Aspek Kuantitatif Elektrolisis

Aspek Kuantitatif dari Elektrolisis

Segi kuantitatif dari elektrolisis dikembangkan terutama oleh Mister Faraday nih,seringlah ya lo denger.Ia mengamati bahwa  massa produk yang terbentuk (atau reaktan yang dikonsumsi) pada suatu elektroda berbanding lurus dengan bayaknya listrik yang ditransfer di elektroda itu dan massa olar zat terkait.Contohnya,dalam eletrolisis lelehan NaCl,reaksi katoda menyatakan bahwa satu atom Na dihasilkan ketika itu ion Na⁺ menerima satu eletron dari elektroda.Untuk mereduksi 1 mol ion Na⁺ ,kita harus memasok bilangan Avogadro ( 6,02 x 10²³) electron  katoda.Sebaliknya,stoikiometri dari reaksi anoda menunjukkan bahwa oksidasi dua ion Cl- menghasilkan satu molekul klorin.Jadi,pembentukan 1 mol Cl₂ menghasilkan transfer 2 mol electron dari ion Cl^- ke anoda.Demikian pula,diperlukan 2 mol electron untuk mereduksi 1 mol ion Mg²⁺ dan 3 mol electron untuk mereduksi satu mol ion Al³⁺

Mg²⁺ + 2e à Mg

Al³⁺  + 3e à Al

Dalam suatu percobaan elektrolisis,kita biasanya mengukur arus(dalam ampere,A) yang melewati sel elektrolitik dalam jangka waktu tertentu.Hubungan antara muatan(dalam coulomb,C ) dan arus ialah

1 C = 1 A x 1 s

Dengan kata lain,satu coulomb ialah kuantitas muatan listrik yang melewati sembarang titik pada rangkaian dalam I detik jika arusnya 1 ampere.

Hukum Faraday

Mengulang sedikit yang tadi gue jelasin di atas ya,tentang hukum Faraday,tepatnya menegaskan sih. Oke,pada tahun 1831-1832,jauh sebelum penemuan electron,Michael Faraday dari Inggris,telah menemukan hubungan kuantitatif antara massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis dengan jumlah listrik yang digunakan.Penemuan itu disimpulkannya dalam dua hukum sebagai berikut

Hukum Faraday 1 : “Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis (G) berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan ( Q ).”

G = Q ………………………..….(2.1)

Jumlah muatan listrik (Q) sama dengan hasil kali dari kuat arus (i) dengan waktu (t).

Q = i x t (coulomb)…………….(2.2)

Jadi persamaan diatas dapat dituliskan sebagai berikut

G = i  x t ………………………….(2.3)

Hukum Faraday 2 : “Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis (G) berbanding lurus dengan massa ekivalen zat itu (ME)”.

G = ME ………………............(2.4)

Penggabungan hukum Faraday I dan II menghasilkan persamaan sebagai berikut

G = k x i x t x ME ……………..(2.5)

Dimana k = tetapan/pembanding . Faraday menemukan nilai K = 1/96500

Jadi,persamaan di atas dapat dinyatakan sebagai berikut

G = ( I x t/96500) xME ………(2.6)

Dimana,  G = massa zat yang dibebaskan(dalam gram)

                i = kuat arus (Ampere)

                t = waktu(sekon)

           ME = Massa ekivalen

Massa ekivalen dari unsur-unsur logam sama dengan massa atom relatif (Ar) dibagi dengan bilangan oksidasinya ( biloks).

           ME = Ar/biloks