Kalkulator Hukum Faraday untuk Elektrolisis

Jumat, 27 Mei 2016

Rumus Hukum Faraday:
$m= \Large (\frac{mM}{z})(\frac{Q}{F})$
→ $m \times z \times F = mM \times Q$

$F$ = 96500 C/mol → 1 $F$ = 96.500 C = 1 mol elektron
→ $m \times z \times 96500 = mM \times Q$ 

$Q=i \times t$
sehingga kadang ada yang menuliskan
$m \times z \times 96500 = mM \times i \times t$
$m= \Large (\frac{mM}{z})(\frac{i \times t}{96500})$

$\large \frac({mM}{z})$ ini sering disebut massa ekuivalen zat ($ME$)

$n= \Large \frac{it}{96500}\frac{1}{z}$



Keterangan simbol dan satuan
$m$ = massa zat yang dihasilkan di elektroda ( gram)
$Q$ = Total muatan listrik yang melalui zat (C)
$F$ = 96500 C/mol ini digunakan karena kebanyakan soal-soal menggunakan nilai ini.
$mM$  = massa molar zat gram/mol
$z$= jumlah muatan zat (elektron yang di transfer per ion) atau valensi zat atau bilangan oksidasi
$i$ = kuat arus (ampere)
$t$ = waktu selama elektrolisis (detik)
$n$ = jumlah zat yang dihasilkan selama elektrolisis (mol)

Kalkulator Hukum Faraday untuk Elektrolisis (Kal-HF-1) dengan data yang diketahui atau ditanya:
  • $mM$ → massa molar zat (kadang ada yang mengartikan Ar atau berat unsur) 
  • $z$ → jumlah muatan zat (elektron yang ditransfer per ion) atau valensi zat atau bilangan oksidasi
  • $i$ → kuat arus (ampere)
  • $t$ → waktu selama eletrolisis (detik/menit/jam)
  • $m$ → massa zat yang dihasilkan di elektroda (gram)
Contoh Soal #1-a:
Pada suatu larutan CuSO4 dialirkan arus listrik sebesar 10 ampere selama 965 detik. Diketahui Ar Cu = 63,5. Hitunglah massa tembaga (Cu) yang diendapkan pada elektroda.

Data yang dapat dimasukkan ke dalam kotak input dari soal tersebut:
→ $mM$ dari Cu = 63,5 gram/mol yang dapat dilihat dari besarnya Ar Cu
→ $z$ = 2 (bilangan oksidasi Cu pada CuSO4)
→ $i$ = 10 ampere (arus yang dialirkan pada larutan)
→ $t$ = 965 detik (waktu elektrolisis)

Ditanya: $m$ =....? Massa Cu yang mengendap pada elektroda?
Kotak input untuk variabel $m$ harus dikosongkan karena akan dilakukan proses hitung.

Jawaban: 3,175 (jika pada hasil hitung Kalkulator HF-1 ini muncul angka 3.17500), tanda titik di sini sama dengan tanda koma untuk bilangan desimal)

Catatan: Untuk input yang menggunakan bilangan desimal tanda desimalnya hanya boleh menggunakan tanda titik.
Untuk hitungan lain dapat dilakukan dan outputnya dapat disesuaikan dengan apa yang ditanya pada soal. Tinggal isi data yang diketahui dan mengosongkan nilai variabel yang ditanya.

Kalkulator Hukum Faraday
untuk Elektrolisis
Dirancang dan dibuat oleh Urip Rukim
Variabel Input Satuan
mM gram/mol
z muatan
i ampere
t
m gram
Hasil Hitung
n zat mol
n elektron mol
ME urip.info
Q Coulomb
Q Faraday

