Elektrolisis Kimia | 3 Faktor Yang Mempengaruhi Pemilihan Ion di Elektrod

Perkara paling penting bila mahu memahami bab Sel Elektrolisis melibatkan elektrolit jenis larutan, ialah adik-adik mesti tahu ion apa yang akan di nyahcas di elektrod katod dan anod. Sebenarnya perkara ini tidak sukar.

Secara ringkas, ada 3 faktor yang perlu dilihat semasa kita membuat analisa ion yang akan dinyahcas.

Bayangkan, dalam satu sel elektrolisis yang menggunakan larutan elektrolit, akan ada 2 ion positif (kation) yang akan tertarik kepada elektod katod dan ada 2 juga ion negatif (anion) yang akan tertarik kepada elektrod anod.

Bagaimana kita menentukan satu ion yang dinyahcas di katod dan anod tersebut?

3 Faktor Yang Mempengaruhi

3 faktor ini adalah rahsianya untuk mengetahui mana satu ion yang terpilih di katod dan anod. Mari kita teliti satu persatu.

Faktor 1: Siri Elektrokimia (SEK)

Adik-adik tentu sudah tahu tentang siri elektrokimia yang perlu kita hafal bukan? Ia seperti berikut:

Pada setiap sel elektrolisis, jika tiada faktor elektrod aktif atau kepekatan elektrod yang tinggi digunakan, maka kia sentiasa akan merujuk siri elektrokimia ini sebagai panduan.

Caranya ialah, ion yang berada lebih bawah dalam siri akan terpilih untuk dinyahcas.

Contoh, kita ada sel elektrolisis seperti di bawah. Elektrod karbon (lengai) digunakan dan kepekatan elektrolit juga rendah. Maka untuk menentukan ion yang terpilih, kita akan menggunakan SEK.

Mula-mula, kenal pasti dahulu ion-ion yang akan tertarik kepada katod (terminal negatif, -) dan kepada anod (terminal positif, +).

Katod: Cu²⁺ dan H⁺

Anod: SO₄^2- dan OH^-

Untuk katod, perhatikan ion Cu²⁺ dan ion H⁺ dalam SEK. Ion yang manakah kedudukan berada lebih bawah dalam siri? Ya, ion Cu²⁺ maka ion tersebut terpilih untuk dinyahcas di katod.

Untuk anod pula, perhatikan ion SO₄^2- dan ion OH^- dalam SEK. Ion yang manakah kedudukan berada lebih bawah dalam siri? Ya, ion SO₄^2- maka ion tersebut terpilih untuk dinyahcas di anod.

Boleh faham?

Faktor 2: Jenis Elektrod

Jika dalam suatu sel elektrolisis, adik-adik dapati elektrod yang digunakan adalah jenis elektrod aktif, iaitu selain karbon. Maka, faktor kedua ini akan mempengaruhi nyahcas ion di katod dan anod.

Faktor ini sebenarnya lebih mudah.

Ingat sahaja rumus ini, anod akan mengion (kurus) dan katod akan menyahcas (gemuk).

Secara ringkas, di anod tiada ion yang dinyahcas okay. Yang berlaku ialah, elektrod tersebut yang mengion dan menyebabkan ia menjadi terkakis (kurus).

Perhatikan contoh sel elektrolis ini, elektrod aktif jenis Kuprum digunakan.

Apa yang berlaku di anod ialah logam KUPRUM akan mengion, tiada ion terpilih untuk dinyahcas.

Anod: Cu à Cu²⁺ + 2e

Dan apa pula yang berlaku di katod?

Jawapannya, di katod ion logam yang sama akan terpilih untuk dinyahcas. Persamaan seperti berikut,

Katod: Cu²⁺ + 2e àCu

Jelas?

Sekali lagi, ingat rumus bahawa anod akan mengion (kurus) dan katod akan menyahcas (gemuk).

Faktor 3: Kepekatan Elektrolit Yang Tinggi

Untuk faktor yang ketiga ini, kadangkala soalan tak beritahu pun elektrolit yang digunakan adalah dalam kepekatan tinggi. Jadi kalau nak tahu, perhatikan sahaja kemolaran elektrolit yang diberitahu - jika ia sama atau melebihi 1.0 mol dm³, maka ia dikira berkepekatan tinggi. Faktor ini akan mempengaruhi pemilihan ion di katod dan anod.

Bagaimana?

Ingat kata kunci ini, ion dengan kepekatan tinggi akan terpilih untuk dinyahcas walaupun ia berada lebih atas dalam Siri Elektrokimia (SEK).

Namun, ada pengecualian. Faktor ini hanya terpakai jika kedudukan ion berkepekatan tinggi tersebut dalam SEK tidak terlalu jauh dengan ion lawannya.

Perhatikan contoh ini,

Dalam siri ini, larutan PLUNBUM (II) SULFAT pekat digunakan.

Semua ion yang wujud di dalam elektrolit ialah: Pb²⁺, H⁺, SO₄^2- dan OH^-

Ion yang berkepekatan tinggi di sini ialah ion Pb²⁺ dan ion SO₄^2-

Secara mudah, ion Pb²⁺ akan terpilih untuk dinyahcas di katod. Manakala ion SO₄^2- akan terpilih untuk dinyahcas di anod.

Tapi.

