ð¹ Pengertian Elektrolisis
Elektrolisis adalah proses penguraian senyawa elektrolit menggunakan arus listrik.
Pada proses ini, reaksi redoks terjadi secara tidak spontan di dalam sel elektrolisis:
-
Katoda (–) → terjadi reduksi (penambahan elektron)
-
Anoda (+) → terjadi oksidasi (pelepasan elektron)
ð¹ Jumlah Zat yang Dihasilkan
Jumlah zat (massa, mol, atau volume gas) yang dihasilkan pada elektrolisis sebanding dengan jumlah muatan listrik (Q) yang mengalir melalui larutan.
Hubungan ini dijelaskan oleh Hukum Faraday tentang Elektrolisis.
ð¹ 1. Hukum Faraday I
“Massa zat yang dihasilkan pada elektroda sebanding dengan jumlah muatan listrik yang dialirkan ke dalam larutan.”
m=Ar×I×tn×Fm = \frac{Ar \times I \times t}{n \times F}m=n×FAr×I×t
Keterangan:
-
mmm = massa zat yang dihasilkan (gram)
-
ArArAr = massa atom relatif zat
-
III = kuat arus listrik (ampere)
-
ttt = waktu (detik)
-
nnn = jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi (valensi ion)
-
FFF = tetapan Faraday = 96.500 C/mol e⁻
ð¹ 2. Hukum Faraday II
“Jika jumlah muatan listrik yang sama dialirkan melalui beberapa larutan elektrolit, maka massa zat yang diendapkan berbanding lurus dengan massa ekuivalen masing-masing zat.”
m1E1=m2E2=m3E3=konstan\frac{m_1}{E_1} = \frac{m_2}{E_2} = \frac{m_3}{E_3} = \text{konstan}E1m1=E2m2=E3m3=konstan
Dengan:
-
E=ArnE = \frac{Ar}{n}E=nAr → massa ekuivalen
ð¹ 3. Menghitung Jumlah Mol Zat
Jumlah mol elektron:
ne−=I×tFn_{e^-} = \frac{I \times t}{F}ne−=FI×t
Jumlah mol zat hasil elektrolisis:
nzat=ne−nn_{zat} = \frac{n_{e^-}}{n}nzat=nne−
Kemudian:
-
Massa zat: m=nzat×Arm = n_{zat} \times Arm=nzat×Ar
-
Volume gas (pada STP): V=nzat×22,4 LV = n_{zat} \times 22,4\ \text{L}V=nzat×22,4 L
ð¹ Contoh Soal
Dielektrolisis larutan CuSO₄ dengan arus 2 A selama 965 s. Berapa gram Cu yang diendapkan di katoda?
Penyelesaian:
Reaksi: Cu2++2e−→Cu(s)\text{Reaksi: } Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu(s)Reaksi: Cu2++2e−→Cu(s)
-
I=2 AI = 2\ AI=2 A
-
t=965 st = 965\ st=965 s
-
Ar(Cu)=63,5Ar(Cu) = 63,5Ar(Cu)=63,5
-
n=2n = 2n=2
-
F=96.500 C/molF = 96.500\ C/molF=96.500 C/mol
m=63,5×2×9652×96.500=0,635 gramm = \frac{63,5 \times 2 \times 965}{2 \times 96.500} = 0,635\ \text{gram}m=2×96.50063,5×2×965=0,635 gram
✅ Jadi, massa Cu yang dihasilkan = 0,635 g
ð¹ Faktor-faktor yang Mempengaruhi Jumlah Zat Hasil Elektrolisis
-
Kuat arus listrik (I) — semakin besar arus, semakin banyak zat dihasilkan.
-
Waktu (t) — semakin lama elektrolisis berlangsung, semakin banyak produk.
-
Valensi ion (n) — semakin besar valensi, semakin sedikit massa zat yang dihasilkan.
-
Jenis zat elektrolit — berbeda ion → berbeda hasil reaksi.
ð¹ Kesimpulan
| Aspek | Keterangan |
|---|---|
| Proses | Penguraian senyawa elektrolit oleh arus listrik |
| Dasar teori | Hukum Faraday |
| Hubungan utama | Massa ∝ Arus (I) × Waktu (t) |
| Rumus umum | m=Ar×I×tn×Fm = \frac{Ar \times I \times t}{n \times F}m=n×FAr×I×t |
| Faktor pengaruh | Kuat arus, waktu, valensi, dan jenis elektrolit |
Apakah kamu ingin saya bantu buatkan tabel perbandingan hasil elektrolisis beberapa elektrolit umum (seperti CuSO₄, NaCl, H₂O)? Itu bisa membantu untuk latihan perhitungan juga.