HUKUM FARADAY 

Aspek Kuantitatif Elektrolisis

Berdasarkan percobaan yang dilakukan Michael Faraday menemukan hubungan kuantitatif antara massa zat yang dihasilkan dengan jumlah listrik yang digunakan selama elektrolisis berlangsung, yang disebut hukum Faraday.

Hukum Faraday I

Massa zat yang dihasilkan sebanding dengan jumlah listrik yang digunakan selama elektrolisis. Apabila arus listrik 1 Faraday dialirkan ke dalam sel maka akan dihasilkan 1 ekuivalen zat yang disebut massa ekuivalen (e). Arus sebesar 1 Faraday menghasilkan 1 mol elektron.

Contoh : Ag+   +   1e    →    Ag(s)

              1mol     1mol          1mol

Contoh :

1.    Tentukan massa H₂ yang terbentuk dari elektrolisis larutan HCl dengan elektrode C jika kuat arus yang digunakan 0,1 Faraday!

Jawab :

HCl → H⁺ + Cl^-

Katode (-) = 2H⁺ + 2e → H₂

m = e. F

    =  Ar/val. F =  2/2 x 0,1 F = 0,1 gram

2.    Tentukan massa Na yang mengendap pada katode jika leburan NaCl dielektrolisis dengan arus 2 ampere selama 1 menit! (Ar Na = 23, Cl = 35,5)

Jawab:

Hukum Faraday II

Jika arus listrik dialirkan ke dalam beberapa sel elketrolisis yang dihubungkan seri, jumlah massa zat-zat yang dihasilkan pada tiap-tiap elektrode sebanding dengan massa ekuivalen tiap-tiap zat tersebut.

Contoh:

Jika arus listrik melalui larutan AgNO₃ dan NiCl yang tersusun secara seri maka akan terjadi endapan perak 27 gram. Hitunglah massa endapan nikel yang terjadi ( Ar Ag= 108, Ar Ni = 59)

Jawab :

Penggunaan elektrolisis dalam industri:

1.    proses pemurnian logam

2.    proses penyepuhan, yaitu proses melapisi logam dengan logam lain

3.    produksi zat

misalnya:

1.    memproduksi logam (misalnya: alkali, alkali tanah, Al)

2.    memproduksi gas Cl₂, H₂, NaOH

Tugas :

1.    a.  Tulislah reaksi elektrolisis lelehan magnesium klorida dengan elektrode grafit!

b.    Berapa gram magnesium diperoleh jika ke dalam sel elektrolisis dialirkan arus 10.000 ampere selama 386 detik? (Ar Mg = 24)

2. Berapa faraday arus listrik yang diperlukan untuk mendapatkan 21,6 gram logam perak (Ar Ag = 108) yang dialirkan ke dalam larutan AgNO3 ?

3. Ke dalam 2 sel larutan AgNO3 dan larutan CuSO4 yang disusun secara seri dialirkan arus listrik dan ternyata diendapkan 5,4 gram logam Ag. Jika ArAg = 108 dan Ar Cu = 63,5, tentukan banyaknya logam Cu yang mengendap!

 SEL ELEKTROLISIS

Selamat pagi anak-anak, hari ini kita akan mempelajari sel elektrolisis. Tujuan kalian mempelajari sel elektrolisis yaitu, dapat menuliskan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada reaksi sel elektrolisis.

Sel elektrolisis adalah peristiwa penguraian elektrolit dalam sel elektrolisis oleh arus listrik. Arus listrik berasal dari sumber arus dari beterai atau aki yang menghasilkan arus searah. Reaksi pada sel elektrolisis tidak spontan karena hanya berproses apabila memperoleh arus dari sumber arus.

Prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan sel elektrokimia yaitu sebagai berikut:

1)   Terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia.

2)   Reaksi tidak spontan karena melibatkan energi listrik dari luar.

3)   Elektrode katode merupakan kutub negatif.

Elektrode anode merupakan kutub posistf (knap).

