Paku yang mengalami korosi paling lambat terjadi pada nomor

By Urip Rukim on 23 April 2011

Setidaknya ada 6 soal tentang reaksi reduksi dan oksidasi, elektrokimia, dan peristiwa korosi pada ujian nasional pelajaran kimia tahun 2011 ini.

1. Penentuan zat yang berperan sebagai oksidator. Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi dalam reaksi redoks. Reaksi reduksi pada zat ini ditunjukkan oleh perubahan bilangan oksidasi (biloks) yang menurun.

Br pada HBr biloks-nya -1 sedangkan pada Br2 biloks-nya 0 (nol), ini berarti Br mengalami reaksi oksidasi (zatnya disebut reduktor ~ menyebabkan zat lain tereduksi).
S pada H2SO4 biloks-nya +6 sedangkan pada SO2 biloks-nya +4, ini berarti S mengalami rekasi reduksi (zatnya disebut sebagai oksidator ~ menyebabkan zat lain teroksidasi).
Jadi yang bertindak sebagai oksidator pada reaksi redoks adalah H2SO4.

2. Penyetaraan reaksi redoks. Keadaan reaksi kimia dikatakan telah setara jika atom maupun muatannya pada ruas kiri dengan ruas kanan seimbang jumlahnya. Demikian pula pada reaksi redoks. Untuk dapat menyetarakan semestinya kita bisa menggunakan metode penyetaraan berdasarkan biloks atau menggunakan metode penyetraan sistem setengah sel. Tetapi pada soal tersebut sudah diberikan clue atau petunjuk koefisien zat yang di ruas kanan tanda panah, artinya kita cukup menghitung hingga jumlah masing-masing atom yang bersesuaian sama.

Atom Mn di sebelah kanan = 2 maka koefisien MnO4– di kiri juga harus 2 (a = 2)
Atom H di sebelah kanan = 16 (8×2), maka koefisien H+ di kiri harus = 16 (b = 16)
Atom C di sebelah kanan = 10, maka koefisien C2O42- di kiri harus = 5 (c = 5), Kalau kita periksa muatannya juga sudah sama-sama +4 antara ruas kiri dan kanan.

3. Soal berikut mengenai penulisan notasi sel. Pada penulisan notasi singkat untuk sel sudah ditentukan caranya. Dalam menuliskan diagram sel, anoda dituliskan di sebelah kiri dan katoda di sebelah kanan yang dipisahkan oleh jembatan garam. Jembatan garam dilambangkan dengan dua garis sejajar (||).

Secara umum, notasi sel dituliskan sebagai berikut: anoda || katoda, sehingga pada sel volta di soal ini penulisan notasi selnya:

Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu (Alternatif jawaban A)

4. Penentuan harga potensial sel reaksi adalah dengan menentukan selisih antara dua sel yang terlibat dalam reaksi redoks.

Kita harus menentukan mana yang bertindak sebagai anoda dan mana sebagai katoda. Dalam soal berikut yang bertindak sebagai:

Anoda (tempat terjadi reaksi oksidasi) adalah Sn, Sn → Sn2+ E0 = +0,14 volt

Katoda (tempat terjadi reaksi reduksi) adalah Ag, Ag+ → Ag E0 = +0,80 volt
Jadi potensial sel (Esel) → (+0,14) volt + (+0,80) volt = 0,94 volt

5. Soal berikut mengenai penerapan Hukum Faraday yang menyatakan bahwa “Massa zat yang terjadi atau melarut selama proses elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yang melalui sel elektrolisis” W = (e.i.t)/96500.

Pada soal di atas yang diminta untuk ditentukan adalah massa Na saja dimana diketahui valensi Na adalah 1 , sehingga jika disubstitusikan akan menghasilkan jawaban seperti altenatif jawaban A. (23 gram x 10 ampere x 30 menit x 60 detik/menit)/96500

6. Proses korosi, korosi paling lambat terjadi jika logam tidak kontak secara langsung dengan udara (oksigen) dan air. Di udara sedikit banyak juga mengandung uap air.

Dengan demikian logam (paku) pada gambar nomor 4 adalah yang paling lambat mengalami korosi(paku ada dalam minyak dan tindak kontak langsung dengan udara karena wadah tertutup).

-2.688962 111.622398

You're Reading a Free Preview
Pages 5 to 9 are not shown in this preview.

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional (UN) SMA-IPA bidang studi Kimia dengan materi pembahasan Korosi yang meliputi korosi pada besi di berbagai medium serta cara melindungi besi dari korosi.

Perhatikan gambar berikut!

Tabung yang berisi paku paling lambat mengalami korosi adalah …. A. (1) B. (2) C. (3) D. (4)

E. (5)

Kelima tabung di atas terbuka dan berisi agar-agar berindikator. Yang membedakan hanya logam yang digunakan sebagai gulungan pada paku. Jenis logam tersebutlah yang akan mempercepat atau memperlambat korosi pada paku besi (Fe). Perhatikan Deret Volta berikut ini! Logam yang digunakan sebagai gulungan paku diberi warna biru.

Bila logam yang digunakan sebagai gulungan terletak di sebelah kanan Fe (Sn dan Cu) maka paku akan mengalami oksidasi. Sehingga paku lebih cepat mengalami korosi. Tetapi bila logam yang digunakan terletak di sebelah kiri Fe (Mg, Al, Zn) maka logam tersebut akan terserang korosi lebih dahulu daripada besi sehingga besi selamat atau lambat mengalami korosi. Karena logam Mg terletak paling kiri maka besi akan lebih lambat mengalami korosi bila dihubungkan dengan Mg. Metode perlindungan korosi ini dikenal dengan istilah proteksi katodik. Jadi, paku paling lambat mengalami korosi bila menggunakan gulungan dari logam Mg (D).

