Elektrolisis umumnya dipelajari dalam Elektrokimia sebagai sistem yang berisi tong atau sel elektrolit (wadah) dengan zat cair atau dalam larutan, di mana dua elektroda direndam (katoda atau kutub negatif dan anoda atau kutub positif). Elektroda tersebut terhubung ke generator (sel atau baterai) yang, ketika dihidupkan, menghantarkan listrik dari a elektroda ke elektroda lain melalui cairan, menyebabkan reaksi oksidasi-reduksi yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia.
Namun, ketika elektrolisis diterapkan di industri, dalam praktiknya bukan hanya sel elektrokimia dengan dua elektroda; melainkan beberapa tangki besar yang terhubung secara seri, seperti yang ditunjukkan pada gambar pembuka. Selain itu, hanya satu generator dengan kapasitas yang cukup digunakan untuk melayani semua tangki ini, karena jika generator digunakan untuk setiap tangki, kerugian ekonomi akan membuat produksi tidak layak industri.
Dalam teks Aspek Kuantitatif Elektrolisis ditunjukkan bahwa melalui rumus muatan listrik (Q = i. t) dan melalui hubungan konstanta Faraday (96500 C) dengan massa molar zat dan dengan setengah reaksi katodik dan anodik seimbang, dimungkinkan untuk menentukan massa zat yang telah diubah atau diperoleh dalam tong elektrolit.
Ini juga dapat dilakukan dalam kasus elektrolisis seri. Tetapi ada dua faktor yang harus diperhatikan:
1. Karena generator adalah satu untuk semua sel elektrolisis, waktu (t) dan intensitas arus listrik (i) akan sama untuk semua sel. Karena itu, muatan listrik (Q) juga akan sama untuk semua sel;
2. Massa yang diperoleh atau diubah di setiap sel akan berbeda will, karena zat yang terkandung dalam masing-masing berbeda. Ini karena, misalnya, ion Zn2+ membutuhkan elektron dua kali lebih banyak dari ion Ag1+. Massa ini dapat dihitung menggunakan aturan tiga atau langsung menggunakan rumus di bawah ini:
m = __M. Q__
q. 96500
Tentang apa:
M = massa molar setiap zat;
Q = muatan listrik sistem;
q = muatan ion, misal ionnya Ag1+, nilai q adalah 1.
Lihat contoh cara melakukan penghitungan jenis ini:
Contoh: Ada tiga tong elektrolit yang dihubungkan secara seri, masing-masing berisi AgNO3, CuSO4 dan ZnCℓ2. Mengetahui bahwa 108 g logam perak ditampung di tong pertama, dapat disimpulkan bahwa berikut ini juga disimpan:
a) 31,75 g tembaga logam.
b) 65,4 g seng logam.
c) 63,5 g tembaga logam.
d) 108 g tembaga logam.
e) 108 g seng logam.
(Massa atom: Ag = 108; Cu = 63,5; Zn = 65,4).
Resolusi:
Dari massa yang ditemukan dalam sel elektrolit pertama, kita dapat menemukan muatan listrik sistem, yang sama untuk semua sel:
Ag+ + 1e-→ Ag
↓ ↓
1 mol 1 mol
1 mol. 96500 C 108 g (massa molar)
Q 108 g (diperoleh massa)
Q = 96500C
Dengan nilai ini di tangan, kita dapat menemukan massa logam lain. Ini dapat dilakukan melalui aturan tiga atau rumus yang diberikan sebelumnya:
- Dengan aturan tiga:
mangkuk elektrolit ke-2: mangkuk elektrolit ke-3:
Pantat2+ + 2e-→ Cu Zn+2 + 2e-→ Zn
↓ ↓ ↓ ↓
2 mol 1 mol 2 mol 1 mol
2. 96500 C 63,5 g 2. 96500 C 65,4 g
96500 cmPantat 96500 cmZn
sayaPantat = 31,75 gsayaZn = 32,7 g
- Dengan rumus: m = __M. Q__
q. 96500
mangkuk elektrolit ke-2: mangkuk elektrolit ke-3:
sayaPantat = (63,5). (96500) sayaZn = (32,7). (96500)
2. 96500 1. 96500
sayaPantat = 31,75 gsayaZn =32,7 g
Oleh karena itu, alternatif yang benar adalah huruf “a”.
Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/eletrolise-serie.htm
