Elektrolisis Larutan Akueus

Elektrolisis Larutan Akueus:

Apabila suatu bahan larut dalam air, larutan akueus dihasilkan.
Larutan akueus suatu bahan mengandungi ion-ion daripada sebatian tersebut serta ion-ion hidrogen, H⁺ dan ion-ion hidroksida, OH^– daripada penceraian separa air.
Misalnya, larutan akueus natrium klorida mengandungi ion-ion natrium dan ion-ion klorida yang terbentuk daripada penceraian natrium klorida; ion-ion hidrogen dan ion-ion hidroksida terbentuk daripada pengionan separa molekul air.

NaCl –> Na⁺ + Cl^–

H₂O –> 2H⁺ + O^2-

Oleh itu terdapat dua jenis kation (ion kuprum(II) dan ion hidrogen) dan dua jenis anion (ion sulfat dan ion hidroksida) hadir dalam larutan akueus.
Semasa elektrolisis, hanya satu jenis kation dan anion akan dipilih untuk dinyahcas di elektrod masing-masing.

Pemilihan Nyahcas

Larutan akueus mempunyai lebih daripada satu kation dan anion di dalamnya.
Semasa elektrolisis, satu daripada dua ion di setiap anod dan katod itu akan dinyacaskan secara pilihan.
Faktor-faktor yang menentukan ion yang akan dinyahcaskan secara pilihan ialah:

Kedudukan ion dalam siri elektrokimia
Kepekatan ion
Jenis elektrod yang digunakan.

Corak Gelombang Interferens

by admin

Garis Nod dan Garis Anti-nod

Anti-nod ialah titik beramplitud maksimum di mana interferens membina berlaku. Manakala nod ialah titik beramplitud minimum di mana interferens membinasa berlaku.
Garis anti-nod ialah garis yang menghubung semua titik anti-nod.
Garis nod ialah garis yang menghubung semua titik nod.

Formula untuk Interferens

λ = Panjang gelombang
a = Jarak di antara dua sumber gelombang
x = Jarak antara dua garis anti-nod atau garis nod berturutan
D = Jarak dari sumber gelombang ke satah di mana x diukur.

Elektrolisis

Elektrolisis ialah proses penguraian elektrolit kepada unsur juzuknya apabila arus elektrik mengalir melaluinya.
Bila satu sebatian ion yang ringkas dielektrolisiskan, logam terbentuk di katod dan bukan logam di anod.
Misalan dalam elektrolisis kalium iodida, kalium terbentuk di katod dan iodin terbentukdi anod.

Elektrod-elektrod

Elektrod adalah rod-rod grafit atau kepingan-kepingan logam yang dicelupkan ke dalam sesuatu elektrolit.
Arus elektrik masuk ke dalam elektrolit dan keluar darinya melalui elektrod.
Anod ialah elektrod positif (ia disambungkan kepada terminal positif bateri).
Katod ialah elektrod negatif (ia disambungkan kepada terminal negatif bateri).

Penerangan

(ion-ion negatif bergerak ke anod manakala ion positif bergerak ke katod)

Elektrolisis berlaku apabila arus elektrik mengalir melalui suatu elektrolit.
Suatu elektrolit mempunyai ion-ion yang bebas bergerak.
Semasa elektrolisis, ion-ion positif bergerak ke katod (elektrod negatif) manakala ion-ion negatif bergerak ke anod (elektrod positif).
Di anod, ion-ion negatif dinyahcaskan dengan menderma elektronnya.
Elektron-elektron itu mengalir ke katod melalui wayar.
Di katod, ion-ion positif menerima elektron-elektron dari elektrod dan dinyahcaskan.
Proses ini menyebabkan elektrolit diuraikan.

Perubahan Tenaga Semasa Elektrolisis

Dalam proses elektrolisis, tenaga elektrik dialirkan ke dalam elektrolit bagi menghasilkan tindak balas kimia.
Oleh itu, semasa elektrolisis, tenaga elektrik ditukarkan kepada tenaga kimia.

Elektrolisis Sebatian Ion Lebur

Elektrolisis Leburan Plumbum Bromida

Rajah di atas menunjukkan alat radas yang digunakan untuk mengkaji proses elektrolisis plumbum(II) bromida.
Dalam elektrolisis, plumbum (II) bromida dilebur untuk menghasilkan ion-ion Pb²⁺ dan Br^–
Proses elektrolisis bermula sebaik sahaja pepejal plumbum(II) bromida mula melebur.

Di Katod
Ion yang hadir:

Pb²⁺

Pemerhatian
Butir-butir plumbum terbentuk di katod.

Penerangan
Ion plumbum (II), Pb²⁺ dinyahcaskan dengan menerima 2 elektron daripada elektrod dan membentuk logam plumbum.

Persamaan Separuh

Pb²⁺ + 2e —> Pb

Di Anod
Ion yang hadir:

Br^–

Pemerhatian
Gas berbau sengit dan berwarna perang kemerahan dibebaskan.

