Hukum – hukum Faraday

Daftar Isi :

1.  Hukum Faraday 1

2.  Hukum Faraday 2

3.  Stoikiometri Reaksi Elektrolisis

4.  Latihan Mandiri

Michael Faraday telah menemukan hubungan kuantitatif 

antara massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis dengan 

jumlah listrik yang digunakan.

Penemuan tersebut disimpulkannya dalam dua hukum 

sebagai berikut.

 

Hukum Faraday 1 :

“Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding 

lurus dengan jumlah listrik yang digunakan”.

 

 

Jumlah muatan listrik (q) sama dengan hasil kali dari 

kuat arus listrik (I) dengan waktu (t)

Karena massa berbanding lurus dengan muatannya, 

maka persamaan (1) dapat kita buat menjadi.

 

 

Hukum Faraday 2 :

“Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis (m) berbanding 

lurus dengan massa ekuivalen zat tersebut (ME)”.

Penggabungan hukum Faraday I dan II menghasilkan 

persamaan :

Dengan k = tetapan pembanding.

Jadi persamaan tersebut dapat dinyatakan :

Massa ekuvalen dari unsur – unsur logam sama dengan 

massa atom relatif (A_r) dibagi dengan bilangan oksidasinya.

Contoh :
Pada elektrolisis CuSO₄ terjadi reduksi ion Cu²⁺ menjadi Cu.

 

Massa ekuivalen Cu dapat kita hitung dengan cara berikut.

Contoh soal : 1
Hitung massa tembaga yang dapat dibebaskan oleh 

arus listrik 10 A yang dialirkan selama 965 sekon ke 

dalam larutan CuSO₄. (Ar Cu 63,5)

Pembahasan :

Sesuai 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 ekuivalennya.

 

Contoh soal : 2

Sejumlah arus listrik dapat mengendapkan 0,54 gram 

aluminium dari lelehan aluminium oksida Al₂O₃. 

Jika arus listrik yang sama dialirkan ke dalam 

larutan tembaga (II) sulfat (CuSO₄), 

berapa gram tembaga yang dapat diendapkan ? 

(Ar Al = 27 dan Cu = 63,5).

 

Pembahasan :

Stoikiometri Reaksi Elektrolisis

Stoikiometri reaksi elektrolisis didasarkan pada anggapan 

bahwa arus listrik adalah aliran elektron. Muatan listrik 

dari 1 mole elektron adalah 96.500. Jumlah muatan dari 

1 mol elektron ini sama dengan tetapan Faraday (1F)

 

1 F ≡ 1 mol elektron ≡ 96.500 Coulomb

 

Oleh karena 1 mol elektron ≡ 96.500 coulomb, 

maka dalam I x t Coulomb :

 

 

Contoh soal : 3

Berapa liter gas oksigen dalam keadaan STP yang dapat 

terbentuk jika arus listrik 10 ampere dialirkan selama 965 

sekon ke dalam larutan asam sulfat.

Pembahasan :

 

Gas oksigen dibebaskan di anode menurut persamaan reaksi.

Jumlah elektron,

 

Jumlah mol Oksigen,

Volume oksigen,

Latihan Mandiri

Nomor : 1

Hitung massa perak yang dapat dibebaskan oleh arus 10 A 

yang dialirkan selama 5 menit ke dalam larutan AgNO₃. 

(Ar Ag = 108).

Pembahasan : 

Nomor : 2

Aluminium diperoleh dari elektrolisis lelehan Al₂O₃. 

Berapa aluminium yang dapat diperoleh setiap jam 

jika digunakan arus 100 ampere. (Ar Al = 27)

 

Pembahasan : 

Nomor : 3

Sejumlah arus listrik dapat mengendapkan 1,08 gram 

perak dari larutan perak nitrat AgNO₃. Jika arus listrik 

yang sama dialirkan ke dalam larutan nikel sulfat NiSO₄, 

berapa gram nikel dapat diendapkan ? 

(Ar Ni = 59 dan Ag = 108).

 

Pembahasan : 

Nomor : 4

Arus sebesar x ampere dalam 1  jam dapat mengendapkan 

10 mg kromium dari larutan K₂Cr₂O₇. Berapa gram perak 

dapat diendapkan oleh arus listrik yang sama dalam 

2 jam dari larutan perak nitrat? 

(Ar Cr = 5 dan Ag = 108).

 Pembahasan : 

Nomor : 5

Pada elektrolisis larutan CuSO₄ dihasilkan 25,4 gram 

endapan Cu pada katode. Hitung volume gas H₂ (0⁰C, 1 atm) 

yang dibebaskan pada elektrolisis larutan H₂SO₄ encer dengan 

jumlah arus listrik yang sama. (Ar Cu = 63,5 dan O = 16)

 

Pembahasan : 

Nomor : 6

Arus sebesar I ampere dapat mengendapkan 2,16 gram 

perak dari larutan perak nitrat dalam 1 jam. 

Berapa liter gas oksigen dapat dihasilkan jika arus listrik 

yang sama dialirkan ke dalam larutan asam sulfat selama 

2 jam?(Ar Ag = 108).

 

Pembahasan : 

Nomor : 7

Satu liter larutan kalium iodida dielektrolisis dengan elektrode 

Pt sampai pH = 13. Tentukan :

a)  Berapa faraday arus listrik yang digunakan

b) Massa iodin yang terbentuk di anode (Ar I = 127).

Pembahasan : 

BACA JUGA :

1.  UH - 2 FISIKA XII MIPA

2. UH - 2 FISIKA XI MIPA 3

3. UH - 2 MATEMATIKA (PEMINAT)