Menghitung elektrolisis: massa endapan dan waktu

Kalkulator ini menghitung elektrolisis seperti di OpenStax Chemistry: muatan Q = I·t, mol elektron n = Q/F, lalu mol dan gram logam. Contoh: arus 2 A selama 60 menit mengendapkan 2,371 g tembaga dari larutan Cu²⁺.

Contoh: Yang dihitung: massa endapan · Logam (ion): tembaga Cu²⁺ (z = 2) · Kuat arus I 2 A · Waktu t 60 menit → Hasil: Massa endapan 2,371 g. Sumber: OpenStax Chemistry 2e, 17.7 Electrolysis: Q = I·t and Q = n·F; Example 17.9 10.23 A for 1 h → 36,830 C → 0.3817 mol e⁻ → 41.19 g Ag; Al³⁺ 25.0 A, 15.0 min → 2.10 g Al; Example 17.10 chromium plating 33.46 A → 11.0 h (read 10.10.2026). Diperbarui: .

A
menit
Kotak Alat SayaInput Anda hanya disimpan di browser ini.

Hasil

Hasil
Massa endapan 2,371 g
Langkah perhitungan
LangkahNilai
LogamM = 63,546 g/mol, z = 2
Kuat arus I2 A
Waktu t60 min = 3.600 s
Muatan QQ = I · t = 7.200 C
Mol elektron n = Q/F7.200 C ÷ 96.485,33 C/mol = 0,0746 mol e⁻
Mol logam0,0746 mol ÷ 2 = 0,0373 mol
Massa0,0373 mol × 63,546 g/mol = 2,371 g
Dihitung untuk efisiensi arus 100 %: seluruh muatan dipakai untuk mengendapkan logam yang dipilih. Jika sebagian dipakai reaksi lain, logam yang mengendap lebih sedikit.

Cara menghitung

Hukum Faraday dalam tiga langkah: Q = I·t, n(e⁻) = Q/F, n(logam) = n(e⁻)/z. OpenStax Chemistry menjelaskannya begini: kuat arus I (ampere = coulomb per detik) dikali waktu menghasilkan muatan Q; dibagi tetapan Faraday F = 96.485,33 C/mol menghasilkan mol elektron; reaksi setengah sel menunjukkan berapa elektron z yang diperlukan satu ion. Dikali massa molar, diperoleh massanya: m = I·t·M / (z·F).

Contoh dari OpenStax

ProsesDataHasil
Penyepuhan perak, Ag⁺ + e⁻10,23 A, 1 jam36.828 C → 0,3817 mol e⁻ → 41,17 g Ag
Aluminium, Al³⁺ + 3e⁻25,0 A, 15,0 menit0,0777 mol → 2,10 g Al
Penyepuhan kromium, Cr³⁺ + 3e⁻237 g Cr, 33,46 A10,95 jam
Tembaga, Cu²⁺ + 2e⁻2 A, 60 menit2,371 g Cu

OpenStax mendapat 41,19 g perak karena membulatkan ke 36.830 C dan 107,9 g/mol; dengan massa atom CIAAW 107,87 g/mol kalkulator menampilkan 41,17 g. Untuk lapisan kromium buku itu membulatkan ke 11,0 jam. Nilai z berasal dari reaksi setengah sel di Lampiran L OpenStax: Ag⁺ memerlukan satu elektron, Cu²⁺, Zn²⁺, dan Ni²⁺ dua, Cr³⁺, Al³⁺, dan Au³⁺ tiga. Emas juga bisa diendapkan dari Au⁺ (z = 1) – pilih „masukkan massa molar dan z“.

Waktu untuk massa tertentu

Rumusnya dibalik: t = m·z·F / (M·I). Arus dua kali lipat membuat waktunya separuh; logam dengan z = 2 memerlukan muatan dua kali lebih banyak daripada logam dengan z = 1 untuk jumlah atom yang sama. Massa molar zat lain ada di kalkulator massa molar; potensial sel pada kondisi tidak standar dihitung dengan kalkulator persamaan Nernst.

Pertanyaan umum

Apa rumus massa endapan pada elektrolisis?

m = I·t·M / (z·F): arus kali waktu menghasilkan muatan, dibagi F = 96.485,33 C/mol dan z menghasilkan mol logam, dikali M menghasilkan gram.

Berapa gram tembaga yang mengendap dengan arus 2 A selama satu jam?

Sekitar 2,371 g: 7.200 C ÷ 96.485,33 C/mol = 0,0746 mol e⁻, dibagi dua untuk Cu²⁺ = 0,0373 mol, dikali 63,546 g/mol.

Apa itu tetapan Faraday?

Muatan satu mol elektron: 96.485,332 12 C/mol, nilai eksak menurut NIST CODATA.

Berapa lama mengendapkan 237 g kromium dengan arus 33,46 A?

Sekitar 10,95 jam (OpenStax membulatkan ke 11,0 jam): 4,558 mol Cr × 3 elektron × F = 1,32 × 10⁶ C.

Mengapa massa nyata lebih kecil?

Perhitungan menganggap seluruh muatan mengendapkan logam. Muatan yang dipakai reaksi elektrode lain tidak menghasilkan logam.

Apa arti z?

Jumlah elektron yang diterima satu ion: 1 untuk Ag⁺, 2 untuk Cu²⁺, 3 untuk Al³⁺. Nilainya berasal dari reaksi setengah sel.

Sumber dan dasar hukum

Diperbarui: · Kebijakan editorial

Alat terkait