HUKUM FARADAY PADA SEL ELEKTROLISIS

loading...

loading...

► Hukum Faraday I

Pada reaksi elektrolisis, massa zat yang dibebaskan/diendapkan/dilarutkan (W) berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik (Q) yang digunakan."

► Hukum Faraday II

"Pada reaksi elektrolisis, massa zat yang dibebaskan (W) berbanding lurus dengan massa ekivalen (ME) zat itu."

► Penggabungan Hukum Faraday I dan II

“Pada elektrolisis massa zat yang dibebaskan berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan dan massa ekivalennya."

Kemudian

"jika dua atau lebih larutan dielektrolisis secara seri maka perbandingan massa zat-zat yang dibebaskan sama dengan perbandingan massa ekivalennya."

Faraday didefinisikan sebagai muatan (dalam Coulomb) mol elektron. 1 Faraday ekivalen dengan 1 mol elektron. demikian halnya ½ Faraday ekivalen dengan ½ mol elektron. sebagaimana yang telah diketahui, 1 mol partikel mengandung 6,02 × 10²³ partikel. Sementara setiap elektron membawa muatan sebesar 1,6 × 10^–19 C. Dengan demikian;

(96320 sering dibulatkan menjadi 96500 C untuk mempermudah perhitungan)

Hubungan antara Faraday dan Coulomb dapat dinyatakan dalam persamaan berikut;

Coulomb (Q) adalah satuan muatan listrik yang diperoleh dari perkalian arus listrik (i) dengan waktu (t). Dengan demikian, hubungan antara Faraday, Ampere dan detik adalah

Dengan mengetahui besarnya Faraday pada reaksi elektrolisis, maka mol elektron yang dibutuhkan pada reaksi elektrolisis dapat diketahui. Selanjutnya, dengan memanfaatkan koefisien reaksi pada masing-masing setengah reaksi di katode dan anode, kuantitas produk elektrolisis dapat ditemukan

Karena 1 F = 96500 coulumb = 1 mol elektron

Contoh

Jika larutan AgNO₃ dielektrolisis dengan arus sebesar 10 Amp selama 965 detik. Hitunglah massa perak yang terjadi! (Ag = 108)
Jawab:
AgNO_3(aq) → Ag⁺_(aq) + NO ₃^–_(aq)


Jika larutan AgNO₃ dipasang seri dielektrosis dengan sejumlah listrik ternyata dibebaskan perak sebesar 1,08 gram. Hitunglah massa tembaga yang dibebaskan! (Cu = 63,5)
Jawab;
W_Ag : W_Cu = ME_Ag : ME_Cu


Pada elektrolisis larutan AgNO₃ dengan elektrode inert dihasilkan gas oksigen sebanyak 5,6 L pada STP. Berapakah jumlah listrik dalam coulomb yang dialirkan pada proses tersebut?
Jawab;
AgNO_3(aq) → Ag⁺_(aq) + NO ₃-_(aq)
Anode : 2H₂O_(l) → O_2(g) + 4H⁺_(aq) + 4e^-
Mol O₂ = 5,6 L/22,4 L = ¼ mol.
Berdasarkan persamaan reaksi di anode maka jumlah mol elektron yang terlibat, untuk menghasilkan ¼ mol O₂, adalah sebesar 4 × ¼ = 1 mol elektron.
1 mol elektron = 1 faraday = 96500 C. Jadi, jumlah listrik yang teribat adalah sebesar 96500 C.

Hitunglah massa perak yang dapat dibebaskan larutan AgNO₃ dengan arus 10 ampere yang dialirkan selama menit (A_r Ag = 108)
Jawab;
AgNO_{3 (aq)} → Ag⁺ _(aq) + NO₃-_(aq)
Katode (-) : Ag⁺_(aq) + e^- → Ag _(s)


Berapa jumlah muatan yang dibutuhkan jika diperoleh endapan Al sebanyak 0,27 gram pada elektrolisis leburan Al₂O₃? (A _r Al = 27)
Jawab;
Al2O_3(l) → 2Al³⁺_(l) + 3O ^2-_(l)
Katode : Al³⁺_(l) + 3e^- → Al _(s)
Mol Al = 0,27 gram/27 gram mol^-1 = 0,01 mol
Mol e^- = 0,01 × 3 = 0,03 mol e^-
Banyak e^- = 0,03 mol × 6,02.10²³ e^-/mol = 0,1806 × 10²³ = 1,806 × 10²⁴
Banyak muatan = 1,806.10²⁴ × 1,6.10^-19 C = 2,8896 × 10³ C