Quipperian, apakah Anda sedang mempelajari sel elektrolisis? Jika iya, Anda tentu sudah tidak asing lagi dengan hukum Faraday, karena hukum ini berkaitan erat dengan sel elektrolisis.
Hukum Faraday adalah hukum yang ditemukan oleh Michael Faraday, seorang ahli kimia dan fisika dari Inggris. Hukum ini tidak hanya digunakan dalam kimia, tetapi juga fisika.
Lalu, seperti apa bunyi hukum Faraday? Apa rumusnya? Yuk, simak pembahasan lengkapnya di bawah ini.
Memahami Hukum Faraday
Hukum Faraday adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara jumlah listrik yang digunakan dengan massa zat yang dihasilkan, baik pada katoda maupun anoda pada proses elektrolisis. Hukum ini ditemukan oleh Michael Faraday, seorang ahli kimia dan fisika dari Inggris pada tahun 1834. Karena itulah, hukum ini disebut hukum Faraday, sesuai dengan nama penemunya.
Hukum Faraday merupakan salah satu hukum yang memiliki kontribusi besar terhadap kemajuan kelistrikan. Hukum ini juga tidak hanya digunakan dalam kimia, tetapi juga fisika. Oleh karena itu, ketika Anda mempelajari Fisika, Anda mungkin akan menemukan hukum ini.
Bunyi Hukum Faraday
Hukum Faraday terbagi menjadi dua, yaitu hukum Faraday 1 dan hukum Faraday 2. Hukum Faraday 1 berbunyi sebagai berikut:
“Massa suatu zat yang dilepaskan selama elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan”
Sedangkan hukum Faraday 2 berbunyi:
“Massa suatu zat yang dilepaskan dalam elektrolisis berbanding lurus dengan massa ekuivalen zat itu”
Sejarah Hukum Faraday
Penemuan hukum Faraday dimulai ketika Michael Faraday menemukan efek elektromagnetik pada tahun 1831. Penemuan ini dianggap sebagai penemuan yang monumental karena memiliki arti penting dalam pengertian teoritis elektromagnetik yang dapat digunakan untuk menggerakkan arus listrik secara terus menerus seperti yang didemonstrasikan oleh Michael Faraday sendiri. .
Setelah menemukan elektromagnetik, ilmuwan Inggris ini melakukan percobaan di bidang kimia. Faraday akhirnya menemukan hubungan antara jumlah listrik yang digunakan dengan massa zat yang dihasilkan, baik di katoda maupun anoda selama proses elektrolisis pada tahun 1834. Fakta hubungan tersebut kemudian disimpulkan oleh Faraday sebagai hukum Faraday.
Tidak hanya itu, Michael Faraday juga menemukan dua hukum elektrolisis yang menjadi dasar elektrokimia, yaitu hukum Faraday 1 dan hukum Faraday 2. Faraday juga mempopulerkan banyak istilah kimia, seperti elektroda, elektrolit, anoda, katoda, dan sebagainya. Saat ini, hukum Faraday banyak digunakan di berbagai bidang industri.
Rumus Hukum Faraday
Selain memiliki bunyi yang berbeda, hukum Faraday 1 dan 2 juga memiliki rumus yang berbeda. Rumus hukum Faraday 1 dan 2 adalah sebagai berikut.
Rumus Hukum Faraday 1
Ingat, hukum 1 Faraday berbunyi:
“Massa suatu zat yang dilepaskan selama elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan”
Berdasarkan bunyinya, rumus hukum Faraday 1 dapat ditulis sebagai berikut.
G ≈ Q atau G ≈ itu
Informasi:
G = massa yang dihasilkan dalam elektrolisis (gram)
i = arus listrik (ampere)
t = waktu (detik)
Q = muatan listrik dalam sel (Coulomb)
Rumus Hukum Faraday 2
“Massa suatu zat yang dilepaskan dalam elektrolisis berbanding lurus dengan massa ekuivalen zat itu”
Berdasarkan bunyi hukum Faraday 2, rumusnya adalah:
Informasi:
ME = massa ekivalen
x = jumlah elektron yang diperoleh atau hilang
Jika rumus hukum Faraday 1 dan 2 digabungkan, akan diperoleh rumus baru yaitu:
G = k . Saya . T. AKU
Informasi:
k = pengaturan/faktor perbandingan
Faraday menemukan bahwa harga faktor perbandingan ini adalah 1/96.500, sehingga rumus di atas dapat ditulis sebagai berikut.
Di mana :
G = massa yang dihasilkan dalam elektrolisis (gram)
i = arus listrik (ampere)
t = waktu (detik)
ME = massa ekivalen
Ar = massa atom relatif
x = jumlah elektron yang diperoleh atau hilang
Penerapan Hukum Faraday
Hukum Faraday banyak digunakan di berbagai bidang industri. Berikut beberapa contoh penerapan hukum ini yang ditemukan oleh Michael Faraday dalam kehidupan sehari-hari.
Produksi Zat atau Bahan Kimia
Zat atau bahan kimia yang sering digunakan dalam industri, laboratorium, maupun dalam kehidupan sehari-hari sebagian besar dihasilkan melalui proses elektrolisis. Misalnya pembuatan gas oksigen, hidrogen, atau gas klorin di laboratorium.
Pemurnian Logam Kotor
Penerapan hukum Faraday selanjutnya adalah pada proses pemurnian logam kotor. Pemurnian logam ini dilakukan dengan elektrolisis.
Caranya adalah dengan mengatur logam kotor sebagai anoda dan logam murni sebagai katoda dalam larutan CkamuJADI4 sebagai larutan elektrolit. Dari proses pemurnian logam kotor ini akan dihasilkan logam tunggal yang murni.
Pelapisan Logam
Pelapisan adalah pelapisan logam dengan logam lain melalui proses elektrolisis. Tujuannya untuk melindungi logam dari korosi sekaligus mempercantik tampilan logam. Misalnya menyepuh peralatan makan dengan perak atau emas.
Contoh Soal Hukum Faraday dan Pembahasannya
Jika sebelumnya penerapan hukum Faraday dalam kehidupan sehari-hari, bagaimanakah penerapan hukum ini dalam soal? Berikut adalah beberapa contoh pertanyaan dan pembahasannya untuk membantu Anda memahami hukum Faraday.
Contoh 1
Hitung massa tembaga yang dihasilkan jika arus listrik 10 ampere dialirkan selama 9.500 detik ke dalam larutan C.kamuJADI4 (Ar Cu = 63,5)!
Diskusi
Reaksi pengendapan Cu:
Cu2+(SAYA) + 2e → Cu(S)
Maka massa Cu yang dihasilkan adalah:
Jadi massa tembaga yang dihasilkan adalah 31,75 gram.
Contoh 2
Berapa banyak emas dan klorin yang terbentuk ketika arus listrik 10 A dialirkan melalui larutan emas(III) klorida selama 6 menit? (Ar Au = 196,73; Ar Cl = 35,45). Reaksi pada elektroda diketahui:
Katoda: Au3+(aq) + 3e– → Au(s)
Anoda: 2Cl– (aq) → Cl2(g) + 2e–
Diskusi
Massa ekivalen Au adalah 196,73 / 3 = 65,66 gram
Setara massa Cl2 adalah 35,45/1 = 35,45 gram
terbentuk Au
kl2 terbentuk
Jadi, emas yang terbentuk adalah 2,45 gram, sedangkan klorin yang terbentuk adalah 1,32 gram.
Contoh 3
Berapa lama waktu yang diperlukan untuk mengendapkan 5,60 gram besi dalam larutan besi (III) klorida dengan arus 5 A? (ArFe = 55,85). Reaksi di katoda diketahui:
Fe3+(SAYA) + 3e– → Fe(S)
Massa ekivalen Fe adalah 55,85/3 = 18,62 gram
Jadi, waktu yang diperlukan untuk mengendapkan 5,60 gram besi dalam larutan besi (III) klorida dengan arus 5 A adalah 5,804 detik.
Itulah pembahasan tentang hukum Faraday dalam Kimia. Supaya kamu lebih paham tentang hukum ini, coba sering-seringlah mengerjakan soal-soal latihan ya? Sampai jumpa di pembahasan Quipper Blog selanjutnya
Sumber :
Partana, Crys Fajar, dan Antuni Wiyarsi. 2009. Ayo Belajar Kimia 3 : Untuk SMA-MA Kelas XII IPA. Jakarta : Pusat Buku, Depdiknas
Pangajuanto, Teguh dan Tri Rahmidi. 2009. Kimia 3: Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Pembukuan Depdiknas
Salirawati, Das, dkk. 2007. Pembelajaran Kimia Menarik untuk Kelas XII SMA/MA. Jakarta: Grasindo
Sarwosri, Tri. 2017. Tokoh Dunia Ilmu Pengetahuan. Sukoharjo: Penerbit Panembahan Senopati
