Dalam penyaduran elektrik (electroplating), objek yang hendak disalut ialah katod, logam penyalut ialah anod, dan elektrolit mengandungi ion logam penyalut. Ion logam menerima elektron di katod dan termendap. Atom logam di anod melepaskan elektron dan memasuki larutan.
Pelajaran ini menggunakan peranan elektrod, persamaan setengah dan idea elektrod aktif daripada kes akueus dan lebur.
Bagaimana membaca gambar rajah penyaduran elektrik?
Jawab empat soalan mengikut turutan.
- Elektrod mana disambung kepada terminal negatif? Itulah katod, dan objek yang disadur.
- Yang mana disambung kepada terminal positif? Itulah anod, diperbuat daripada logam penyadur.
- Ion apa dalam larutan? Ia mestilah ion logam penyadur.
- Apa yang berlaku di setiap elektrod? Katod memperoleh logam. Anod kehilangan logam.
Oleh sebab jumlah yang larut di anod sepadan dengan jumlah yang termendap di katod, kepekatan larutan kekal lebih kurang sama.
Contoh berlangkah
Sebuah gambar rajah menunjukkan kunci keluli disambung kepada terminal negatif dan bar kuprum disambung kepada terminal positif. Kedua-duanya berada dalam larutan kuprum(II) sulfat. Terangkan apa yang berlaku dan tulis persamaan setengah.
Langkah 1, elektrod: kunci ialah katod. Bar kuprum ialah anod.
Langkah 2, katod: ion Cu²⁺ daripada larutan bergerak ke kunci dan menerima elektron: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu. Satu lapisan kuprum terbentuk pada kunci.
Langkah 3, anod: atom kuprum dalam bar melepaskan elektron dan memasuki larutan: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻. Bar menjadi lebih nipis.
Langkah 4, kekonsistenan: kedua-dua persamaan setengah melibatkan 2 elektron, jadi setiap Cu²⁺ yang keluar daripada larutan diganti oleh satu yang larut. Warna biru kekal lebih kurang sama.
Data rekaan, untuk latihan sahaja: andaikan kunci memperoleh 0.32 g kuprum. Mol kuprum ialah 0.32 ÷ 64 = 0.005 mol. Bar kehilangan 0.005 mol yang sama, iaitu 0.005 × 64 = 0.32 g. Elektron yang dipindahkan ialah 2 × 0.005 = 0.010 mol.
Semakan: 0.32 ÷ 64 = 0.005, dan 0.005 × 2 = 0.010. Pengiraan tepat.
Idea bahaya dalam perkataan: larutan penyaduran dan langkah pembersihan menggunakan bahan kimia yang memerlukan kawalan yang betul, jadi pelajaran ini tentang membaca gambar rajah, bukan menjalankan proses.
Kesilapan yang perlu dielakkan
Kesilapan biasa ialah meletakkan objek di anod atau menggunakan elektrolit yang tidak berkaitan.
Jawapan yang salah: “Kunci ialah anod, jadi kuprum termendap padanya.”
Ion logam bercas positif dan bergerak ke katod yang negatif. Objek di anod akan kehilangan logam, bukan memperolehnya.
Pembetulannya ialah bermula daripada terminal. Negatif bermaksud katod, dan objek yang hendak disalut sentiasa berada di katod. Kemudian semak elektrolit mengandungi ion logam penyalut.
Semak diri anda
1. Sebilah sudu hendak disadur dengan argentum. Namakan katod, anod dan elektrolit yang sesuai.
Lihat jawapan
Katod: sudu. Anod: bar argentum. Elektrolit: larutan yang mengandungi ion argentum, seperti larutan argentum nitrat.
2. Tulis persamaan setengah di katod bagi penyaduran argentum.
Lihat jawapan
Ag⁺ + e⁻ → Ag. Cas: 0 pada kedua-dua belah.
3. (Data rekaan.) Sebilah sudu memperoleh 0.216 g argentum. Berapakah mol argentum itu? (Ar bagi Ag = 108.)
Lihat jawapan
0.216 ÷ 108 = 0.002 mol. Semakan: 0.002 × 108 = 0.216. Oleh sebab Ag⁺ memerlukan satu elektron, 0.002 mol elektron juga dipindahkan.
Langkah seterusnya
Cuba keseluruhan modul dalam penaakulan elektrolisis: latihan campuran. Guru mol dan nisbah persamaan menyokong pengiraan kuantiti.
Jika anda mahu seseorang menyemak penaakulan gambar rajah anda semasa anda bekerja, itulah yang dilakukan guru kami dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu.