kelas 12 ipa 010 the faraday law
TRANSCRIPT
The Faraday’s Law
Hukum Faraday
•Hukum Faraday I Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan. (Michael Faraday)
F=96500 coulomb
coulomb = ampere detik i . t
F= Faraday
= massa zat yang dibebaskan/ dihasilkan (gram)
= arus (ampere)
= waktu (detik)
= massa ekivalen (gram)
= Arn
𝑏
nb = perubahan biloks untuk 1 mol (mol-1)
•Contoh 1 Berapa gram logam perak yang diendapkan jika arus listrik 10 ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 1 jam ?
F = 96500 coulomb
Ar Ag = 108
AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3-(aq)
Reaksi di Katoda : Ag+(aq) + ē Ag(s) nb = 1 mol-1
G = i . t . ME
F
= i . t
F Ar
nb
= 10 ampere . 3600 s
96500 coulombx
108 g mol−1
1 mol−1
= 40,29 g
Logam perak yg diendapkan = 40,29 g
•Contoh 2 Arus listrik 200 coulomb dialirkan ke dalam larutan CuSO4. tentukan massa tembaga yang diendapkan !
F = 96500 coulomb
Ar Cu = 63,5
CuSO4(aq) Cu+2(aq) + SO4-2(aq)
Reaksi di Katoda : Cu+2(aq) + 2ē Cu(s) nb = 2 mol-1
Arus listrik 200 coulomb = i . t
G = i . t
F Ar
n𝑏
= 200 coulomb
96500 coulombx
63,5 g mol−1
2 mol−1
= 0,07 g
Logam tembaga yg diendapkan = 0,07 g
•Contoh 3 Ke dalam larutan NiSO4 dialirkan arus listrik 0,2 Faraday. Tentukanlah volume gas oksigen yang dihasilkan di anoda (STP) !
NiSO4(aq) Ni+2(aq) + SO4-2(aq)
Reaksi di anoda : 2H2O(l) 4ē + 4H+(aq) + O2(g)
1 mol O2 4 mol ē nb = 4
G
G
Mr
= i . t
F Mr
n𝑏
= Faraday Mr
n𝑏
= 0,2 1
4 mol−1
n= 0,05 mol
VSTP = 0,05 mol . 22,4 L mol-1 = 1,12 L
•Contoh 4 Ke dalam 500 mL AgNO3 0,1 M dialirkan arus listrik 10 ampere selama 965 detik. Tentukanlah pH larutan setelah proses elektrolisis tersebut !
Katoda (C)
AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3-(aq) x 4
: Ag+(aq) + ē Ag(s) x 4
Anoda (C) : 2H2O(l) 4ē + 4H+(aq) + O2(g) nb H+=1
G
=
i . t
F Ar
n𝑏
G
Ar
= i . t
F 1
nb
= 10 ampere . 965 detik
96500 coulomb
1
1 mol−1
n =0,1 mol
[H+] = 0,1 mol
0,5 L = 0,2 M = 2.10-1 M
pH = - log (2.10-1)
= 1 – log 2
pH larutan setelah elektrolisis terjadi adalah 1 – log 2
•Hukum Faraday II Jika listrik yang sama dialirkan ke dalam dua atau lebih sel elektrolisis yang berbeda, maka perbandingan massa zat-zat yang dibebaskan sama dengan perbandingan massa ekivalennya.
G1
G2
=ME1
ME2
G1.nb1
Ar1
= G2.nb2
Ar2
•Contoh 1 Ke dalam larutan NiSO4 dan larutan AgNO3 yang disusun seri, dialirkan arus listrik dan ternyata pada larutan NiSO4 dihasilkan 11,8 g endapan. Jika Ar Ni = 59 dan Ar Ag = 108, tentukanlah massa logam Ag yang diendapkan pada larutan AgNO3 !
Pada larutan NiSO4 : NiSO4(aq) Ni+2(aq) + SO4-2(aq)
nb = 2 mol-1
Ar = 59 g mol-1
G = 11,8 g
Pada larutan AgNO3 : AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3-(aq)
nb = 1 mol-1
Ar = 108 g mol-1
G = ?
GNi.nbNi
Ar Ni
= GAg.nbAg
Ar Ag
GAg= GNi.nbNi.ArAg
Ar Ni . nbAg
= 11 g.2 mol−1.108 gmol−1
59 gmol−1 . 1 mol−1
= 43,2 g
•Contoh 2 Ke dalam larutan AgNO3 dan larutan NaCl yang disusun seri, dialirkan arus listrik sampai pH larutan NaCl adalah = 13. jika Ar Ag=108 dan volum masing-masing larutan 1 liter, maka tentukanlah massa perak yang diendapkan !
pH = 13, pOH = 1, [OH-] = 10-1 V = 1 L
Katoda (C)
NaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq)
: 2H2O(aq) + 2ē 2OH-(aq) + H2(g)
0,1 mol
nb = 1 mol-1
Katoda (C)
AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3-(aq)
: Ag+(aq) + ē Ag(s)
nb= 1 mol-1
GOH−.nbOH−
Mr
= GAg.nbAg
Ar Ag
0,1 mol . 1 mol−1= GAg.1 mol−1
108 gmol−1
GAg= 10,8 g