Penerangan
Ion bromida, Br^– dinyahcaskan dengan melepaskan satu elektron dan membentuk atom bromin. Dua atom bromin bergabung membentuk molekul bromin, Br₂.

Persamaan Separuh

2Br^– —> Br₂ + e

Persamaan Kimia Keseluruhan

PbBr₂ —> Pb + Br₂

The principle of superposition states that where two or more waves meet, the total displacement at any point is the vector sum of the displacements that each individual wave would cause at that point.
Prinsip superposisi menyatakan bahawa apabila dua atau lebih gelombang bertemu, jumlah sesaran di setiap titik adalah jumlah vektor sesaran setiap gelombang pada ketika itu.

Gelombang Koheran

Dua sumber gelombang yang koheren mempunyai frekuensi yang sama atau mempunyai perbezaan fasa yang malar.

Interferens

Superposisi dua gelombang koheren menyebabkan berlakunya interferens.
Interferens adalah fenomena gelombang yang disebabkan oleh superposisi 2 atau lebih gelombang yang koheren.
Kesan interferens dapat dikaji dengan menggunakan tangki riak. Dua pencelup digunakan untuk menghasilkan dua sumber gelombang koheren.
Rajah di bawah menunjukkan corak interferens yang diperhatikan.

Interferens Membina dan Anti-nod

Dalam interferens 2 gelombang, ada tempat di mana 2 gelombang selalu berada dalam fasa (fasa yang sama) dan superposisi gelombang menghasilkan getaran yang mempunyai amplitud maksimum. Ini dipanggil intgerferens membina.
Tempat di mana berlaku interferens membina ini disebut antinod.

Interferens Membinasa dan Nod

Dalam interferens 2 gelombang, ada juga tempat di mana 2 gelombang selalu anti-fasa (perbezaan fasa = 180 °) dan superposisi gelombang menghasilkan ayunan yang mempunyai amplitud minimum. Ini dipanggil interferens membinasa.
Titik di mana interferens membinasa berlaku dipanggil nod.

Elektrolit dan Bukan Elektrolit

by admin

Elektrolit dan Bukan Elektrolit

Elektrolit

Elektrolit merupakan bahan kimia yang boleh mengkonduksikan elektrik dalam keadaan lebur atau dalam larutan akueus.
Semua sebatian ion merupakan elektrolit apabila lebur atau larut dalam air. Juga, asid dan alkali merupakan elektrolit apabila larut dalam air.
Contoh-contoh elektrolit lebur: plumbum (II) bromida lebur, kalium iodida lebur, dan aluminium oksida lebur.
Contoh-contoh elektrolit larutan akueus: larutan asid sulfurik, larutan akueus kalium iodida, dan larutan akueus natrium klorida.

Bukan Elektrolit

Bukan elektrolit ialah bahan kimia yang tidak boleh mengkonduksikan elektrik walaupun dalam keadaan lebur dan larutan akueus.
Contoh-contoh bukan elektolit ialah naftalena lebur, larutan akueus glukosa, dan metil benzena.
Kebanyakan sebatian kovalen merupakan bukan elektrolit. Bagaimanapun, sesetengah sebatian kovalen seperti hidrogen klorida dan ammonia merupakan elektrolit kerana mereka boleh menghasilkan ion apabila larut di dalam air.
Larutan bukan akueus merupakan bukan elektrolit kerana pengionan tidak berlaku. Sebagai contoh, larutan ammonia dalam metilbenzena bukan elektrolit tetapi larutan ammonia dalam air ialah elektrolit.

Zarah-zarah Dalam Elektrolit dan Bukan Elektrolit

Rajah di bawah menunjukkan susunan ion dalam pepejal natrium klorida dan juga perubahannya apabila lebur atau terlarut di dalam air.
Dalam keadaan pepejal, ion-ion tersusun dengan teratur dan tidak bebas bergerak manakala dalam keadaan lebur atau larutan akueus, ion-ionnya boleh bergerak bebas.
Oleh itu, natrium oksida tidak boleh mengkonduksikan elektrik dalam keadaan pepejal tetapi boleh mengkonduksikan elektrik dalam keadaan lebur dan larutan akueus.

Soalam Lazim 1

S: Terangkan mengapa sebatian ion tidak mengkonduksikan elektrik dalam keadaan pepejal. J:

Dalam pepejal sebatian ion, ion-ionnya diikat oleh daya-daya elektrostatik yang kuat pada kedudukan yang tetap.
Oleh itu, tiada ion-ion yang bebas bergerak untuk membenarkan pengaliran elektrik dalam pepejal sebatian ion.

Soalam Lazim 2

S: Terangkan mengapakah leburan natrium klorida boleh mengkonduksikan elektrik tetapi leburan naftalena tidak. J:

Natrium klorida ialah sebatian ion. Natrium klorida lebur mempunyai ion-ion yang bergerak bebas bertindak sebagai pembawa cas semasa mengkunduksikan elektrik,
Naftalena ialah sebatian kovalen. Ia tidak mempunyai sebarang ion, samada dalam keadaan pepejal atau leburan. Oleh itu, naftalena lebur tidak mengkonduksikan elektrik.