Dalam teks Aspek Kuantitatif Elektrolisis, Anda melihat beberapa hubungan matematis yang dibuat antara jumlah yang terlibat dalam proses elektrolisis, seperti arus listrik (i), jumlah muatan listrik (Q) yang diperlukan untuk terjadinya proses dan waktu (t) yang menuju ke. Ditemukan juga jumlah muatan listrik yang dibawa ketika ada 1 mol elektron atau, menurut konstanta Avogadro, 6,02. 1023 elektron.
Secara singkat, hubungan tersebut adalah:
Berikut adalah tiga contoh bagaimana Anda dapat menggunakan informasi ini untuk memecahkan masalah elektrokimia praktis. Penting untuk dicatat bahwa di sini kita menggunakan nilai 96486 C. Namun, dalam sebagian besar literatur kimia, nilai pembulatan 96500 C digunakan.
Contoh 1: Pertimbangkan elektroplating di mana bagian telah dilapisi dengan perak. Pada akhir proses elektrolisis ini, jumlah muatan yang digunakan untuk ion Ag+ jika mereka mengurangi Ag itu 0,05 faraday. Mengetahui bahwa massa molar perak sama dengan 108 g/mol, katakan berapa massa perak yang disimpan dalam proses ini?
Resolusi:
Ag+ (sini) + dan- → Ag(s)
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
1 faraday 108 g
0,05 faraday m
m = 5,4 g
Contoh ke-2: Katakanlah kita sedang melakukan elektrolisis larutan nikel sulfat (NiSO .) dalam air4), menerapkan arus listrik sebesar 0,10 A selama 386 detik. Berapa massa nikel yang akan diperoleh di katoda? (Diberikan: massa molar Ni = 58,7 g/mol)
Resolusi:
Ni2+ + 2e- → Ni(s)
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2 (96486 C) 58.7g
Untuk membuat hubungan aturan tiga dan menemukan massa yang terbentuk dalam kasus ini, pertama-tama kita perlu mencari jumlah muatan listrik (Q):
Q = saya. untuk
Q = 0,10. 386
Q = 38.6C
Jadi kita punya:
2 (96486 C) 58.7g
38.6 cm
m = 2265.82C. g
192972 C
m = 0,01174 g atau 11,74 mg
Contoh ke-3: Kami memiliki tiga tong elektrolit yang dihubungkan secara seri dan dikenai arus 5 A selama 32 menit dan 10 detik. Di tong pertama, kami memiliki solusi CuSO4; pada yang kedua, kami memiliki larutan FeCl3; dan yang ketiga, kami memiliki solusi AgNO3. Tentukan massa masing-masing logam yang diendapkan pada elektroda ketiga sumur. (Massa molar: Cu = 63,5 g/mol, Fe = 56 g/mol, Ag = 108 g/mol).
Resolusi:
Pertama, mari kita berikan nilai waktu ke detik:
1 menit 60 detik
32 menit untuk
t = 1920 + 10 detik = 1930 detik
Dengan data ini, kita dapat menentukan jumlah muatan listrik Q:
Q = saya. untuk
P = 5. 1930
Q = 9650 C
Sekarang, kami menggunakan aturan tiga untuk masing-masing setengah reaksi yang terjadi di tiga tong untuk mengetahui massa masing-masing logam yang diendapkan:
Kuba ke-1: Kuba ke-2: Kuba ke-3:
Pantat2+ + 2e- → Cu(s) Iman3+ (sini) + 3 dan- → Fe(s) Ag+ (sini) + dan- → Ag(s)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 C) 63,5 g 3. (96486 C) 56 g 96486 C 108 g
9650 C m 9650 C m 9650 C m
m 3,175 g Cu(s)m 1,867 g Fe(s)m = 10,8 g Ag(s)
Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm