Hukum Faraday pada Elektrolisis

Hukum Faraday pada Elektrolisis yaitu hukum I Faraday dan hukum II Faraday. Hukum I Faraday yang dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan :
$ w = \, $ massa zat (g)
$ e = \, $ massa ekuivalen atau valensi atau (Mr / valensi)
$ i = \, $ kuat arus (A)
$ t = \, $ waktu (s)
$ F = \, $ tetapan Faraday = 96.500 coulomb
1 F = 1 mol electron

Contoh soal hukum I faraday :

1). Berapakah massa tembaga yang diendapkan di katode pada elektrolisis larutan CuSO$_4$ dengan menggunakan arus 2 A selama 20 menit. (Ar Cu = 63,5 g/mol)

Penyelesaian :
*). Dikatode terjadi reaksi reduksi Cu$^{2+}$ menjadi Cu:
$ Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s) $
$ t = \, $ 20 menit = 1.200 s .
*). Menentukan massa ($w$) :
$ \begin{align} w & = \frac{eit}{F} \\ & = \frac{ \frac{63,5 \, \text{g/mol}}{2} \times 2A \times 1.200 s }{96.500 \text{ coulumb} } \\ & = 0,79 \, \text{ g} \end{align} $

Untuk 2 elektrolit atau lebih yang dielektrolisis dengan jumlah arus yang sama berlaku Hukum II Faraday, yang berbunyi:
Jika arus dialirkan ke dalam beberapa sel elektrolisis maka jumlah zat yang dihasilkan pada masing-masing elektrodenya sebanding dengan massa ekuivalen masing-masing zat tersebut.
Sehingga dapat dirumuskan:
$ \begin{align} \frac{w_A}{w_B} = \frac{e_A}{e_B} \end{align} $
Keterangan:
$ w_A = \, $ massa zat A
$ w_B = \, $ massa zat B
$ e_A = \, $ massa ekuivalen zat A
$ e_B = \, $ massa ekuivalen zat B

Contoh soal hukum II Faraday :

2). Jika 2 buah sel elektrolisis yang masing-masing mengandung elektrolit AgNO$_3$ dan CuSO$_4$ disusun seri dengan menggunakan arus yang sama, dihasilkan 2,5 g Ag. Berapakah massa Cu yang diperoleh? (Ar Cu= 63,5 g/mol, Ar Ag = 108 g/mol)

Penyelesaian :
$ \begin{align} \frac{w_{Cu}}{w_{Ag}} & = \frac{e_{Cu}}{e_{Ag}} \\ w_{Cu} & = \frac{w_{Ag} \times e_{Cu}}{e_{Ag}} \\ & = \frac{2,5 \times \frac{63,5}{2}}{108} \\ & = 0,73 \, 8 \end{align} $
Jadi, massa Cu yang diendapkan pada katode adalah 0,73 g.

Demikian pembahasan materi Hukum Faraday pada Elektrolisis dan contoh-contohnya.