HUKUM FARADAY

Modul Kimia

HUKUM FARADAY

Tujuan Pembelajaran:

Setelah melakukan percobaan dan mengamati hasil percobaan diharapkan siswa mampu:

1.      memahami gejala terjadinya korosi dan faktor-faktor yang mempengaruhi

2.       menjelaskan proses reaksi pada sel elektrolisis.

3.      menerapkan konsep hukum Faraday pada sel elektrolisis.

Materi Pembelajaran.

Pada tahun 1834 Michael Faraday menemukan fakta bahwa banyaknya perubahan

kimia yang dihasilkan oleh arus listrik berbanding lurus dengan jumlah listrik yang dilewatkan.

Fakta ini ditemukan sebelum sifatdasar elektron diketahui. Fakta tersebut kemudian

oleh Faraday disimpulkan sebagai HukumFaraday.

“Massa zat yang terjadi atau melarut selama proses elektrolisis berbanding lurus  

  dengan  jumlah muatan listrik yang melalui sel”

                                           w = e F

  w = massa zat hasil elektrolisis (gram)

  e = massa ekuivalen zat hasil elektrolisis,e = Ar/valensi

  F = jumlah arus listrik (Faraday)

  Karena 1 Faraday setara dengan 96.500 coulomb, sedangkan 1 coulomb = 1 ampere detik,  maka Hukum Faraday dapat dijabarkan menjadi

i = kuat arus listrik (ampere)

t = lama elektrolisis atau waktu (detik)

Contoh Soal 1

Larutan AgNO3 (Ar Ag = 108) dialiri listrik 10 ampere selama 1 jam.

Berapa gram logam perak yang dapat diendapkan?

Jawab :

e Ag = 108 /1 =108

= 108 x 10 x 3600/96500 = 40,3 gram

Bila berbagai larutan elektrolisis bersama-sama dengan arus listrik yang sama, berlaku Hukum Faraday II “Jumlah zat-zat yang dihasilkan oleh arus yang sama dalam beberapa sel yang berbeda sebanding dengan massa ekuivalen zat-zat tersebut.”

w1 : w2: ..... = e1 : e2 : ......

Contoh Soal 2.

Sejumlah arus listrik dialirkan melalui larutan AgNO3 dan larutan CuSO4. Bila logam perak yang diendapkan sebanyak 21,6 gram,berapa gram logam tembaga yang diendapkan? (Ar Ag = 108, Cu =63,5)

Diket: W Ag = 21,6 gram

            e Ag = 108/1 =108

           e Cu = 63,5/2 = 31,75

WAg : WCu = e Ag  :  e Cu

21,6  : WCu  = 108  :  31,75

           WCu = 21,6 x 31,75/108 = 6,35 gram

Soal latihan
1.Waktu yang diperlukan untuk melapisi suatu permukaan besi dengan 3,05 gram  seng dalam larutan ion seng yang dialirkan arus listrik sebesar 5 ampere adalah …. (F = 96500, Ar Zn = 65,4)

A. 4 menit 2 detik                   D. 375 menit 2 detik

B. 15 menit 15 detik               E. 30 menit 0 detik

C. 60 menit 0 detik

2.Berapakah massa logam perak yang diendapkan jika arus listrik sebesar 5 Ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 2 jam …. (Ar : Ag = 108)

A. 24,90 gram                         D. 42,09 gram

B. 29,40 gram                         E. 49,20 gram

C. 40,29 gram
3.Arus listrik 10 ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 965 detik. Massa perak yang dihasilkan pada katoda adalah …. (Ar : Ag =108,1 F = 96500 C/mol)

A. 2,7 gram                             D. 27 gram

B. 5,4 gram                             E. 54 gram

C. 10,8 gram 
4.Perhatikan bagan elektrolisis berikut ini : 

Elektrode yang menghasilkan gas adalah ….

A.I dan II                                              D. III dan V

B.III dan IV                                          E. II dan IV

C. V dan VI

5. Arus listrik 10 ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 965 detik. Massa perak yang dihasilkan pada katoda adalah …. (Ar : Ag =108,1 F = 96500 C/mol)

A. 2,7 gram                             D. 27 gram

B. 5,4 gram                             E. 54 gram

C. 10,8 gram

6. Pada elektrolisis larutan ZnCl2 (Ar : Zn = 65) dengan, elektroda C menggunakan arus sebesar 4 selama 30 menit, menghasilkan endapan Zn di katoda sebanyak ….

A. 1,2 gram                             D. 24,2 gram

B. 2,4 gram                             E.  32,5 gram

C. 4,8 gram

7. Pada leburan bauksit (Al2O3) dalam kreolit cair dialiri arus besar 9,65 ampere selama 6 jam jika diketahui Ar : Al = 27, massa logam Al yang terbentuk di katoda sebanyak ….

A.0,324 gram                          D. 19,44 gram

B.1,944 gram                          E. 58,32 gram

C.16,20 gram

8. Arus listrik 10 ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 965 detik. Massa perak yang dihasilkan pada katoda adalah …. (Ar : Ag = 108)

A. 2,7 gram                             D. 27 gram

B. 5,4 gram                             E. 54 gram

C. 10,8 gram

9. Pada reaksi elektrolisa larutan NiSO4 dengan elektroda Ag. Reaksi yang terjadi pada anoda adalah ….

A. Ni2+ (aq) + 2e --> Ni (s)

B. Ag (aq)  --> Ag+ (aq) + e

C. Ni (s)  --> Ni2+ (aq) + 2e

D. 2 H2O (l) + 2e -->H2 (g) + 2 OH- (aq)

E.  2 H2O (l)  --> 4 H+ (aq) + O2 (g) + 4e

10.50 ml larutan Ba(OH)2 0,1 M diperlukan untuk menetralisir hasil elektrolisis LSO4dengan elektroda Pt. Jika di katode terbentuk 0,325 gram logam L, maka massa atom relatif logam tersebut adalah …

A.  24                         B. 40                  C.  56               D.   59              E.   65

11.Diketahui massa atom relatif (Ar) Ag = 108; Cu = 64; Fe = 56; Ti = 48, dan Zn = 65.
Apabila larutan yang mengandung ion Ag+; Cu2+; Fe3+; Ti4+, dan Zn2+ dialiri listrik
dengan kuat arus yang sama sehingga semuanya menghasilkan 1 g endapan logam,

        maka yang memerlukan waktu paling lama adalah . . . .

A. Ag+                                      D. Ti4+                                     

B. Cu2+                                  E. Zn2+

C. Fe3+

 12.Logam yang dapat mencegah korosi pada pipa besi yang ditanam dalam tanah adalah

A. Ni                                          D. Pb

B. Cu                                          E. Sn

C. Mg

13.Pada elektrolisis leburan MgCl2 dengan elektrode Pt, ternyata menggunakan muatan listrik sebanyak 0,02F. Volume gas klorin yang dihasilkan di anode jika diukur pada

       keadaan di mana 1 liter gas nitrogen (Mr =28) massanya 1,4 gram adalah ....

A. 100 ml                                       D. 400 ml

B. 200 ml                                        E. 448 ml

C. 224 ml