Hukum Faraday | Pustaka Sekolah

Home > Eksakta > Hukum Faraday

Hukum Faraday

February 4th, 2013 0 Comments

Hukum Faraday Sahabat Pustakers, pada kesempatan kali ini Pustaka Sekolah akan membahas mengenai Hukum Faraday.  Faraday mengamati peristiwa elektrolisis melalui berbagai percobaan yang dia lakukan. Dalam pengamatannya jika arus listrik searah dialirkan ke dalam suatu larutan elektrolit, mengakibatkan perubahan kimia dalam larutan tersebut. Sehingga Faraday menemukan hubungan antara massa yang dibebaskan atau diendapkan dengan arus listrik. Hubungan ini dikenal dengan Hukum Faraday.

gambar hukum faraday

Menurut Faraday: Jumlah berat (massa) zat yang dihasilkan (diendapkan) pada elektroda sebanding dengan jumlah muatan listrik (Coulumb) yang dialirkan melalui larutan elektrolit tersebut. Masa zat yang dibebaskan atau diendapkan oleh arus listrik sebanding dengan bobot ekivalen zat-zat tersebut. Dari dua pernyataan diatas, disederhanakan menjadi persamaan:

M = e.i.t / F

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

Dalam peristiwa elektrolisis terjadi reduksi pada katoda untuk mengambil elektron yang mengalir dan oksidasi pada anoda yang memberikan eliran elektron tersebut. Dalam hal ini elektron yang dilepas dan yang diambil dalam jumlah yang sama. Bobot zat yang dipindahkan atau yang tereduksi setara dengan elektron, sehingga masa yang dipindahkan merupakan gram ekivalen dan sama dengan mol elektron. 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 Coulomb. 1 mol elektron = 6,023 x 1023 eletron. Muatan untuk 1 mol eletron = 6,023 . 1023 x 1,6 . 10 -19 = 96.500 Coulomb = 1 faraday.

Hukum Faraday I

Jumlah massa zat yang dihasilkan pada katoda atau anoda berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan 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- )

Cara menghitung massa ekivalen (e)  :

e = Ar Unsur / jumlah muatan ionnya

e = Ar/n

sebagai contoh jika 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

jika arus listrik diperbesar menjadi 2 kalinya massa Cu yang diendapkan juga dikali 2.

jika mol elektron = 1 mol maka :

Cu2+    +    2e- → Cu

1/2 mol   1 mol    1/2 mol

Hubungan Muatan Listrik dengan Arus Listrik

 C = I.t

dimana :

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

sedangkan hubungan antara Faraday dan muatan listrik ( C ) :

 1 F = 96500 C

maka rumus Faraday

F = I.t / 96500

dan massa logm yang diendapkan:

m = e.F → m = e.i.t / 96500

Contoh soal:

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

reaksi penguraiannya : FeSO4  → Fe2+   +   SO4-

reaksi pada katoda : Fe2+    +    2e- → Fe

Jadi muatan Fe ( n Fe ) = 2

massa ekivalen Fe ( e Fe ) = 56/2 = 28

m Fe = e.F

= 28.0,4 = 11,2 gram

 

Hukum Faraday II

Massa dari macam-macam zat yang diendapkan pada masing-masing elektroda (terbentuk pada masing-masing elektroda) oleh sejumlah arus listrik yang sama banyaknya akan sebanding dengan berat ekivalen masing-masing zat tersebut.”

Rumus:

m1 : m2 = e1 : e2

  • m = massa zat (garam)
  • e = beret ekivalen = Ar/Valensi = Mr/Valensi

Contoh:

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).

Jawab:

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-

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

m1 : m2 = e1 : e2

mCu : mO2 = eCu : eO2

3,125 : mO2 = 6.32/2 : 32/4

3,125 : mO2 = 31,25 : 8

mO2 = (3.125 x 8)/31.25 = 0.8 gram

mol O2 = 0.8/32 = 8/320 = 1/4 mol

volume O2 (0°C, 1 atm) = 1/40 x 22.4 = 0.56 liter.

Demikianlah artikel mengenai Hukum Faraday beserta contoh soal dan penyelesaiannya, semoga artikel ini tentunya dapat memberikan informasi yang bermanfaat bagi kita semua.[ps]

Tags:


Hukum faraday, contoh soal hukum faraday, pengertian hukum faraday, rumus faraday, hukum faraday 2, rumus hukum faraday, makalah hukum faraday, hukum faraday 1, rumus elektrolisis, hukum faraday 1 dan 2
Bagikan Tulisan Ini Melalui Tombol di bawah ini:

Ayo Berkomentar

Rumah Minimalis