Sebelum kita jump to conclusion, mari kita semak kedudukan ion berkepekatan tinggi ini dengan ion lawannya dalam SEK terlebih dahulu:

Ion SO₄^2- vs ion OH^- (Anod)

dan

Ion Pb²⁺ vs ion H⁺ (Katod)

Perhatikan di anod, ion berkepekatan tinggi SO₄^2- berada di atas, tetapi jaraknya terlalu jauh dengan lawannya, ion OH^- maka faktor kepekatan akan terbatal. Ion yang terpilih untuk dinyahcas di sini ialah ion OH^-

Di katod pula, ion berkepekatan tinggi Pb²⁺ walaupun berada di atas dalam SEK, tetapi jaraknya tidak jauh dengan ion lawannya, H⁺ maka ia (Pb²⁺) akan terpilih untuk dinyahcas.

Kesimpulan

Dalam soalan melibatkan sel elektrolisis biasanya ia akan terus tanya apakah hasil di katod dan anod.

Jadi, adik-adik kena terus analisis sendiri ion apa yang akan terpilih untuk kedua-dua katod dan anod. Maka gunakan 3 faktor ini untuk menentukan ion-ion tersebut.

Selamat berjaya!

Cara Mudah Ingat Ciri-ciri Imej bagi Kanta Cembung

Belajar Fizik bab Cahaya Tingkatan 4 memang sedikit memeningkan, betul tak adik-adik?

Dalam bab tersebut ada satu bahagian tentang kanta cembung dan cekung iaitu di bawah subtopik Pembiasan Cahaya.

Di bawah tajuk Pantulan Cahaya pula kita belajar tentang cermin cekung dan cembung.

Bagi kanta cembung, ianya menghasilkan imej yang berbeza-beza mengikut kedudukan objek. Jadi susah nak mengingatnya bila hampir peperiksaan SPM, betul?

Bukan senang nak mengingat ciri-ciri imej yang terbentuk nie ha..

Jadi di sini, Cikgu mahu kongsikan suatu rumus supaya adik-adik senang mengingat ciri-ciri imej tersebut. Manfaatkan dan kongsi dengan kawan-kawan okay.

Rajah Mudah Ingat Ciri-ciri Imej Kanta Cembung

Nah.

Gunakan rajah di bawah ini sebagai panduan mudah mengingat.

Berikut ialah maksud-maksud simbol dalam rajah tersebut.

=====================

SN | MT

S: Songsang
N: Nyata
M: Maya
T: Tegak

Kita boleh anggap ini sebagai Sains (SN) dan Maths (MT) okay.

Bahagian ini bermaksud bahagian sebelah kiri ialah imej yang terbentuk bersifat SONGSANG dan NYATA. Maka, bahagian sebelah kanan pula bermaksud imej yang terbentuk ialah MAYA dan TEGAK.

====================

K S B I B
(Kami Suka Belajar Ilmu Baru)

K: Kecil
S: Sama
B: Besar
I: Infiniti / Tak TerhinggaB: Besar

Bahagian ini pula untuk mengingat saiz imej.

Kalau digabung bahagian SN | MT dan K S B I B ini, semua ini telah cover ciri-ciri imej okay.

====================

Untuk seterusnya ialah hafal pula kedudukan objek.

Perhatikan 5 titik yang Cikgu tandakan (*)

Ada 5 tempat kesemuanya. Dan 5 tempat ini selari sahaja dengan kedudukan K S B I B. Tetapi di bawah I (Ilmu), tandakan tempat tersebut sebagai F, iaitu titik fokus bagi kanta/cermin. Selari di bawah S (Suka) pula, tandakan sebagai 2F, iaitu dua kali jarak titik fokus.

Sekarang, lihat titik pertama dari kiri ya, yang paling hampir dengan kanta cembung dalam rajah tu.

Titik 1 kedudukannya objek ialah kurang dari panjang fokus, F.

Titik 2 pula untuk objek yang kedudukannya pada titik fokus, F.

Titik 3 ialah kedudukan objek yang terletak antara F dan 2F.

Titik 4 bermaksud kedudukan objek jatuh pada 2F.

Terakhir, titik 5 ialah kedudukan objek jaraknya berada melebihi 2 kali ganda panjang fokus.

Contoh Penggunaan Rajah

Bila sudah kenal semua label pada rajah, sekarang mari kita praktik pula cara gunakannya ya. Cikgu beri contoh pertama.

Katakan kita ada objek (rama-rama) yang kedudukannya seperti di bawah.

Perhatikan, pada kedudukan objek itu, ia berada

(a) di bahagian kiri rajah iaitu kawasan SN
(b) di bawah kawasan B

Dengan ini, ciri-ciri imej untuk objek tersebut ialah,

1) Songsang
2) Nyata
3) Besar / Dibesarkan

Dapat?


Lihat lagi contoh ke-2 ya. Katakan kedudukan objek (rama-rama) ialah seperti rajah di bawah.

Perhatikan, jika objek berada betul pada titik F, ia berada

(a) di bahagian kanan rajah iaitu kawasan MT
(b) di bawah kawasan I

Dengan ini, ciri-ciri imej untuk objek tersebut ialah,

1) Maya
2) Tegak
3) Infiniti

Jelas kan cara nak guna rajah ini? Selamat mencuba! Semoga adik-adik dapat menjawab soalan kanta ini dengan baik okay!

Oh ya, rajah ini boleh digunakan untuk cermin cekung juga tau! Ciri-ciri imej yang terbentuk oleh cermin cekung sebenarnya sama sahaja dengan kanta cembung. Jadinya, rajah yang sama boleh apply untuk jawab soalan cermin cekung okay.

Semoga bermanfaat ya, dan jangan lupa share dengan rakan-rakan!
:wink: