Penyepuhan Listrik dan Hukum Faraday – Melapisi Kunci atau Sendok dengan Tembaga, Perak dan Nikel

KimiaElektrokimiaUsia 17–18

Sel penyepuhan listrik: anode berupa pelat logam pelapis dan katode adalah benda yang dilapisi (kunci atau sendok baja). Pilih logam pelapis (Cu²⁺, Ag⁺, Ni²⁺), atur kuat arus I dan waktu; elektron mengalir di kabel, ion logam bergerak ke katode dan membentuk lapisan. Muatan Q = I·t, massa endapan m = I·t·M/(n·F) dan tebal lapisan diperbarui langsung, dan grafik m terhadap t membandingkan ketiga logam.

Pelajaran: Elektrolisis dengan anode aktif: penyepuhan listrik; hukum Faraday dan massa hasil di elektrode

Yang ditunjukkan

Pada penyepuhan listrik, benda yang dilapisi menjadi katode dan pelat logam pelapis menjadi anode. Ion logam menerima elektron di katode dan mengendap sebagai logam, sedangkan anode larut sehingga konsentrasi ion hampir tetap. Hukum Faraday menghubungkan massa endapan dengan muatan: Q = I·t dan m = Q·M/(n·F), dengan F = 96485 C/mol. Setiap ion Ag⁺ hanya perlu satu elektron dan perak bermassa molar besar, sehingga perak paling banyak mengendap per coulomb. Model menganggap efisiensi arus 100 %, lapisan merata, dan waktunya dipercepat.

Cara menggunakan

Pilih Lapis tembaga, biarkan kunci baja, atur I dan Waktu penyepuhan, lalu tekan Mulai dan amati elektron, ion dan lapisan yang menebal. Catat m untuk beberapa kuat arus dan waktu untuk menunjukkan m ∝ I·t. Ganti ke Lapis perak atau Lapis nikel dan bandingkan garis putus-putus pada grafik. Pilih sendok baja untuk melihat bahwa luas yang lebih besar memberi lapisan lebih tipis, lalu gunakan Ulangi dari awal.

Parameter yang dapat diubah

  • Logam pelapis Tembaga (Cu²⁺), Perak (Ag⁺), Nikel (Ni²⁺)
  • Benda yang dilapisi Kunci baja (15 cm²), Sendok baja (40 cm²)
  • Kuat arus I 0,1–2 A
  • Waktu penyepuhan 1–60 menit

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Jika Anda menggandakan kuat arus atau waktu, bagaimana perubahan massa tembaga yang mengendap?
  2. Dengan muatan yang sama, mengapa perak yang mengendap sekitar 3,4 kali lebih banyak daripada tembaga?
  3. Dengan arus dan waktu yang sama, berapa kali lebih tipis lapisan pada sendok dibanding pada kunci, dan mengapa?