Hukum Faraday

Pembahasan dalam artikel ini merupakan kelanjutan dari sel elektrolisis, jadi wacana sel elektrolisis harus kalian fahami terludang keringh lampau. Bila dalam sel elektrolisis dibahas penulisan reaksi di katoda dan anoda maka pada pembahasan kali ini ialah perhitingan matematisnya.

Hukum Faraday I

Jumlah massa zat yang dihasilkan pada katoda atau anoda berbanding lurus dengan jumlah listrik yang dipakai selama elektrolisis.

Apabila arus listrik sebesar 1 Faraday ( 1 F ) dialirkan ke dalam sel maka akan dihasilkan :

• 1 ekivalen zat yang disebut massa ekivalen (e)
• 1 mol elektron  ( e^- )

"sebelum melanjutkan materi.... yang perlu diperhatikan ialah lambang massa ekivelen seakan-akan dengan lambang elektron, pada penulisan lambang elektron ada yang menuliskan e dan ada juga yang menyertakan muatannya e^-. Untuk membedakan dengan lambang massa ekivalen maka muatan pada elektron aku cantumkan."

Cara menghitung massa ekivalen (e)  :

e = Ar Unsur / jumlah muatan ionnya

sebagai teladan bila 1 F dialirkan ke reaksi elektrolisis :

Cu²⁺ + 2e^- → Cu 

maka massa ekivalen ( e ) logam Cu (Ar Cu = 63,5) = e Cu = 63,5/2 = 31,75
bila arus listrik diperbesar menjadi 2 kalinya massa Cu yang diendapkan juga dikali 2.

Dalam penulisan perbandingan mol suatu reaksi yang dijadikan patokan ialah mol dari elekrton.....

1 F = 1 mol e

(penting banget.... :) )

bila mol elektron = 1 mol maka :

Cu²⁺    +    2e^- → Cu
1/2 mol   1 mol    1/2 mol



Hubungan Muatan Listrik dengan Arus Listrik

Keterangan :
C = muatan listrik ( Coloumb )
I  = arus listrik ( Ampere )
t  = waktu ( sekon )

sedangkan korelasi antara Faraday dan muatan listrik ( C ) :

maka rumus Faraday :

dan massa logam yang diendapkan :

Contoh soal:

Dalam elektrolisis FeSO4 dipakai listrik sebesar 0,4 F. Hitung massa Fe (Ar Fe = 56 ) yang dihasilkan di katoda!

reaksi penguraiannya :

FeSO4  → Fe²⁺   +   SO4^-
(ingat... muatan SO4 itu hafalan.....)

klo lupa klik tombol ini....

Lanjut...

reaksi pada katoda :

Fe²⁺    +    2e^- → Fe

Kaprikornus muatan Fe ( n Fe ) = 2
massa ekivalen Fe ( e Fe ) = 56/2 = 28

m Fe = e.F
              = 28.0,4 = 11,2 gram

cara lain.... dapat juga dihitung dengan prinsip Faraday = mol elektron, maka perbandingan mol dari persamaan reaksi di atas :

Fe²⁺    +    2e^- → Fe
0,2 mol  0,4 mol  0,2 mol

m Fe =  mol Fe . Ar Fe = 0,2 mol . 56 = 11,2 gram

antara 2 cara di atas ada keludang keringhannya masing-masing..... untuk cara pertama sesungguhnya bila tahu muatan Fe = +2 maka sesungguhnya massa Fe sanggup dicari eksklusif dengan rumus tanpa menuliskan persamaan reaksinya....

sedangkan

Cara yang terakhir itu ludang keringh umum... sanggup menuntaskan banyak sekali soal dalam kepingan ini.....

contohnya ada pertanyaan lanjutan : 

Berapa volume gas oksigen yang dihasilkan pada anoda dalam keadaan STP!

SO4 ialah sisa asam yang mengandung oksigen berarti yang bereaksi pada anoda ialah air :

2H2O(aq) → 4H⁺(aq) + O2(g)  +  4e^-
                             0,1 mol  0,4 mol

ingat perbandingan mol = koefisien reaksi bila 4e^- = 0,4 mol maka satu O2 = 0,1 mol
sehabis mol oksigennya tahu.... tinggal dicari volumenya dengan rumus stokiometri :

Volume O2 = mol O2 . 22,4 liter = 0,1 . 22,4 liter = 2,24 liter


Hubungan Hukum Faraday dengan Elektrolisis

Jika arus listrik 1 A dialirkan ke dalam 100 ml larutan perak nitrat AgNO3 melalui elektroda Pt selama 1930 detik maka hitunglah Ph nya!

elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektroda Pt

                   

Katoda (+)   : Ag⁺(aq) + e^-  → Ag(s)                                                                   

Anoda (-)     : 2H2O(aq)     → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-                          
                                   

reaksi pada anoda terlihat dihasilkan ion  H⁺ maka larutan tersebut bersifat asam. mula2 kita cari lampau muatan yang lewat dalam larutan :

alasannya F = mol elektron maka mol e^-  = 0,02 mol

2H2O(aq)     → 4H⁺(aq) + O2(g) + 4e^-

                      0,02 mol         0,02 mol

konsentrasi H dalam larutan :

Ph nya :  1 - log 2 (masih ingat caranya kan...)

Hukum Faraday II

Apabila 2 sel atau ludang keringh dialiri arus listrik dalam jumlah yang sama (disusun seri) maka perbandingan massa zat-zat yang dihasilkan sebanding dengan massa ekivalen (e) zat-zat tersebut.

Keterangan :
m  = massa zat dalam gram
e   = massa ekivalen zat
Ar = massa molekul relatif
n   = muatan ion faktual zat/kation

Contoh :

Jika arus listrik dialirkan melalui larutan AgNO3 dan Ni (NO3)2 yang disusun seri maka akan terjadi endapan perak sebanyak 27 gram. Hitung massa endapan nikel yang terjadi! (Ar Ag = 108 dan Ar Ni = 59)

n Ag = 1  dan n Ni = 2

m Ag : m Ni = Ar Ag/n Ag  :  Ar Ni/n Ni

27 : m Ni = 108/1 : 59/2

m Ni = 7,375 gram

Advertisement