kimia - redoks - hukum faraday

HUKUM FARADAY

KELOMPOK 6

Fanny Novanty N (16)Fathiah Ulil Albab (17)Febrianti Indah R. (19)Nafi’ah Rizqi Rahardjo (30)

XII MIA 1

You Wanna Come In ?

YES NO

HUKUM FARADAY

EXIT

Hukum Faraday II

Hukum Faraday I

Hukum Faraday

Michael Faraday

Michael Faraday

Signature

BornDiedResidenceNationalityFieldsInstitutionsNotable awards

: 22 September 1791, Newington Butts, England: 25 August 1867 (aged 75), Hampton Court, Middlesex, England: United Kingdom: British: Physics and Chemistry: Royal Institution: Royal Medal (1835 & 1846), Copley Medal (1832 & 1838) Rumford Medal (1846)

Pendahuluan

Di awal tahun 1830-an, Faraday menemukan bahwa larutan tertentu dapat segera mengalirkan arus listrik. Ia menamakan larutan tersebut dengan elektrolit dan aliran listrik yang melalui larutan elektrolit disebut elektrolisis. Selanjutnya Michael Faraday melakukan percobaan untuk meneliti hubungan antara besarnya arus yang mengalir dalam suatu elektrolisis dengan jumlah zat yang bereaksi. Lalu ia melakukan suatu percobaan yaitu :

Hubungan kuantitatif antara jumlah arus dengan jumlah zat pada elektrolisis dikenal dengan hukum Faraday.

1. Jumlah zat yang dihasilkan pada elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah arus yang dilewatkan melalui sel elektrolisis

2. Jika jumlah arus listrik yang dilewatkan sama, maka jumlah zat yang dihasilkan pada masing-masing sel elektrolisis berbanding lurus dengan massa ekuivalennya.

1. Hukum Faraday 1

Hukum Faraday I“Massa zat yang

dihasilkan (G) pada elektrolisis

sebanding dengan jumlah muatan

listrik yang digunakan (Q). “

Jumlah muatan listrik (Q) sama dengan hasil kali dari kuat arus (i) dengan waktu (t)

Jadi persamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut:

Dimana: M = massa zat dalam gram e = berat ekivalen dalam gram = berat atom : valensi i = kuat arus dalam Ampere t = waktu dalam detik F = Faraday

G ≈ Q

Q = I . t

G = it M = e.i.t F

2. Hukum Faraday 2

“Massa zat yang dihasilkan (G)

pada elektrolisis sebanding dengan massa ekuivalen

zat (ME ) tersebut.”

G ≈ Me

m1 : m2 = e1 : e2

Faraday menyimpulkan bahwa Satu Faraday adalah jumlah listrik yang diperlukan untuk menghasilkan satu ekivalen zat pada elektroda.Muatan 1 elektron = 1,6 x 10-19 Coulomb1 mol elektron = 6,023 x 1023 eletronMuatan untuk 1 mol electron = 6,023 . 1023 x 1,6 . 10 -19 = 96.500

Stoikiometri dasar juga dapat digunakan dalam reaksi elektrolisis.

Stoikiometri reaksi elektrolisis didasarkan pada anggapan bahwa arus listrik adalah aliran elektron, oleh karena itu, jumlah mol elektron dapat dihitung.

Contoh Soal

1. Pada elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda inert, dialirkan listrik 10 amper selama 965 detik.Hitunglah massa tembaga yang diendapkan pada katoda dan volume gas oksigen yang terbentuk di anoda pada (O°C, 1 atm), (Ar: Cu = 63.5 ; O = 16).

2. Larutan AgSO4 pekat dielektrolisis menggunakan elektrode Pt dengan kuat arus 15 ampere selama 25 menit. Tentukan berat perak yang mengendap, apabila diketahui Ar Ag = 108.

Jawab:

1. CuSO4 (aq) ® Cu2+(aq) + SO42-(aq)Katoda [elektroda - : reduksi] : Cu2+(aq) + 2e- ® Cu(s)Anoda [elektroda + : oksidasi]: 2 H2O(l) ® O2(g)+4 H+(aq)+4 e-a. massa tembaga:m = e . i . t/96.500 = (Ar/Valensi) x (10.965/96.500) = 63.5/2 x 9.650/96.500 = 31.25 x 0,1 = 3,125 gram

b. m1 : m2 = e1 : e2mCu : mO2 = eCu : eO23,125 : mO2 = 6.32/2 : 32/43,125 : mO2 = 31,25 : 8mO2 = (3.125 x 8)/31.25 = 0.8 grammol O2 = 0.8/32 = 8/320 = 1/4 molvolume O2 (0°C, 1 atm) = 1/40 x 22.4 = 0.56 liter

2.

i = 15 At = 25 menit = 25 X 60 detik = 1.500 detik

108 1

108 valensi

Ar Ag e

gram 25,18 96500

1.500 X 15 X 108 96.500

t. i . e W

Evaluasi

1. Proses elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda karbon, digunakan arus sebesar 10 ampere selama 30 menit. Massa logam natrium yang diperoleh adalah....(Ar Na = 23; Cl = 35,5)A. (23 × 10 × 30 × 60) / (96500)B. (23 × 10 × 30) / (96500)C. (58,5 × 10 × 30 × 60) / (96500)D. (58,5 × 10 × 30) / (96500)E. (58,8 × 10 × 30 × 60) / (2 × 96500)

3. Arus listrik sebesar I dialirkan ke dalam suatu sel ion Ag+ (Ar = 108) dan dalam waktu tertentu mengendapkan sebanyak 1,08 gram perak pada katoda. Jika jumlah listrik yang sama dialirkan melalui larutan yang mengandung ion X2+ (Ar = 40), maka jumlah logam X yang diendapkan pada katoda adalah....A. 0,10 gramB. 0,20 gramC. 0,27 gramD. 0,54 gramE. 2,16 gram

2. Larutan ZnSO4 dielektrolisis dengan arus listrik 5 ampere selama 10 menit. Bila Ar Zn = 65, endapan Zn yang terbentuk di katoda sebanyak....A. 0,84 gramB. 1,01 gramC. 1,68 gramD. 2,02 gramE. 2,34 gram

4. Pada elektrolisis leburan garam CaCl2 dengan elektrode karbon digunakan muatan listrik sebanyak 0,02 F. Hitung volume gas klorin yang dihasilkan di anode, jika diukur pada tekanan dan suhu di mana 1 liter gas N2 (Mr N2 = 28) massanya 1,4 gram!

5. Pada dua elektrolisis, dengan sejumlah arus tertentu dalam waktu 2 jam dibebaskan 0,504 gram gas hidrogen (Ar H = 1). Hitung banyaknya gas oksigen (Ar = 16) yang dapat dibebaskan oleh arus yang sama dalam waktu yang sama!

Kunci Jawaban

1. A2. B3. B4. 200 mL5. 4,032 gram