Prinsip Hukum Faraday I dan II: Rumus dan Contoh Soal

Clefhui.ID – Hukum Faraday menjadi salah satu ilmu fisika yang membahas tentang perkembangan dan kemajuan listrik. Selain difokuskan untuk sumbangsi kemajuan listrik, penemuannya juga berfokus kepada induksi elektromagnetik.

Dan pada ulasan kali ini, kita akan coba membahas prinsip daripada Hukum Faraday 1 dan 2 serta beberapa contoh soalnya. Jadi pastikan kamu simak ulasan ini hingga selesai, untuk mengulas kembali materi kelas XII.

Pengertian Hukum Faraday

Hukum Faraday merupakan salah satu materi yang secara umum diajarkan pada mata pelajaran fisika kelas 12. Pembelajarannya memang menjadi dasar penting di kehidupan manusia, khususnya di era modern seperti saat ini.

Ilmu ini pertama kali dikemukakan oleh Michael Faraday pada sekitar tahun 1833 yang berisi tentang penemuan aspel elektrolisis. Dan penemuan tersebut masih digunakan hingga saat ini, sebagai konsep dan prinsip dasar di bidang kelistrikan.

Penemuan ini juga membuat ia disebut sebagai bapak listrik dunia. Berkat penemuan konsep dan prinsip elektrolisis ini, listrik menjadi salah satu hal yang sangat manusia butuhkan dalam perkembangan zaman.

Bahkan pada awal penemuannya, ia juga telah menemukan alat pembakar bunsen yang saat ini hampir digunakan di ruangan laboratorium. Michael Faraday juga telah mengemukakan dua prinsip daripada hukum ini. Yaitu Hukum Faraday 1 dan 2 berisi teori dan konsep utama daripada hukum ini.

Sedangkan untuk pengertian singkatnya, Hukum Faraday 1 adalah massa zat yang dibebaskan. Faraday 1 bisa ditulis dengan F1 yaitu masa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yang digunakan.

Dan Hukum Faraday 2 membahas massa zat yang dibebankan pada elektrolisis yang berbanding lurus dengan massa ekivalen. Sehingga apabila kedua rumus ini digabungkan, maka kita akan menemukan rumus untuk mencari massa yang mengendap.

Berdasarkan percobaan yang dilakukan Michael Faraday parade itu, menemukan adanya hubungan antara massa zat yang dihasilkan dengan jumlah listrik yang digunakan selama elektrolisis. Sehingga hasil percobaan inilah yang kemudian dikemukakan menjadi hukum Faraday 1 dan 2.

Prinsip Hukum Induksi Faraday 1 dan 2

Pada dasarnya, pengaplikasian hukum Faraday seringkali digunakan untuk melakukan hipotesis bagaimana magnet dapat menciptakan aliran tenaga listrik yang disebut sebagai induksi elektromagnetik.

Dan dalam melakukan prediksi tersebut, Michael Faraday menghitungnya berdasarkan besaran muatan yang terdapat pada mol elektron. Kemudian ia kembali mencetuskannya untuk memudahkan perhitungan stoikiometri tanpa harus melakukan hipotesis berulang kali.

1. Bunyi Hukum Faraday 1 dan Rumusnya

Bunyi hukum Faraday I:

“Jumlah zat yang dihasilkan pada elektrode sebanding dengan jumlah arus litrik yang dialirkan ke dalam larutan”.

Rumus Faraday 1 adalah: W = e . i . t/F

W merupakan berat zat yang terjadi atau berasap yang terbentuk selama proses elektrolisis. Sehingga jika ada pertanyaan, berapa massa atau berat dari zat yang terbentuk pada elektrolisis, bisa menggunakan rumus di atas.

2. Bunyi Hukum Faraday 2 dan Rumusnya

Bunyi hukum Faraday II:

“Jika arus listrik dialirkan dalam beberapa sel elektrolisis yang dihubungkan secara seri, maka jumlah zat-zat yang dihasilkan pada tiap-tiap elektrode sebanding dengan massa ekuivalen masing-masing zat tersebut”.

Bahwa berat endapan pertama berbanding dengan berat endapan kedua akan sama dengan berat ekivalen saat yang pertama berbanding berat ekivalen zat yang kedua.

Rumus Faraday II adalah: W1 / W2 = e1 / e3

Beberapa Contoh Soal Hukum Faraday

Untuk lebih mudah dalam memahami kedua prinsip hukum Faraday, di bawah ini akan ada beberapa contoh soal beserta jawaban dan penjelasannya.

Contoh Soal 1

Soal: Dalam elektrolisis FeSO4 digunakan listrik sebesar 0,4 Faraday. Hitung massa Fe yang dihasilkan di katode!

Dari soal di atas, kita bisa melihat bahwa satuan yang digunakan adalah Faraday, yang berarti bukan dalam ampere atau kulon. Sehingga massanya bisa dihitung menggunakan rumus yang kedua.

Perintah dari soal adalah menghitung massa Fe = Wfe

Penyelesaian:

FeSO4 jika diuraikan akan menjadi Fe ²⁺ yang ditambahkan SO4^2- . Setelah membuat reaksi ionisasinya, kita bisa mulai untuk menghitung Fe.

Karena menurut soal listrik dalam Faraday, kita bisa menggunakan rumus kedua yaitu WFe = e . f. Jadi, kita bisa mulai menghitung nilai e menggunakan e = ArFre / jumlah elektron.

Sehingga e = ArFe / j.e sama dengan e = 56/2 = 28. Sehingga kita sudah mendapatkan nilai 3 = 28.

WFe       = e . f

                = 28 . 0,4

                = 11,2 gram

Sehingga massa Fe adalah 11,2 gram.

Contoh Soal 2

Soal: Berapa massa logam perak yang diendapkan jika arus listrik sebesar 5 ampere dialirkan dalam larutan AgNO3 selama 10 menit?

Diketahui: i = 5 ampere, t = 10 menit, artinya dalam soal ini kita bisa melihat satuan listrik dalam ampere tidak seperti pada contoh soal pertama yang berupa Faraday.

Penyelesaian:

AgNO3 jika diuraikan akan menjadi Ag­­⁺ yang ditambahkan NO3^–. Sehingga karena satuan arus menggunakan ampere, kamu bisa menjawabnya menggunakan rumus pertama yaitu WAg = e . I . t dibagi 96.500.

Namun pertama-tama, kita harus mencari nilai e terlebih dahulu menggunakan rumus, e = ArAg / jumlah elektron. Maka e = 108/1 = 108.

Setelah menemukan nilai e, kita bisa langsung lanjut menghitung WAg dengan langkah:

WAg      = e . i . t / 96.500

                = 108 . 5 . 600 / 96.500

                = 324.000 / 96.500

                = 3,35 gram

Sehingga massa Ag adalah 3,35 gram.

Dari kedua contoh soal di atas, kita bisa melihat bahwa hukum Faraday mempermudah hipotesis dan perhitungan daripada elektrolisis. Dalam kehidupan sehari-hari, kita juga bisa melihat banyak penaplikasiannya seperti berupa genset dan lainnya.

Dan mungkin itu saja ulasan kali ini, semoga penjelasan di atas membantu dan semoga bermanfaat.

Artikel Terkait:

• Gambar Peta Dunia Png HD Lengkap Beserta Daftar Negara
• Gambar Peta Indonesia Terlengkap Beserta 38 Provinsi!
• Mengenal Letak Geografis Indonesia Lengkap dan Pengaruhnya