4)   Reaksi pada katode = reaksi reduksi (sama dengan sel elektrokimia)

Reaksi pada anode = reaksi oksidasi.

Reaksi-reaksi elektrolisis

1.   Reaksi pada katode (reduksi)

Tergantung pada jenis kation.

a.   Larutan

1)     Kation logam golongan IA (Li⁺, Na⁺, K⁺), dan golongan IIA(Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺) Al³⁺ dan Mn²⁺ tidak mengalami reduksi, yang mengalami reduksi adalah air.

2H₂O + 2e → 2OH^-_(aq)+H_2(g)

2)     Kation logam lain (contoh:Ag⁺, Zn²⁺, Cu²⁺) langsung mengalami reduksi.

Ag⁺_(aq) +1e → Ag_(s)

Zn²⁺_(aq) + 2e → Zn_(s)

b.   Leburan

Kation logam golongan IA, IIA, Al³⁺, Mn²⁺ langsung mengalami reduksi.

Na⁺ +1e → Na_(s)

Ca²⁺ + 2e → Ca_(s)

2.   Reaksi pada anode (oksidasi)

Reaksi apada anode tergantung pada jenis elektrode dan anion.

a.    Elektrode inert (elektrode tidak ikut bereaksi) contoh : C, Pt, Au.

-  Ion sisa asam oksi (contoh: NO^3-, SO₄^2-, PO₄^3-, CO₃^2-) tidak mengalami oksidasi, yang teroksidasi adalah air.

2H₂O_(l) → 4H⁺_(aq) + O_2(g) + 4e^-

-  Ion sisa asam lain (contoh: Cl^-, Br^-, I^-) dan OH^- akan teroksidasi.

2Cl^- → Cl₂ + 2e

2Br^- → Br₂ + 2e

4OH^- → 2H₂O + O₂ + 4e

b.   Elektrode tak inert (ikut bereaksi) contoh : Ag, Cu, Zn akan teroksidasi.

Ag → Ag⁺ + 1e

Cu → Cu2⁺ + 2e

Contoh:

-      Tuliskan reaksi elektrolisis larutan NaNO₃ dengan elektrode C.

Jawab:

-      Elektrolisis larutan CuSO₄ dengan elektrode Ag.

        CuSO₄ → Cu ²⁺ + SO₄^2-

 Sifat-sifat Periodik Unsur

              Assallamu'allaikum. Selamat pagi anak-anak, hari ini kita akan mempelajari tentang sifat-sifat Periodik Unsur. Adapun tujuan pembelajaran kita hari ini yaitu, kalian dapat menganalisis kemiripan sifat unsur dalam golongan dan keperiodikannya.

a. Jari-jari Atom

Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar. Bagi unsur-unsur yang segolongan, jari-jari atom makin ke bawah makin besar sebab jumlah kulit yang dimiliki atom makin banyak, sehingga kulit terluar makin jauh dari inti atom. Unsur-unsur yang seperiode memiliki jumlah kulit yang sama. Akan tetapi, tidaklah berarti mereka memiliki jari-jari atom yang sama pula. Semakin ke kanan letak unsur, proton dan elektron yang dimiliki makin banyak, sehingga tarik-menarik inti dengan elektron makin kuat. Akibatnya, elektron-elektron terluar tertarik lebih dekat ke arah inti. 

Jadi dapat disimpulkan: 

1) Dalam satu golongan, jari-jari atom bertambah besar dari atas ke bawah. 

2) Dalam satu periode, jari-jari atom makin kecil dari kiri ke kanan.

b. Energi Ionisasi 

1.  Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar suatu atom. Energi ionisasi ini dinyatakan dalam satuan kJ mol–1 . 
2.  Unsur-unsur yang segolongan, energi ionisasinya makin ke bawah semakin kecil karena elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga elektron terluar makin mudah dilepaskan. 
3. Sedangkan unsur-unsur yang seperiode, gaya tarik inti makin ke kanan makin kuat, sehingga energi ionisasi pada umumnya makin ke kanan makin besar.