Undang-undang Faraday Elektrolisis – Undang-undang Pertama dan Kedua (Persamaan & Definisi)

Undang-undang Faraday tentang Elektrolisis

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

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

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

Undang-undang Faraday tentang elektrolisis adalah hubungan kuantitatif (matematika) yang menjelaskan dua fenomena tersebut.

Undang-undang Pertama Faraday tentang Elektrolisis

Dari penjelasan singkat di atas, jelas bahwa aliran arus melalui sirkuit eksternal bateri 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 Coulomb 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 Coulomb. Massa m dari tembaga yang tertumpuk jelas 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.

Undang-undang Pertama Faraday tentang Elektrolisis 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 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 melewati larutan zat tersebut. Konstanta ini biasanya dinyatakan dalam miligram per Coulomb atau kilogram per Coulomb.

Undang-undang Kedua Faraday tentang Elektrolisis

Sampai sekarang kita telah belajar bahwa massa zat kimia yang tertumpuk akibat elektrolisis sebanding dengan jumlah listrik yang melewati elektrolit. Massa zat kimia yang tertumpuk akibat elektrolisis tidak hanya sebanding dengan jumlah listrik yang melewati elektrolit, tetapi juga bergantung pada beberapa faktor lain. Setiap zat akan memiliki berat 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 bergantung pada jumlah valensinya. Jika valensi lebih tinggi, maka untuk jumlah listrik yang sama, jumlah atom yang tertumpuk akan lebih sedikit, sedangkan jika valensi lebih rendah, maka untuk jumlah listrik yang sama, lebih banyak atom akan tertumpuk.

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

Undang-undang kedua Faraday tentang elektrolisis menyatakan bahwa, ketika jumlah listrik yang sama dilewatkan melalui beberapa elektrolit, massa zat yang tertumpuk sebanding dengan setara kimianya atau berat ekuivalen masing-masing.

Setara Kimia atau Berat Ekuivalen

Setara kimia atau berat ekuivalen suatu zat dapat ditentukan oleh undang-undang Faraday tentang elektrolisis, dan didefinisikan sebagai berat subtenansi yang akan menggabungkan atau menggantikan berat unit 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 berat atomnya terhadap valensinya.

Siapa yang Menemukan Undang-undang Faraday tentang Elektrolisis?

Undang-undang Faraday tentang Elektrolisis diterbitkan oleh Michael Faraday pada tahun 1834. Michael Faraday juga bertanggung jawab

Selain menemukan undang-undang elektrolisis ini, Michael Faraday juga bertanggung jawab untuk mempopulerkan terminologi seperti elektroda, ion, anoda, dan katoda.

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