HUKUM FARADAY I DAN ELEKTROKIMIA

MICHAEL FARADAY

Michael Faraday adalah penemu hukum Faraday dan benzena. Ia menemukan hukum Faraday jauh sebelum ditemukannya elektron. Dalam penemuannya, ia menemukan hubungan kuantitatif antara massa zat yang dibebaskan pada reaksi elektrolisis dengan jumlah listrik yang digunakan.

Hukum Faraday I berbunyi, “Massa zat yang dibebaskan pada elektolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan.” atau w = Q (massa = listrik)

A. Rumus hukum Faraday I

Dalam perhitungan elektrolisis hukum Faraday I, sering sekali digunakan mol elektron karena mol elektron berguna sekali di reaksi di katode dan anode (ingat, bahwa elektron menyebar merata di reaksi elektrolisis!)

RUMUS-RUMUS HUKUM FARADAY I

B. Pengukuran pH memakai hukum Faraday I

Dalam perhitungan pH, yang diperlukan adalah konsentrasi ion proton ([H+]) atau konsentrai ion hidroksida ([OH-]). Nah, biasanya dalam perhitungan pH hukum Faraday I digunakan suatu asam/basa kuat. Berikut catatan pentingnya:

• Jika diketahui satuan coulomb (ex = 965 C) maka bisa didapatkan mol elektron, dari persamaan C/96500 (lihat rumus di atas!)
• Apabila diketahui volume, ubah ke mol dahulu
• Selalu hubungkan pengukuran pH dengan mol elektron karena mol elektron di katode sama dengan di anode sebab aliran elektron dalam wahana elektrolisis sama dikedua kutub
• Perhitungan pH akan lebih mudah jika banyak latihan

CONTOH SOAL:

1. Pada penyepuhan logam besi dengan tembaga digunakan larutan CuSO4 dengan arus 2 A selama 30 menit. Massa tembaga murni yang mengendap di katode sebesar … gram (Ar Cu = 63,5)
   –> Penyelesaian:
   
2. Fluorin dapat diperoleh dari elektrolisis larutan KHF2 sesuai persamaan reaksi HF2-  –> HF + 1/2 F2 + e. Untuk menghasilkan gas fluorin sebanyak 2,24 L pada keadaan STP, maka muatan listrik yang diperlukan sebesar … C (1 F = 96.500 C/mol)
   A. 96.500
   B. 19.300
   C. 1.930
   D. 965
   E. 482,5
   –> Pembahasan:
   
3. Pada elektrolisis larutan CdSO4 menggunakan elektrode karbon, terbentuk endapan Cd sebanyak 2 gram (Ar Cd = 112) pada katode. Volume oksigen (STP) yang dihasilkan pada anode sebanyak … liter.
   A. 0,2
   B. 0,4
   C. 0,5
   D. 0,6
   E. 0,8
   –> Pembahasan:
   
4. Pada elektrolisis leburan kalsium klorida dengan elektrode karbon, digunakan muatan listrik sebanyak 0,02 F. Volume gas klorin (STP) yang dihasilkan di anode jika diukur pada suhu dan tekanan di mana 1 liter gas N2 (Mr = 28) massanya 1,4 gram, adalah …
   A. 100 mL
   B. 200 mL
   C. 224 mL
   D. 400 mL
   E. 448 mL
   –> Pembahasan:
   
5. Logam perak (Ar = 108) yang dapat diendapkan jika arus listrik sebesar 2 ampere dialirkan ke dalam larutan AgNO3 selama 5 jam adalah …
   A. 24,90
   B. 29,40
   C. 40,29
   D. 42,09
   E. 49,20
   –> Pembahasan:
   Masukin ke rumus hukum Faraday I, ya! Yuk, latihan!
6. Elektrolisis larutan MSO4 dilakukan dengan elektrode karbon. M bukan logam aktif. Pada katode terbentuk 0,12 gram M larutan hasil elektrolisis yang dapat dinetralkan oleh 50 mL larutan NaOH 0,2 M. Massa atom relatif M yaitu …
   A. 24
   B. 36
   C. 48
   D. 60
   E. 72
   –> Pembahasan:
7. Pada elektrolisis suatu larutan garam LSO4 dengan menggunakan elektrode Pt, di katode terbentuk 0,295 g endapan logam L. Larutan hasil elektrolisis itu ternyata dapat dinetralkan dengan 50 mL larutan KOH 0,2 M. Massa atom relatif logam L itu adalah …
   A. 24
   B. 40
   C. 56
   D. 59
   E. 65
   –> Pembahasan:
   
8. Arus listrik sebanyak 9.650 C dialirkan melalui 1 liter larutan perak nitrat 1 M selama beberapa waktu dalam sebuah sel elektrolisis. Bila kedua elektrode terbuat dari Pt, volume larutan dianggap tetap, maka pH larutan setelah elektrolisis selesai adalah …
   A. 0
   B. 1
   C. 2
   D. 3
   E. 4
   –> Pembahasan:
   
9. Dua liter larutan NaOH dielektrolisis dengan muatan listrik 965 coulomb. pH larutan elektrolisis sebesar …
   A. 3 – log 5
   B. 4 – log 5
   C. 9 + log 5
   D. 10 + log 5
   E. 11 + log 5
   –> Pembahasan:
   
10. Dalam proses elektrolisis, arus listrik sebanyak 1930 C dilewatkan dalam leburan zat elektrolit dan mengendapkan 1,5 gram unsur X pada katode (Ar X = 150). Jika tetapan Faraday sebesar 96.500 C, maka jenis ion dari unsur X adalah …
    A. X+
    B. X-
    C. X2+
    D. X2-
    E. X4+
    –> Pembahasan:
    
11. Ketika garam mangan dielektrolisis di bawah kondisi yang sesuai, dengan melewatkan 0,06 mol elektron pada sel elektrolisis, maka 0,02 mol logam mangan terbentuk pada bagian katode. Rumus garam mangan yang mungkin dalam reaksi elektrolisis tersebut adalah …
    A. MnCl2
    B. MnCl3
    C. MnO2
    D. MnO
    E. KMnO4
    –> Pembahasan: