Hukum Faraday I
Jumlah massa
zat yang dihasilkan pada katoda atau anoda berbanding lurus dengan jumlah
listrik yang digunakan selama elektrolisis.
Apabila arus listeria sebesar 1 Faraday ( 1 F ) dialirkan ke dalam sel maka akan dihasilkan :
- 1 ekivalen zat yang disebut massa ekivalen (e)
- 1 mol elektron ( e- )
"sebelum melanjutkan materi.... yang perlu
diperhatikan adalah lambang massa ekivelen mirip dengan lambang elektron, pada
penulisan lambang elektron ada yang menuliskan e dan ada juga yang menyertakan
muatannya e-. Untuk membedakan dengan lambang massa ekivalen maka
muatan pada elektron saya cantumkan."
Cara menghitung massa ekivalen (e) :
e = Ar Unsur / jumlah muatan ionnya
rumus Faraday :
dan massa logam yang diendapkan :
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-
(ingat... muatan SO4 itu hafalan.....)klo lupa klik tombol ini....
Lanjut...
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
cara lain.... bisa juga dihitung dengan prinsip Faraday = mol elektron, maka perbandingan mol dari persamaan reaksi di atas :
Fe2+ + 2e- → Fe
0,2 mol 0,4 mol 0,2 mol
m Fe = mol Fe . Ar Fe = 0,2 mol . 56 = 11,2 gram
antara 2
cara di atas ada kelebihannya masing-masing..... untuk cara pertama sebenarnya
jika tahu muatan Fe = +2 maka sebenarnya massa Fe dapat dicari langsung dengan
rumus tanpa menuliskan persamaan reaksinya....
sedangkan
Cara yang
terakhir itu lebih umum... dapat menyelesaikan berbagai soal dalam bab ini.....
misalnya ada
pertanyaan lanjutan :
Berapa
volume gas oksigen yang dihasilkan pada anoda dalam keadaan STP!
SO4 adalah sisa asam yang mengandung oksigen berarti yang bereaksi pada anoda adalah air :
2H2O(aq) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e-
0,1 mol 0,4 mol
ingat perbandingan mol = koefisien reaksi jika 4e- = 0,4 mol maka satu O2 = 0,1 mol
setelah mol oksigennya tahu.... tinggal dicari volumenya dengan rumus stokiometri :
Volume O2 = mol O2 . 22,4 liter = 0,1 . 22,4 liter = 2,24 liter
Hubungan Hukum Faraday dengan Elektrolisis
Jika arus listrik 1 A dialirkan ke dalam 100 ml larutan perak nitrat AgNO3 melalui elektroda Pt selama 1930 detik maka hitunglah Ph nya!
elektrolisis larutan AgNO3 dengan elektroda Pt
Katoda
(+) : Ag+(aq) + e-
→ Ag(s)
Anoda
(-) : 2H2O(aq) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e-
reaksi pada
anoda terlihat dihasilkan ion H+ maka larutan tersebut
bersifat asam. mula2 kita cari dahulu muatan yang lewat dalam larutan :
karena F = mol elektron maka mol e- = 0,02
mol
2H2O(aq) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e-
0,02 mol 0,02 mol
konsentrasi
H dalam larutan :
Ph nya
: 1 - log 2 (masih ingat caranya kan...)
Hukum Faraday II
Apabila 2 sel atau lebih dialiri arus listrik dalam jumlah yang sama (disusun seri) maka perbandingan massa zat-zat yang dihasilkan sebanding dengan massa ekivalen (e) zat-zat tersebut.
Apabila 2 sel atau lebih dialiri arus listrik dalam jumlah yang sama (disusun seri) maka perbandingan massa zat-zat yang dihasilkan sebanding dengan massa ekivalen (e) zat-zat tersebut.
Keterangan :
m = massa zat dalam gram
e = massa ekivalen zat
Ar = massa molekul relatif
n = muatan ion positif zat/kation
Contoh :
Jika arus listrik dialirkan melalui larutan AgNO3 dan Ni (NO3)2 yang disusun seri maka akan terjadi endapan perak sebanyak 27 gram. Hitung massa endapan nikel yang terjadi! (Ar Ag = 108 dan Ar Ni = 59)
n Ag = 1 dan n Ni = 2
m Ag : m Ni = Ar Ag/n Ag : Ar Ni/n Ni
27 : m Ni = 108/1 : 59/2
m Ni = 7,375 gram
”{Metode polarisasi”
Metode polarisasi
terimbas (Induced Polarization) adalah salah satu metode
geofisika yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik yang terjadi di bawah
permukaan akibat adanya arus induktif yang menyebabkan reaksi transfer antara
ion elektrolit dan mineral logam.
Pehitungan Polarisasi
Kurva polarisasi galvanostatic dari baja lunak dalam larutan HCL 5% pada
temperatur 60 oC dengan menggunakan formula (5) dapat di amati pada
Gambar.3 dan parameter polarisasinya dapat di lihat pada Tabel.5
of different concentrations of formulation (5).
Hasil dapat di amati dari kedua arus katoda dan anoda menurun dengan adanya
inhibitor, namun tafel slopes sedikit mengalami perubahan. Potensial korosi
(Ec) di geser kearah positif yaitu 25-50mV. Berdasarkan pada penelitian yang
telah dilakukan sebelumnya, dilakukan observasi adorpsi molekul inhibitor
terhadap katoda dan anoda dan diketahui efek bloking lebih terhadap reaksi
anoda.
Pada Tabel.5 dapat di lihat pula arus korosi (Ic) dengan adanya inhibitor
dengan konsenrasi yang berbeda-beda. Efisiensi inhibisi di hitung dari Ic yang
kemudian di bandingkan dengan berat yang hilang.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar