Upload
fpaga
View
251
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
1/58
1
Hantaran Elektrolit
Resistivitas dan Konduktivitas:
Tahanan (R) konduktor listrik berbanding
lurus dengan panjang, l, dan berbandingterbalik dengan luar permukaan, a
alR
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
2/58
2
atau
p= tetapan yang disebut resistivitas konduktor
Satuan p =satuan tahanan x satuan panjang
Contoh :
Kawat tembaga dengan panjang 0,2 m dan luas
permukaan 10-4 m2 mempunyai tahanan 3,45 x 10-5.Tentukan resistivitas kawat tersebut.
(1)a
p l
R
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
3/58
3
Jawab :
Dalam hantaran elektrolit, hantaran lebihmendapat perhatian dibandingkan tahanan.
m10x1,725
m0,2
m10x10x3,45
8-
2-4-5
p
a
lRp
Hantaran merupakan kebalikan dari tahanan,sehingga konduktivitas () juga merupakankebalikan dari resistivitas.
(2)a
lpR
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
4/58
4
Satuan konduktivitas :(satuan tahanan)-1 (panjang)-1
Material Konduktivitas (-1 cm-1)Perak 6,33 x 105
Tembaga 5,80 x 105
NaCl 3,30
KCl (aq) 0,1 M 1,29 x 10-2
NaOH (aq) 0,1 M 2,21 x 10-2
CH3COOH (aq) 0,1 M 5,20 x 10-4
Air 4,00 x 10-8
Sulfur
2,50 x 10-16
Tabel 1. Konduktivitas beberpa material pada 25 oC
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
5/58
5
Konduktivitas dapat diekspresikan berdasarkanhubungannya dengan tahanan denganmenggabungkan persamaan (1) dan (2)
Berdasarkan Hukum Ohm
sehingga
I
UR
U/l
/a
U a
l
II
(3)R a
l
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
6/58
6
I/a= arus per satuan luas permukaan = densitas
arus =j
U/l = potensial per satuan panjang = gradienpotensial = E
sehingga
(4)E
j
Konduktivitas dapat diangap sebagai arus yangmengalir sepanjang satuan luas permukaan persatuan gradien potensial.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
7/58
7
Pada pengukuran hantaran elektrolit, sifatyang biasanya ditentukan adalah tahanan,konduktivitas diperoleh dari persamaan (3).
Pengukuran Hantaran Elektrolit
Larutan elektrolit dimasukkan ke dalam selhantaran yang merupakan salah lengandari rangkaian jembatan Wheatstone.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
8/58
8
Contoh sel hantaran :
Sel hantaran terdiri atas bejana kaca yangmengandung 2 elektroda yang dipasang pada
jarak tertentu.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
9/58
9
Tahanan sejumlah volume larutan yang terdapat
diantara elektroda diukur.
Tahanan larutan dengan daya hantar yang lemahditentukan dengan menggunakan elektroda yangmempunyai luas permukaan besar yangdipisahkan hanya oleh jarak yang kecil.
Untuk larutan dengan daya hantar yang kuat,tahanan ditentukan menggunakan elektroda-elektroda yang lebih kecil dan yang dipisahkan
pada jarak yang jauh.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
10/58
10
Penggunaan arus d.c untuk penukuran tahananlarutan elektrolit dengan elektroda inert tidak
memungkinkan karena elektrolisis akan terjadi,produk terakumulasi pada elektroda danmengganggu pengukuran.
Oleh karena itu, arus a.c sebanyak 1000 Hzdigunakan sehingga sejumlah kecil elektrolisis yangterjadi pada salah satu setengah siklus secarasempurna dibatalkan pada setengah siklus yang
berlawanan.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
11/58
11
Untuk mereduksi gangguan, elektroda platina yangdiplatinisasi digunakan.
Prinsip rangkaian jembatan Wheatstone yangsempurna ditunjukkan pada gambar berikut :
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
12/58
Kimia Fisika BabII-3 12
Tahanan variabel, Rdiatur hingga nilai tertentuyang berada pada orde dari tahanan sel, kemudian
jembatan diseimbangkan dengan menggeser
kontak yang bergerak sepanjang kawat xz.
Detektor yang digunakan : earphone tahananrendah.
Keseimbangan tercapai jika intensitas suara dariearphone minimum.
Jika kesetimbangan tercapai pada y, maka
tahanan, Rdiperoleh dari persamaan:
(5)yz
xy
R'
R
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
13/58
13
Tetapan Sel
Konduktivitas larutan dihubungkan dengantahanannya melalui persamaan (3).
Pada pengukuran hantaran, ldiambil sebagai jarakantara elektroda dari sel dan asebagai luas
permukaan elektroda.
Untuk sel yang digunakan, ldan akonstan,
sehingga l/amerupakan tetapan sel
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
14/58
14
Tetapan sel dapat diukur secara langsung, tetapibiasanya tetapan tersebut dideduksi denganmengukur tahanan elektrolit yang resistivitasnyadiketahui dengan pasti.
Elektrolit yang sering digunakan : KCl
Misalkan larutan KCl dengan konduktivitas omempunyai tahanan Rodalam sel yang digunakan.
aR
l
o
o
l/a = oRo
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
15/58
15
Jika R= tahanan larutan yang lain dalam selyang sama, maka konduktivitas, diberikan oleh
Konduktivitas Molar
Konduktivitas elektrolit sangat bergantung padakonsentrasi.
(6)RR
aRl oo
Perbandingan tahanan berbagai elektrolit lebihbermanfaat jika konsentrasi dipertimbangkansehingga istilah baru didefinisikan.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
16/58
16
Konduktivitas KCl pada konsentrasi 10 mol m-3adalah 1,29 -1 m2 pada 25 oC. Konduktivitas
molar dari larutan ini diberikan oleh :
= /c
Satuan dasar dari konduktivitas molar :
-1 m2 mol-1
Contoh :
Konduktivitas molar, didefinisikan sebagai :
-1-1291
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
17/58
17
Pengaruh Konsentrasi terhadap Konduktivitas Molar
1-21
1-212-
3-2
-1-1
molcm129molm10x1,29
mmol10
m29,1
Konduktivitas molar bertambah denganberkurangnya konsentrasi atau bertambahnyapengenceran dan kenaikan konduktivitas molar ini
terjadi hingga nilai batas yang disebut konduktivitasmolar batas ()
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
18/58
18
Tabel 2. Konduktivitas molar berbagai larutandalam air pada 25 oC
C Elektrolit
Mol dm-3 HCl KCl NaCl AgNO3 ZnSO4 NiSO4 HAc
0,0005 422,7 147,8 124,5 131,4 121,4 118,7
0,001 421,4 147,0 123,7 130,5 114,5 113,1 48,63
0,005 415,8 143,6 120,7 127,2 95,5 93,2 22,80
0,01 412,0 141,3 118,5 124,8 84,9 82,7 16,20
0,02 407,2 138,2 115,8 121,4 74,2 72,3 11,57
0,05 399,1 133,4 111,1 115,2 61,2 59,2 7,36
0,10 391,3 129,0 106,7 109,1 52,6 50,8 5,20
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
19/58
19
Variasi konduktivitas molar dengan pengenceran
Pada beberapa kasus, untuk larutan encer,
hubungan antara konduktivitas molar dankonsentrasi dapat diekspresikan melalui
persamaan empiris.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
20/58
20
k = tetapan
Plot terhadap c akan menghasilkangrafik garis lurus dengan slope = - k dan
intersep =
.
= - k c (8)
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
21/58
21
Teori Ionisasi
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
22/58
22
Teori Ionisasi
Arhenius (1887) menyatakan bahwa dalam larutan
elektrolit, ion2 selalu berada dalam kesetimbangandengan molekul2 yang tidak terionisasi.
Untuk elektrolit biner BA:
Dengan bertambah encernya larutan,kesetimbangan bergeser ke arah kanan danionisasi menjadi lebih mudah sampai sempurnapada pengenceran tak terhingga.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
23/58
23
, yang merupakan hantaran (konduktivitas) molarbatas pada pengenceran tak terhingga merupakan
ukuran jumlah total ion2 yang dapat dihasilkan .
, konduktivitas molar pada konsentrasi tertentu (c)jumlah ion yang ada pada konsentrasi tersebut.
Jika kecepatan ion-ion tidak berubah denganberubahanya konsentrasi, maka rasio terhadap
akan sama dengan derajat ionisasi.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
24/58
24
dimana = fraksi molekul terlarut yang telahterionisasi.
Ostwald (1888) mengaplikasikan hukumkesetimbangan pada ionisasi elektrolit.
(9)
Misalkan elektrolit biner, BA, menghasilkan ion B+
dan ion A- dalam larutan dimana konsentrasi BA = c
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
25/58
25
Jika fraksi dari BA terionisasi sehingga konsentrasBA yang tidak terionisasi = c(1 - ) dan konsentrasi
ion B+
dan A-
masing-masing = c
dimana K = tetapan
(10)K
BA][
][A][B-
K)-(1c
cc
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
26/58
26
atau
Jika nilai yang diturunkan dari pengukuran
hantaran benar, maka substitusi pada ruas kiripersamaan (11) harus menghasilkan nilai yangtetap.
Nilai 2c/(1-) untuk asam asetat diberikan padaTabel 3.
(11)K)-(1
c2
2
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
27/58
27
Tabel 3. Nilai 2c/(1-) untuk asam asetat pada25 oC, = 397,7 -1 cm2 mol-1
C (mol dm-3)
(-1 cm2 mol-1) 10
5
2
c/(1-)Mol dm-3
0,0001 48,63 0,1245 1,77
0,05 22,80 0,05835 1,81
0,01 16,20 0,04150 1,80
0,02 11,57 0,02963 1,81
0,05 7,36 0,01884 1,81
0,10 5,20 0,01331 1,80
Hasil yang serupa diperoleh untuk elektrolitlemah lainnya dan menunjukkan bahwa teoriArrhenius sesuai untuk kelompok ini.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
28/58
28
Tabel 4. Nilai 2
c/(1-) untuk kalium klorida pada25 oC, = 149,86 -1 cm2 mol-1
C (mol dm-3) (-1 cm2 mol-1)
2c/(1-)Mol dm-3
0,0001 147,0 0,981 0,0506
0,05 143,6 0,958 0,1093
0,01 141,3 0,943 0,1561
0,02 138,3 0,923 0,2214
0,05 133,4 0,890 0,3600
0,10 129,0 0,861 0,5330
Data untuk elektrolit kuat diberikan pada Tabel 4.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
29/58
29
Kesimpulan yang dapat diambil adalah bahwa untukelektrolit kuat, /
Penelitian lebih lanjut, yang mengembangkan teoriatom dan pengetahuan struktur kristal,menunjukkan bahwa zat-zat yang merupakan
elektrolit kuat terionisasi sempurna bahkan dalamkeadaan padat.
Sebagai contoh, kristal NaCl terdiri atas ion-ionnatrium dan klorida yang terikat oleh gayaelektrostatik antara ion-ion. Jika kristal dilarutkandalam air, ion-ion dipisahkan sat terhadap yang laindan disosiasi sempurna pada semua konsentrasi.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
30/58
30
Kenapa ion-ion terionisasi dengan mudah jika NAClditambahkan ke dalam air padahal ikatan ion-ion
pada kristal sangat kuat (dibuktikan dengan tingginyatitik cair, misalnya titik cair NaCl = 801 oC)?
Pertanyaan ini dijawab dari gaya Coulomb antara
muatan-muatan yang berlawanan.
Gaya antara dua muatan, q1 dan q2 berbandinglurus dengan hasil kali muatan-muatan dan
berbanding terbalik dengan jarak berpangkat duaantara kedua muatan.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
31/58
31
atau
dimana = tetapan permitivitas.
Nilai untuk udara = 1/80 kali untuk air.
2
21
r
qqF
2
21
r4
qqF
Jadi dalam air, gaya antara ion-ion jauh lebih kecildan akibatnya jauh lebih kecil kerja diperlukan untukmemisahkan ion-ion tersebut.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
32/58
32
Jika kristal ditempatkan dalam air, ion-ion terhidrasidan sistem kehilangan sejumlah energi bebas, cukup
untuk memisahkan ion-ionJadi, teori Arrhenius tidak menjelaskan variasikonduktivitas molar dengan variasi konsentrasiyang diamati pada elektrolit kuat.
Teori yang dikembangkan untuk menjelaskanelektrolit kuat dimulai oleh Milner (1912).
Distribusi ion-ion dalam larutan elektrolit kuatdihitung.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
33/58
33
Teori yang lebih baik dikembangkan oleh Debye danHckel (1923)
Teori Debye- Hckel merupakan dasar daripandangan modern tentang elektrolit kuat.
Pertimbangkan hantaran elektrolit kuat yang
terionisasi sempurna seperti NaCl.Ion Na+ dan ion Cl- tidak akan terdistribusi secaraacak ke dalam pelarut.
Setiap ion Na+ akan menarik ion Cl- dan cenderungmenolak ion Na+ yang lain.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
34/58
34
Gaya elektrostatik akan menjadi lebih luas denganadanya gerakan ion-ion, tetapi pada kesetimbangan
setiap ion Na+
akan dikelilingi oleh awan ion yangmengandung lebih banyak ion Cl- daripada ion Na+.
Sebaliknya, ion Cl- akan dikelilingi oleh awan ion
yang mengandung lebih banyak ion Na
+
daripadaion Cl-.
Jika arus mengalir, ion Na+ akan bergerak ke arahkatoda dikelilingi oleh awan iondan awan ion akanbergerak ke arah sebaliknya.
A i l l k d b l
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
35/58
35
Awan ion mula-mula rusak dan awan baru muncul.
Dalam praktek, waktu yang singkat diperlukan untuk
menyelesaikan proses ini, dan waktu ini dikenalsebagai waktu relaksasi.
Jadi, sebelum awan ion mula-mula rusak, ion Na+
akan berada di luar pusat dan gaya balik total akanmuncul.
Kecepatan ion Na+ akan berkurang lebih lanjut.
Efek ini disebut efek relaksasi atau efek asimetri.
K i d l k l i i N
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
36/58
36
Karena awan ion mengandung molekul air, ion Na+dipengaruhi oleh gaya viskos yang bertambah karen
molekul-molekul pelarut bergerak ke arah yangberlawanan.
Hal ini menimbulkan gaya tahan pada ion Na+, yangmenururunkan kecepatannya. Efek ini disebut efekelektroforetik
Dengan pengenceran larutan, ion-ion dipisahkanlebih jauh satu terhadap yang lain dan densitas dari
awan ion berkurang.
Gaya tarik menurun dan kecepatan ion bertambah.
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
37/58
Berdasarkan teori ini, Debye dan Hckel dapat
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
38/58
38
Berdasarkan teori ini, Debye dan Hckel dapatmenurunkan persamaan yang menghubungkankonduktivitas molar yang diamati, , pada konsentra
c terhadap konduktivitas molar tak terhingga, .
Perhitungan dimodifikasi lebih lanjut oleh Onsagerdan hasilnya dikenal sebagai persamaan Debye-
Hckel-Onsager atau secara singkat disebutpersamaan Onsager.
= - (A + B)c (12)
dimana A dan B = tetapan yang dideduksi secarateoritis yang bergantung pada suhu dan sifat daripelarut.
P m O k k t t k l t
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
39/58
39
Persamaan Onsager cukup akurat untuk larutandengan konsentrasi sampai 10-3 mol dm-3 dan akurat
sampai beberapa persen untuk konsentrasi sampai10-2 mol dm-3 untuk elektrolit uni-univalensi.
Tetapi persamaan Onsager tidak dipenuhi olehlarutan yang pekat, dan larutan encer dari beberapaelektrolit multivalensi.
Kecepatan ion-ion berubah dengan berubahnyakonsentrasi, dan variasi rasio / merupakanukuran variasi kecepatan ionik dengan berubahnyakonsentrasi untuk elektrolit kuat.
Sehingga rasio / disebut rasio hantaran
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
40/58
40
Sehingga rasio / disebut rasio hantaran.
Hanya pada larutan elektrolit lemah rasio dapat
dianggak sebagai derajat ionisasi.
Konduktivitas Molar Batas dari Ion-ion
Persamaan Onsager memberikan metode yangcocok untuk menentukan untuk elektrolit kuat.
Jika hasil dari penentuan ini untuk berbagai
pasangan-pasangan elektrolit dipertimbangkan,beberapa kenyataan menarik muncul.
Tabel 5. Data hantaran untuk berbagai elektrolit
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
41/58
41
gpada 25 oC
Pasangan
elektrolit
(-1 cm2mol-1)
Perbedaan
(-1 cm2mol-1)
Pasangan
elektrolit
(-1 cm2mol-1)
Perbedaan
(-1 cm2mol-1)
KCl 149,8623,41
KCl 149,864,90
NaCl 126,45 KNO3 144,96
KNO3 144,96
23,41
NaCl 126,454,90
NaNO3 121,55 NaNO3 121,55
KI 150,32
23,41
BaCl2 139,94
4,90NaI 126,91 Ba(NO3)2 135,04
Berdasarkan Tabel 5 Kohlrausch mengpostulasikan
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
42/58
42
Berdasarkan Tabel 5, Kohlrausch mengpostulasikanhukum migrasi ionik independen:
Tiap ion memberikan kontribusi jumlah tertentupada konduktivitas molar batas total yang dapatdinyatakan dalam bentuk.
= + + - (13)
dimana + dan - = konduktivitas molar bataskation dan anion.
Tabel 6 Konduktivitas molar batas 25 oC
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
43/58
43
Tabel 6. Konduktivitas molar batas 25 C
Kation +
(-1 cm2mol-1)
Anion -
(-1 cm2mol-1)
H+ 349,8 OH- 197,6
Na+
50,11 Cl-
76,34K+ 73,52 NO3
- 71,44
Ag+ 61,92 SO42- 80
Mg2+ 53,06 CH3COO- 40,9
Ca2= 59,50 I- 76,8
Konduktivitas molar dari ion : ukuran jumlah arus
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
44/58
44
Konduktivitas molar dari ion : ukuran jumlah arusyang dapat dibawa.
Karena arus adalah laju transfer muatan listrik,perbandingan konduktivitas molar berbagai ion lebihsignifikan jika konduktivitas molar yang digunakan
semuanya mengacu pada jumlah ion-ion yangmembawa muatan yang sama.
Jadi lebih berarti untuk membandingkan (Na+)dengan (Mg2+) daripada (Mg2+).
Dalam hal ini, konduktivitas molar dari jumlahmuatan yang ekivalen dibandingkan.
Tabel 6 memperlihatkan bahwa
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
45/58
45
Tabel 6 memperlihatkan bahwa
Jika mol ion magnesium merujuk pada Mg2+ maka
Jadi,
( Mg2+)= 53,06 -1 cm2 mol-1
(Mg2+)= 106,12 -1 cm2 mol-1
( Mg2+) = (Mg2+)
(2 Cl-) = 2 (Cl-)
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
46/58
(SO42-) = 160 -1 cm2 mol-1 z = 2
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
47/58
47
(SO4 ) = 160 cm mol z = 2
(SO42-)/zi = 80 -1 cm2 mol-1
Konduktivitas ionik molar harus mengacu padajumlah ion yang terkandung dalam sejumlahelektrolit yang ditentukan.
Contoh:
Untuk magnesium klorida
( MgCl2) = ( Mg2+) + (Cl-)
( MgCl2) = 53,06 + 76,34
= 129,40 -1 cm2 mol-1
atau
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
48/58
48
atau
Secara umum untuk
(MgCl2) = (Mg2+) + 2 (Cl-)
(MgCl2) = 106,12 + 152,68
= 258,80 -1 cm2 mol-1
= v++ + v-- (14)
Salah satu penggunaan berarti dari konsep migrasi
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
49/58
49
Salah satu penggunaan berarti dari konsep migrasiionik independen: untuk menghitung untukelektrolit lemah.
(CH3COOH) = (H+) + (CH3COO-)
= 349,8 + 40,9 -1 cm2 mol-1
= 390,7 -1 cm2 mol-1
Untuk asam asetat:
Mobilitas Ion dan Hantaran Ion
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
50/58
50
Mobilitas Ion dan Hantaran Ion
Hantaran elektrolit: ukuran arus yang dapat dibawaoleh elektrolit.
Arus : laju transfer muatan listrik
Muatan dibawa melalui elektrolit oleh ion-ionsehingga hantaran elektrolit bergantung pada lajudimana ion-ion dapat membawa muatan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju:
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
51/58
51
Faktor faktor yang mempengaruhi laju:
1. Jumlah muatan yang dibawa oleh ion
2. Konsentrasi ion, makin banyak ion, makin besarlaju pemindahan muatan
3. Kecepatan ion, makin cepat ion bergerak, makinbesar laju penimdahan muatan
Kecepatan ion bergantung pada :
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
52/58
52
1. Intensitas medan listrik- Arus mengalir melalui larutanberdasarkan pemindahan muatan antara elektroda.
Perbedaan potensial timbul pada elektroda, danmenyebabkan medan listrik pada larutan. Partikelbermuatan dalam medan listrik mengalami gaya yangsebanding dengan intensitas medan listrik.
2. Viskositas dari pelarut- jika hanya gaya pada ion yangmemberikan medan listrik, ion akan menjadi cepat.Gaya viskos dari pelarut naik dengan naiknya
kecepatan melawan gaya percepatan. Setelah
beberapa saat, ion bergerak dengan kecepatan yangsama.
3. Efek asimetri- Efek ini memperlambat ion,besarnya bergantung pada konsentrasi
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
53/58
53
besarnya bergantung pada konsentrasi.
4. Efek elektroforetik- Faktor ini memperlambat iondengan bertambahnya gaya viskos efektif daripelarut.
Hantaran elektrolit dapat dinyatakan sebagai fungsikecepatan ion.
Misalkan larutan elektrolit dengan konsentrasi c danderajat ionisasi , konsentrasi kation dan anion = c+dan c-
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
54/58
54
Gambar 5. Konduksi Elektrolit
Misalkan intensitas medan listrik yang diaplikasikan
secara eksternal = E dan kecepatan kation dananion dalam medan pada konsentrasi yangdiberikan = V+ dan V- , luas bidang = A
Pada waktu t, setiap kation yang pada awalnya
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
55/58
55
, p y g p yberada pada bidang A akan berpindah dengan jarakv
+
t ke arah katoda.
Jumlah muatan yang dipindah kan sepanjang Apada waktu t oleh kation = jumlah muatan yang
dibawa oleh kation yang dibatasi oleh balok persegipanjang dengan luas permukaan A dan panjang v+ t.
Volume balok = v+ t. Adan konsentrasi kation dalam
larutan c+.Jumlah kation yang terkandung dalam balok
= c+ v+ t A
Muatan yang dibawa oleh 1 mol kation = hasil kali
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
56/58
56
y gjumlah muatan z+ dan tetapan Faraday, F
Jumlah muatan yang dipindahkan sepanjang luaspermukaan A oleh kation pada waktu t
= c+ v+ t A z+ F
Jumlah muatan yang dipindahkan sepanjang luaspermukaan A oleh anion pada waktu t
= c- v- t A
z-
F
Laju transfer muatan oleh kation dan anion diperoleh
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
57/58
57
dengan membagi c+ v+ t A z+ F dan c- v- t A z-Fdengan t
Laju transfer muatan = arus.
Arus yang dibawa oleh kation = I+ dan yang dibawa
oleh anion = I-
I+ = c+ v+ A z+ F dan I- = c- v- A z-F (14)
Total Arus, I= I+ + I-
Sehingga
8/2/2019 Elektrokimia 1b_2
58/58