Hukum Faraday.
Michael Faraday pakar Kimia-Fisika Inggris. Faraday menyatakan bahwa sel elektrolisis sanggup dipakai untuk memilih banyaknya zat yang bereaksi menurut jumlah muatan listrik yang dipakai dalam rentang waktu tertentu.
Dalam sel volta maupun sel elektrolisis terdapat korelasi kuantitatif antara jumlah zat yang bereaksi dan muatan listrik yang terlibat dalam reaksi redoks. Pernyataan ini ialah prinsip dasar Hukum Faraday, yaitu:
1. Jumlah zat yang dihasilkan di electrode pada insiden elektrolisis sebanding dengan besarnya muatan listrik (aliran elektron) yang dialirkan selama elektrolisis berlangsung.
2. Massa ekuivalen zat yang diendapkan pada elektrode akan setara kalau muatan listrik yang dialirkan ke dalam sel sama.
Aliran listrik yaitu fatwa elektron. Oleh alasannya yaitu itu, muatan listrik yang terlibat dalam sel elektrokimia sanggup ditentukan menurut muatan electron pada reaksi redoks pada sel elektrokimia.Menurut Millikan muatan elektron: e = 1,60217733 × 10–19C.
Misal di dalam sel elktrolisis di katode terjadi reduksi terhadap ion logam Ag+ ibarat reaksi Ag+ + e à Ag
Berdasarkan reaksi tsb, untuk mereduksi 1 mol ion Ag+ menjadi logam perak Ag diharapkan 1 mol electron. Jika muatan listrik setiap electron = 1,602 × 10–19C dan 1 mol electron = 6,02 x 1023 buah electron, maka muatan satu mol electron
q =1,602 ×10–19 x 6,02 x 1023
= 96.487 C ≈ 96.500 Coulomb.
Muatan listrik yang setara dengan 1 mol electron disebut 1 Faraday ( 1 F ).
Jadi 1 F = 96.500 C = 1 mol electron
 |
Keterangan:
w = massa zat (g)
e = massa ekuivalen atau Mr/valensi
i = berpengaruh arus (A)
t = waktu (s)
F =tetapan Faraday = 96.500 coulomb
1 F = 1 mol elektron
Untuk 2 elektrolit atau lebih yang dielektrolisis dengan jumlah arus yang sama berlaku Hukum II Faraday.
Jika arus listrik yang sama dialirkan ke dalam beberapa sel elektrolisis maka jumlah zat yang dihasilkan pada masing-masing elektrodenya sebanding dengan massa ekuivalen masing-masing zat tersebut.
Keterangan:
wA = massa zat A wB = massa zat B
eA = massa ekuivalen zat A eB = massa ekuivalen zat B
misal soal Sel Elektrolisis 1
Berapakah massa tembaga yang diendapkan di katode pada elektrolisis larutan CuSO4 dengan memakai arus 2 A selama 20 menit. (Ar Cu = 63,5 g/mol)
Jawab
Di katode, terjadi reaksi reduksi Cu2+(aq) + 2 e– à Cu(s)
t = 20 menit = 1.200 s
e = Ar/ valensi = 63,5/ 2 = 31,75
w = (eit)/96.500 = ( 31,75 x 2 x 1200 )/ 96500 = 0,79 gram
Jadi, massa tembaga yang diendapkan pada katode yaitu 0,79 g.
Soal 2 :
Ke dalam 500 ml larutan CuSO4 0,1 M dilewatkan arus sebesar 0,02 F.
a. Tulis reaksi elektrolisisnya
b. Hitung volume oksigen (STP) yang dihasilkan di anode
c. Hitung pH larutan sehabis elektrolisis
Jawab :
a. Reaksi elektrolisisnya
Katode Cu2+ + 2e à Cu
Anode 2H2O à O2 + 4H+ + 4e
b. mol electron = 0,2 F = 0,02 mol
mol O2 di anode = 1/4 x 0,02 mol = 0,005 mol
Volume O2 (STP) = 0,005 x 22,4 liter
= 0,112 liter
c. pH berkaitan dengan ion H+. Jadi hitung mol H+ pada anode
4/4 x 0,02 mol = 0.02 mol
Bila volume dianggap tak berubah : 200 ml atau 0,2 liter
maka (H+) = 0.02 mol/ 0,2 l = 0,1 M
pH = 1.
Bagaimana dengan pola soal aturan Faraday pada elektrolisis dan cara pemyrlesaiannya ?
Semoga bermanfaa. Bila ada pertanyaan dan komentar, silakan tuliskan di kolom komentar.
0 Komentar untuk "Hukum Faraday Pada Elektrolisis , Bahan Kimia Kelas Xii"