahan Energi Listrik menjadi Energi Kimia.

Susunan Sel Elektrolisis

Pada umunya, sel elektrolisis terdiri dari:

Sumber: https://www.ilkimia.com (2018)

• Sumber arus : penyuplai arus searah, contohnya baterai, power supply.
• Katoda : tempat terjadinya reaksi reduksi.
• Anoda : tempat terjadinya reaksi oksidasi.
• Elektrolit : zat yang dapat menghantar listrik (leburan/lelehan/larutan).

Prinsip Kerja

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. Bila suatu elektrolit (baik larutan yang mengadung H₂O, maupun leburan/lelehan/cairan yang tidak mengandung H₂O) dielektrolisis, maka elektrolit tersebut akan terurai menjadi kation dan anion. Selanjutnya, kation akan menuju Katoda (elektroda negatif) dan tereduksi, sedangkan anion menuju Anoda (elektroda positif) dan teroksidasi.

INGAT: 
Pada Sel Elektrolisis berlaku:
- Katoda Reduksi Anoda Oksidasi => Katoda Negatif Anoda Positif
- Elektron mengalir dari anoda (proses oksidasi) menuju ke kutub positif pada sumber listrik, kemudian elektron dari sumber listrik mengalir menuju katoda (proses reduksi).

Jenis Elektroda

Elektroda merupakan tempat masuk dan keluarnya arus listrik, ada dua tipe elektroda berdasarkan sifat bahannya:

• Elektroda Inert (elektroda yang tidak aktif/tidak ikut bereaksi dalam reaksi redoks elektrolisis). Contoh: Platina (Pt), Emas (Au) , dan Karbon (C). 
• Elektroda Aktif (elektroda yang ikut terlibat dalam reaksi redoks elektrolisis), selain Pt, Au, C, seperti Besi (Fe), Perak (Ag), Tembaga (Cu).

Reaksi Sel Elektrolisis 

Reaksi pada Katoda (Reduksi terhadap Kation):
1. Bila elektrolitnya berupa larutan yang mengandung kation IA, IIA, Al³⁺, dan Mn²⁺, yang direduksi adalah H₂O.

Katoda : H₂O + 2e^- → 2OH^- + H₂

2. Kation selain IA, IIA, Al³⁺, dan Mn²⁺ /ion logam lain (M), maka kation tersebut yang direduksi.

Katoda : Mⁿ⁺ + ne^- → M

3. Ion H⁺ (Asam).

Katoda : 2H⁺ + 2e^- → H₂

4. Bila elektrolitnya berupa leburan/lelehan/cairan (tidak mengandung H₂O), maka apapun jenis kationnya akan direduksi.

Reaksi pada Anoda (Oksidasi terhadap Anion):
1. Bila anodanya inert yaitu Pt, Au, C maka reaksi bergantung pada jenis anionnya.

• Anion sisa asam oksi, seperti : SO42-, NO3- , CO32-, yang dioksidasi adalah H2O .
Anoda : 2H2O → 4H+ + O2 + 4e^-
• Anion lain,  OH^- (ion hidroksida), X-(ion Halida: Cl^-, Br^-, I^-) akan dioksidasi.
  Anoda : 4OH- → O2 + 2H2O +  4e^-
  Anoda : 2X- → X2 +  2e^-

2. Bila anoda merupakan elektoda aktif, maka anoda tersebut teroksidasi.
                                            Anoda : M → Mⁿ⁺ +  ne^-

Semoga bermanfaat.