Kalkulator Hukum Faraday untuk Elektrolisis (Kal-HF-2) dengan data yang diketahui atau ditanya:
  • $mM$ → massa molar zat (kadang ada yang mengartikan Ar atau berat unsur) 
  • $z$ → jumlah muatan zat (elektron yang ditransfer per ion) atau valensi zat atau bilangan oksidasi
  • $m$ → massa zat yang dihasilkan di elektroda (gram)
  • $Q$ → total muatan listrik yang melalui zat dengan satuan Coulomb (C)
Contoh Soal #1-b:
Elektrolisis dilakukan pada larutan ZnSO4 dan pada katoda dihasilkan massa Zn sebesar 6,5 gram. Berapa Coulomb arus listrik yang dialirkan pada elektrolisis tersebut? Diketahui Ar Cu = 65.
Data yang dapat dimasukkan ke dalam kotak input dari soal tersebut:
→ $mM$ dari Zn = 65 gram/mol yang dapat dilihat dari besarnya Ar Zn
→ $z$ = 2 (bilangan oksidasi Zn pada ZnSO4)
→ $m$ = 6,5 gram (massa Zn yang dihasilkan di katoda)

Ditanya: $Q$ =....? Arus listrik yang dialirkan (satuan yang diminta adalah Coulomb)
Kotak input untuk variabel $Q$ harus dikosongkan karena akan dilakukan proses hitung.

Jawaban: 3,175 (jika pada hasil hitung Kalkulator HF-1 ini muncul angka 3.17500), tanda titik di sini sama dengan tanda koma untuk bilangan desimal)

Kalkulator Hukum Faraday
untuk Elektrolisis
Dirancang dan dibuat oleh Urip Rukim
Variabel Input Satuan
mM gram/mol
z muatan
m gram
Q Coulomb
Hasil Hitung
ME urip.info

Contoh Soal #2:
Tentukan bilangan oksidasi krom (Cr) yang ada dalam garam yang tidak diketahui jika lelehan (leburan) garam tersebut dielektrolisis selama 1,5 jam dengan arus listrik 10 ampere yang menghasilkan deposit (endapan di katoda) seberat 9,71 gram. Diketahui mM Cr = 52 gram/mol.



Kalkulator Hukum Faraday untuk Elektrolisis (Kal-HF-3) dengan data yang diketahui atau ditanya:
  • $mM$ → massa molar zat (kadang ada yang mengartikan Ar atau berat unsur) 
  • $z$ → jumlah muatan zat (elektron yang ditransfer per ion) atau valensi zat atau bilangan oksidasi
  • $m$ → massa zat yang dihasilkan di elektroda (gram)
  • $Q$ → total muatan listrik yang melalui zat dengan satuan Faraday (F)
Contoh Soal #3:
Bila arus listrik sebesar 0,1 Faraday dialirkan ke dalam larutan NiCl2, hitunglah massa logam Ni yang diendapkan pada katoda. Diketahui Ar Ni = 59,00.

Data yang dapat dimasukkan ke dalam kotak input dari soal tersebut:
→ $mM$ dari Ni = 59 gram/mol yang dapat dilihat dari besarnya Ar Ni
→ $z$ = 2 (bilangan oksidasi Ni pada NiCl2)
→ $Q$ = 0,1 Faraday (arus yang dialirkan pada larutan)

Ditanya: $m$ =....? Massa Ni yang mengendap pada katoda?
Kotak input untuk variabel $m$ harus dikosongkan karena akan dilakukan proses hitung.

Jawaban: 19300 Coulomb (jika pada hasil hitung Kalkulator HF-2 ini muncul angka 19300.00000), tanda titik di sini sama dengan tanda koma untuk bilangan desimal)

Kalkulator Hukum Faraday
untuk Elektrolisis
Dirancang dan dibuat oleh Urip Rukim
Variabel Input Satuan
mM gram/mol
z muatan
m gram
Q Faraday
Hasil Hitung
ME urip.info


Konversi satuan muatan listrik Coulomb ke Faraday dan Faraday ke Coulomb
Nama satuanInput waktu yang diketahuiSatuan
Muatan Coulomb

Nama satuanInput waktu yang diketahuiSatuan
Muatan Faraday

Bila ada saran untuk perbaikan mohon disampaikan pada kotak komentar di bawah ini. Kalkulator ini masih akan dikembangkan lebih lanjut.
Terima kasih.


Bagikan di

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

 
Copyright © 2015-2016 Urip dot Info | Disain Template Oleh Herdiansyah Hamzah Dimodivikasi Urip.Info