Elektrolisis dan Hukum Faraday
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| Faraday's constant/ˈfærədeɪz ˈkɒnstənt/ | Konstanta Faraday |
| electrolysis/ɪlekˈtrɒləsɪs/ | elektrolisis |
Menghitung atom dengan stopwatches
- Alirkan arus melalui larutan dan logam akan mengendap.
- Semakin lama dan semakin kuat arusnya, semakin banyak logam yang terbentuk.
- Muatan hanyalah elektron, dan elektron membangun atom.
- Jadi jam dan amperemeter dapat menghitung atom.
Muatan sama dengan arus dikali waktu
- Total muatan adalah $Q = It$, arus dikali waktu.
- Arus lebih besar atau waktu lebih lama berarti muatan lebih banyak.
- Muatan tersebut adalah banjir elektron.
Arus sebesar $5\ \text{A}$ mengalir selama $200\ \text{s}$. Total muatan (dalam C)?
$Q = It = 5 \times 200 = 1000\ \text{C}$.
Konstanta Faraday
- Bagi muatan dengan konstanta Faraday $F$ untuk mendapatkan mol elektron.
- $F \approx 96{,}500\ \text{C/mol}$.
- Mol elektron mendorong reaksi elektroda.
Untuk mengubah muatan menjadi mol elektron, Anda bagi dengan...
Mol elektron $= Q / F$.
Dari elektron menjadi produk
- Reaksi setengah menunjukkan berapa banyak elektron yang dibutuhkan setiap atom.
- Bagi mol elektron dengan angka tersebut untuk mendapatkan mol produk.
- Muatan lebih besar berarti logam yang diendapkan lebih banyak.
Jalankan sel elektrolisis
Alirkan arus listrik melalui elektrolit dan lihat ion mana yang terdischarge di setiap elektroda.
Mengalirkan lebih banyak muatan melalui sel akan mengendapkan...
Lebih banyak muatan berarti lebih banyak elektron dan lebih banyak produk.
Pengendapan tembaga ($\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$) membutuhkan 2 elektron per atom. Untuk $2\ \text{mol}$ mol elektron, berapa banyak tembaga?
- $2\ \text{mol e}^- \div 2 = 1\ \text{mol Cu}$.
- Jadi $1$ mol tembaga mengendap.
$\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$ membutuhkan 2 elektron per atom. Berapa mol Cu dari $4\ \text{mol}$ elektron?
$4\ \text{mol e}^- \div 2 = 2\ \text{mol Cu}$.
Urutkan langkah-langkah perhitungan hukum Faraday.
Muatan, kemudian mol elektron, lalu mol produk.
Pengendapan perak ($\text{Ag}^+ + e^- \to \text{Ag}$) membutuhkan ____ elektron per atom.
$\text{Ag}^+$ menerima tepat satu elektron per atom.
Ubah muatan menjadi mol elektron menggunakan konstanta Faraday sebelumnya, lalu gunakan jumlah elektron dari reaksi setengah untuk mendapatkan mol produk. Perhatikan elektron per atom ($\text{Cu}^{2+}$ butuh 2, $\text{Ag}^+$ butuh 1). Dan $Q = It$ memerlukan arus dalam ampere dan waktu dalam detik.
Dalam elektrolisis, muatan $Q = It$ memberikan elektron. Bagi dengan konstanta Faraday ($\approx 96{,}500\ \text{C/mol}$) untuk mol elektron, lalu bagi dengan jumlah elektron-per-atom dari reaksi setengah untuk mol produk. Muatan lebih besar mengendapkan lebih banyak logam.