kedal 100 ml larutan cucl2 2M dialirkan arus sebesar 10 ampere. berapa waktu yang diperlukan untuk mengendap semua ion tembaga?

Ke dalam 100 mL larutan CuCl₂ 2 M dialirkan arus sebesar 10 ampere. Berapa waktu yang diperlukan untuk mengendap semua ion tembaga?

Untuk menentukan waktu yang diperlukan selama elektrolisis digunakan persamaan Hukum Faraday I.

Pembahasan

Elektrolisis merupakan peruraian suatu elektrolit karena adanya arus listrik. Pada sel elektrolisis, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia dan reaksi tidak berlangsung secara spontan.  ada sel elektrolisis, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia dan reaksi tidak berlangsung secara spontan. Sel elektrolisis merupakan rangkaian dua elektrode yaitu katode dan anode yang dicelupkan dalam larutan elektrolit dan dilengkapi sumber arus listrik. Prinsip kerja sel elektrolisis, katoda dihubungkan dengan kutub negatif dan anoda dihubungkan dengan dengan kutub positif dari sumber arus listrik. Sumber arus listrik memompa elektron ke katoda dan ditangkap oleh kation, sehingga pada permukaan katoda terjadi reduksi pada kation. Pada saat yang sama, anion melepaskan elektron, kemudian elektron ini dikembalikan ke sumber arus listrik melalui anoda. Akibatnya pada permukaan anoda terjadi oksidasi terhadap anion.

Michael Faraday (1791-1867), seorang imuwan dalam bidang fisika dan kimia merupakan orang yang pertama kali menemukan senyawa karbon klorida dan benzena. Beliau juga menemukan konsep elektrolisis dan induksi elektromagnetik. Sebagai penghargaan terhadap Faraday, jumlah muatan listrik yang dibawa oleh satu mol elektron disebut satu faraday. Hukum Faraday I menyatakan "jumlah zat yang dihasilkan pada elektroda sebanding dengan jumlah arus yang dialirkan pada zat tersebut"

Elektrolisis larutan CuCl₂

CuCl₂ → Cu²⁺ + 2Cl⁻

Elektrolisis larutan CuCl₂ yang berupa kation Cu²⁺ dan anion Cl⁻ pada katoda terjadi reaksi reduksi Cu²⁺. Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Katoda : Cu²⁺ (l) + 2e⁻  →  Cu (s)

Pada anoda terjadi reaksi oksidasi Cl⁻. Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Anoda : 2Cl⁻ (aq) → Cl₂ (g) + 2e⁻

diketahui :

Volume = 100 mL

Molaritas larutan = 2 M

Arus yang digunakan = 10 Ampere

ditanyakan : waktu elektrolisis untuk mengendapkan seluruh logam tembaga ?

Jawab :

Jumlah logam tembaga ditentukan dari jumlah mol yang akan diendapkan.

mol CuCl₂ dalam larutan = Volume × Molaritas

mol CuCl₂ dalam larutan = 100 mL × 2 M

mol CuCl₂ dalam larutan = 200 mmol = 0,2 mol

Mol Cu²⁺ dalam CuCl₂ = 0,2 mol

Massa Cu yang diendapkan = mol × Ar Cu

Massa Cu yang diendapkan = 0,2 mol × 63,5 = 12,7 gram

Dengan menggunakan hukum Faraday I yang persamaannya

W = (e × i × t) ÷ 96.500 , dengan e merupakan berat ekuivalen zat atau Ar ÷ valensi. Valensi adalah jumlah muatan atau jumlah elektron yang menyertai proses reduksi

Sehingga diperoleh :

W = (e × i × t) ÷ 96.500

12,7 = [(63,5/2 × 10 × t] ÷ 96.500

12,7 × 96.500 × 2 = 63,5 × 10 × t

2.451.100 = 635 × t

t = 2.451.100 ÷ 635

t = 3.860 detik

Reaksi elektrolisis : Cu²⁺ (l) + 2Cl⁻ (aq)  →  Cl₂ (g) + Cu (s)

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang reaksi redoks brainly.co.id/tugas/2028934

2. Materi tentang sel elektrokimia brainly.co.id/tugas/746904

3. Materi tentang elektrolisis brainly.co.id/tugas/7095524

4. Materi tentang reaksi elektroda brainly.co.id/tugas/18023823

5. Materi tentang Hukum Faraday brainly.co.id/tugas/18037787

-----------------------------

Detil Jawaban

Kelas : XII

Mapel : Kimia

Bab : Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Kode : 12.7.2

Kata Kunci: Hukum Faraday, Elektrolisis, Gas klorin, Logam Cu