Hukum-hukum Elektrolisis Faraday – Hukum Pertama dan Kedua (Persamaan & Definisi)

Hukum-hukum Elektrolisis Faraday

Sebelum memahami hukum-hukum elektrolisis Faraday, kita harus terlebih dahulu memahami proses elektrolisis sulfat logam.

Setiap kali elektrolit seperti sulfat logam dicairkan dalam air, molekulnya pecah menjadi ion positif dan negatif. Ion positif (atau ion logam) bergerak ke elektroda yang terhubung dengan terminal negatif baterai di mana ion-positif ini mengambil elektron dari baterai, menjadi logam murni atom dan menumpuk pada elektroda.

Ion negatif (atau sulfion) bergerak ke elektroda yang terhubung dengan terminal positif baterai, di mana ion negatif ini melepaskan elektron ekstra mereka dan menjadi radikal SO4. Karena SO4 tidak dapat ada dalam keadaan netral secara listrik, maka akan menyerang elektroda positif logam – membentuk sulfat logam yang akan larut kembali dalam air.

Hukum-hukum elektrolisis Faraday adalah hubungan kuantitatif (matematika) yang menjelaskan kedua fenomena tersebut.

Hukum Pertama Elektrolisis Faraday

Dari penjelasan singkat di atas, jelas bahwa aliran arus melalui sirkuit eksternal baterai sepenuhnya bergantung pada berapa banyak elektron yang ditransfer dari elektroda negatif atau katoda ke ion logam positif atau kation. Jika kation memiliki valensi dua seperti Cu++ maka untuk setiap kation, akan ada dua elektron yang ditransfer dari katoda ke kation. Kita tahu bahwa setiap elektron memiliki muatan listrik negatif – 1.602 × 10-19 Coulombs dan katakanlah itu adalah – e. Jadi, untuk setiap atom Cu yang tertumpuk pada katoda, akan ada – 2.e muatan yang ditransfer dari katoda ke kation.

Sekarang katakanlah untuk waktu t, akan ada total n jumlah atom tembaga yang tertumpuk pada katoda, sehingga total muatan yang ditransfer, akan menjadi – 2.n.e Coulombs. Massa m dari tembaga yang tertumpuk tentu saja merupakan fungsi dari jumlah atom yang tertumpuk. Jadi, dapat disimpulkan bahwa massa tembaga yang tertumpuk sebanding dengan jumlah muatan listrik yang melewati elektrolit. Oleh karena itu, massa tembaga yang tertumpuk m ∝ Q jumlah muatan listrik yang melewati elektrolit.

Hukum Pertama Elektrolisis Faraday menyatakan bahwa endapan kimia akibat aliran arus melalui elektrolit sebanding dengan jumlah listrik (coulomb) yang melewati elektrolit tersebut.

yaitu, massa endapan kimia:

Di mana, Z adalah konstanta proporsionalitas dan dikenal sebagai setara elektrokimia dari zat tersebut.

Jika kita masukkan Q = 1 coulomb dalam persamaan di atas, kita akan mendapatkan Z = m yang berarti bahwa setara elektrokimia dari zat apa pun adalah jumlah zat yang tertumpuk saat 1 coulomb dilewatkan melalui larutannya. Konstanta ini biasanya dinyatakan dalam miligram per coulomb atau kilogram per coulomb.

Hukum Kedua Elektrolisis Faraday

Sampai sekarang kita telah belajar bahwa massa zat yang tertumpuk akibat elektrolisis sebanding dengan jumlah listrik yang melewati elektrolit. Massa zat yang tertumpuk akibat elektrolisis tidak hanya sebanding dengan jumlah listrik yang melewati elektrolit, tetapi juga tergantung pada beberapa faktor lain. Setiap zat akan memiliki bobot atomnya sendiri. Jadi, untuk jumlah atom yang sama, zat-zat yang berbeda akan memiliki massa yang berbeda.

Lagi pula, berapa banyak atom yang tertumpuk pada elektroda juga tergantung pada jumlah valensinya. Jika valensinya lebih tinggi, maka untuk jumlah listrik yang sama, jumlah atom yang tertumpuk akan lebih sedikit, sedangkan jika valensinya lebih rendah, maka untuk jumlah listrik yang sama, jumlah atom yang tertumpuk akan lebih banyak.

Jadi, untuk jumlah listrik atau muatan yang sama melewati elektrolit yang berbeda, massa zat yang tertumpuk sebanding dengan bobot atomnya dan berbanding terbalik dengan valensinya.

Hukum kedua elektrolisis Faraday menyatakan bahwa, ketika jumlah listrik yang sama melewati beberapa elektrolit, massa zat yang tertumpuk sebanding dengan setara kimianya atau bobot setara masing-masing.

Setara Kimia atau Bobot Setara

Setara kimia atau bobot setara suatu zat dapat ditentukan oleh hukum-hukum elektrolisis Faraday, dan didefinisikan sebagai berat subtenansi yang akan bereaksi atau menggantikan berat satuan hidrogen.

Setara kimia hidrogen adalah, karenanya, satu. Karena valensi suatu zat sama dengan jumlah atom hidrogen yang dapat digantikan atau dikombinasikan, setara kimia suatu zat, karenanya, dapat didefinisikan sebagai rasio antara bobot atomnya dengan valensinya.

Siapa yang Menemukan Hukum-hukum Elektrolisis Faraday?

Hukum-hukum Elektrolisis Faraday dipublikasikan oleh Michael Faraday pada tahun 1834. Michael Faraday juga bertanggung jawab

Selain menemukan hukum-hukum elektrolisis ini, Michael Faraday juga bertanggung jawab atas populerkan terminologi seperti elektroda, ion, anoda, dan katoda.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.