Perhatikan gambar percobaan berikut!

Paku yang mengalami perkaratan paling lambat adalah …. A. (1) B. (2) C. (3) D. (4)

E. (5)

Di antara faktor yang memengaruhi korosi paku (besi) adalah sebagai berikut:

besi berada pada medium yang mengandung O2 dan H2O,
besi bersentuhan dengan larutan asam atau garam,
besi berhubungan dengan logam lain, dan
temperatur.

Sekarang mari kita periksa masing-masing gambar di atas.

Gambar (1) paku hanya berhubungan dengan udara (O2) sehingga paku sangat lambat mengalami korosi.
Gambar (2) paku berada dalam air (H2O) dengan wadah terbuka sehingga memungkinkan O2 masuk [cepat korosi]
Gambar (3) paku berada dalam air dan minyak dengan wadah yang terbuka sehingga masih memungkinkan O2 masuk [bisa korosi]
Gambar (4) paku dihubungkan logam Mg yang menurut deret Volta terletak di sebelah kiri besi (Fe). Keadaan ini membuat paku lebih aman korosi karena Mg akan terserang korosi terlebih dahulu. Tetapi karena penghubungnya kawat Cu yang menurut deret Volta terletak di sebelah kanan Fe, maka paku akan terserang korosi lebih dahulu [cepat korosi]

Deret Volta:
K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn. Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au

Gambar (5) paku berada dalam air panas dengan wadah tertutup. Meskipun tertutup tetapi di dalam wadah masih tersisa O2 sehingga masih memungkinkan mengalami korosi.

Jadi, paku yang mengalami perkaratan paling lambat ditunjukkan oleh nomor 1 (A).

Berikut ini merupakan gambar yang menunjukkan eksperimen tentang perkaratan pada paku.

Paku yang paling cepat mengalami korosi terdapat pada gambar nomor …. A. (1) B. (2) C. (3) D. (4)

E. (5)

Penyebab utama terjadinya korosi pada besi adalah bila besi tersebut berada pada medium yang mengandung O2 dan H2O. Sekarang perhatikan gambar di atas! Kelima paku berada pada tabung yang tertutup. Di dalam masing-masing tabung terdapat udara dan cairan tertentu. Jenis cairan ini yang membedakan kelima tabung tersebut. Mari kita ulas setiap tabung pada percobaan di atas!

Paku berada pada di dalam air (H2O). Udara yang berada di atas air dapat masuk ke dalam air sehingga air berada dalam medium yang mengandung O2 dan H2O. [cepat korosi]
Paku berada pada medium CaCl2 anhidrat (tanpa kansungan air). Sedangkan CaCl2 bersifat menyerap uap air dalam tabung sehingga kandungan H2O dalam tabung sangat sedikit. [lambat korosi]
Paku berada di dalam air yang sudah didihkan. Air yang sudah didihkan mempunyai kandungan O2 yang lebih sedikit. [lambat korosi]
Paku berada pada larutan NaCl. Sedangkan garam NaCl bersifat elektrolit yang dapat mempercepat terjadinya reaksi oksidasi. [lebih cepat korosi]
Paku berada dalam minyak tanah. Meskipun O2 bisa menembus minyak, namun H2O tidak dapat menembusnya. [lambat korosi]

Jadi, paku yang paling cepat mengalami korosi terdapat pada gambar nomor 4 (D).

Perhatikan gambar proses korosi berikut!

Proses korosi yang berlangsung paling lambat adalah …. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

E. 5

Keterangan masing-masing gambar di atas adalah sebagai berikut:

Paku berada pada tabung terbuka sehingga O2 dapat masuk. Tetapi di dalam tabung terdapat CaCO2 yang bersifat menyerap H2O sehingga udara tetap kering. [lambat korosi]
Paku berada pada tabung terbuka yang berisi air atau paku berada pada medium yang mengandung O2 dan H2O [cepat korosi]
Paku berada pada tabung tertutup yang berisi air. Meskipun tabung tertutup tetapi di dalamnya masih tersisa udara sehingga masih memungkin paku berkarat. [agak lambat korosi]
Paku berada pada medium tertutup yang berisi minyak. Berarti jumlah O2 dalam tabung terbatas dan H2O tidak dapat menembus minyak. [sangat lambat korosi]
Paku berada pada tabung terbuka yang berisi air garam. Sedangkan air garam bersifat elektrolit yang dapat mempercepat reaksi oksidasi. [sangat cepat korosi]

Jadi, proses korosi yang berlangsung paling lambat adalah nomor 4 (D).

Perlindungan korosi yang paling tepat dilakukan untuk melindungi logam pada bagian mesin yang berputar adalah …. A. mengecat B. dibuat paduan logam C. perlindungan katodik D. melumuri dengan oli

E. dibalut dengan emas

Bagian mesin yang berputar rentan terjadi gesekan dan cepat aus. Oleh karena itu, perlindungan korosi dengan cara dicat, dibuat paduan logam, perlindungan katodik, apalagi dibalut dengan emas sangatlah tidak efektif. Perlindungan katodik sangat cocok untuk logam yang digunakan pada bangunan tinggi menjulang, seperti menara atau cerobong asap. Jadi, perlindungan korosi yang paling tepat pada bagian mesin yang berputar adalah melumuri dengan oli (D). Pembahasan soal yang lain tentang Korosi bisa disimak di:

Pembahasan Kimia UN 2014 No. 36

Pembahasan Kimia UN 2015 No. 35
Pembahasan Kimia UN 2016 No. 32
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 30 Simak juga:

Pembahasan Kimia UN: Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Pembahasan Kimia UN: Sel Elektrolisis dan Hukum Faraday

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.