Hukum Faraday
KIM-XII-08
Menghitung muatan dan massa endapan elektrolisis.
Bekal awal: Sel elektrolisis dan produk.
Konteks bab
Gunakan kasus sebagai latihan berpikir. Catat data asli jika pengamatan dilakukan; pertahankan label simulasi pada data contoh.
Bacaan dan kasus
3 · Lapisan yang belum tentu seragam
Kasus pembuka
Kasus, angka, dan rancangan dalam bab ini adalah model pembelajaran; bukan laporan pengukuran atau fasilitas Ponpes Temas.
Model pelapisan Cu²⁺ memakai 2 A selama 965 s. Massa molar Cu 63,5 g/mol, efisiensi 90%.
Fokus pemeriksaan. Apakah massa deposit membuktikan seluruh permukaan terlindungi?
Muatan menjadi mol elektron
Q=It, dengan I ampere, t detik, Q coulomb. Mol elektron nₑ=Q/F; gunakan F≈96.500 C/mol elektron untuk soal. Jika Mᶻ⁺+ze⁻→M, mol logam=nₑ/z dan massa=ItM/(zF). M adalah massa molar, bukan simbol logam tanpa satuan.
Efisiensi dan asumsi
Rumus teoritis menganggap semua arus digunakan untuk reaksi sasaran. Bila efisiensi arus η diberikan, massa nyata model =η massa teoritis. Waktu dalam menit harus diubah ke detik. Hasil tidak membuktikan ketebalan lapisan seragam; luas, geometri, dan kondisi permukaan perlu diketahui.
Telusuri contoh
Cu²⁺, I=1 A, t=1.930 s, M=63,5 g/mol.
- Q=1.930 C; nₑ=0,020 mol.
- n Cu=0,010 mol.
- m Cu=0,635 g pada efisiensi 100%.
Efisiensi arus 80% pada contoh.
- Massa teori 0,635 g.
- Massa model nyata=0,80×0,635.
- 0,508 g.
Faktor z menghitung elektron per ion yang direduksi.
Latihan mandiri
1 Arus 2 A selama 300 s: Q?
Petunjuk awal
Tuliskan besaran atau fakta yang diketahui, pilih konsep yang sesuai, lalu periksa satuan dan batas kesimpulan.
Pembahasan · buka setelah mencoba
600 C.
2 0,030 mol elektron mengendapkan Al³⁺: mol Al?
Petunjuk awal
Tuliskan besaran atau fakta yang diketahui, pilih konsep yang sesuai, lalu periksa satuan dan batas kesimpulan.
Pembahasan · buka setelah mencoba
0,010 mol.
3 Mengapa massa nyata bisa kurang dari teori?
Petunjuk awal
Tuliskan besaran atau fakta yang diketahui, pilih konsep yang sesuai, lalu periksa satuan dan batas kesimpulan.
Pembahasan · buka setelah mencoba
Sebagian arus untuk reaksi samping, kehilangan deposit, atau kondisi ukur; perlu bukti untuk menentukan sebab.
Perluas pemahamanmu
Bandingkan massa Cu dan Ag dari muatan sama dengan M dan z masing-masing.
Coba dengan umpan balik
Latihan otomatis membantu pemeriksaan; tuliskan alasan dan langkah untuk membuktikan pemahaman.
1 Untuk Ag⁺+e⁻→Ag, 1 mol elektron memberi
Petunjuk awal
Tentukan informasi, konsep dan bukti yang dibutuhkan.
Pembahasan · buka setelah mencoba
B. 1 mol Ag. Koefisien elektron dan Ag sama.
Praktik dan refleksi
Buat tabel Q, n elektron, n logam, massa, dan efisiensi untuk data model.
Pendampingan pelajaran ini
Hubungkan gejala, model partikel, dan simbol. Minta siswa menjelaskan perpindahan di antara ketiganya.
Menghitung muatan dan massa endapan elektrolisis.
Sel elektrolisis dan produk.
Ulangi contoh pertama dengan gambar atau tabel. Minta siswa memperbaiki satu langkah yang keliru dan menjelaskan sebabnya.
Bandingkan massa Cu dan Ag dari muatan sama dengan M dan z masing-masing.
Mengapa massa nyata bisa kurang dari teori?
Penanda pribadi di perangkat ini; bukan nilai atau bukti penguasaan.