Sebanyak 10 ton bauksit yang mengandung 56,4% Al2O...

Question

Sebanyak 10 ton bauksit yang mengandung 56,4% Al2O3. 10H2O diolah dengan
proses Hall.

b. Jika proses elektrolisis menggunakan arus 579 ampere, tentukan lama
elektrolisis.

Nanda R · Answer

Untuk menentukan lama elektrolisis dalam proses Hall-Héroult menggunakan arus 579 ampere, kita dapat mengikuti langkah-langkah berikut:

### Langkah 1: Hitung Jumlah Mol Aluminium yang Dihasilkan

1. **Hitung massa Al₂O₃ dari bauksit yang sudah diketahui:**

- Massa Al₂O₃ (dari perhitungan sebelumnya) = 2.042,4 kg

2. **Hitung jumlah mol Al₂O₃:**

- Massa molar Al₂O₃ = 102 g/mol = 0,102 kg/mol

$$
 \text{Jumlah mol Al}_2\text{O}_3 = \frac{2.042,4 \text{ kg}}{0,102 \text{ kg/mol}} \approx 20.020 \text{ mol}
 $$

3. **Hitung jumlah mol Al yang dihasilkan:**

- Dari reaksi:

$$
 2 \text{Al}_2\text{O}_3 \rightarrow 4 \text{Al} + 3 \text{O}_2
 $$

- 2 mol Al₂O₃ menghasilkan 4 mol Al, jadi 1 mol Al₂O₃ menghasilkan 2 mol Al.

$$
 \text{Jumlah mol Al} = 20.020 \text{ mol Al}_2\text{O}_3 \times 2 = 40.040 \text{ mol Al}
 $$

4. **Hitung massa Al yang dihasilkan:**

- Massa molar Al = 27 g/mol

$$
 \text{Massa Al} = 40.040 \text{ mol} \times 27 \text{ g/mol} = 1.080.108 \text{ g} = 1.080,108 \text{ kg}
 $$

### Langkah 2: Hitung Jumlah Elektron yang Diperlukan

5. **Hitung jumlah mol elektron yang diperlukan:**

- 2 mol Al₂O₃ menghasilkan 4 mol Al, dan 1 mol Al membutuhkan 3 mol elektron (seperti yang dinyatakan oleh reaksi setara untuk elektrolisis).

$$
 \text{Jumlah mol elektron} = 40.040 \text{ mol Al} \times 3 = 120.120 \text{ mol elektron}
 $$

6. **Hitung jumlah total elektron dalam coulomb:**

- 1 mol elektron = 96.485 C (Konstanta Faraday)

$$
 \text{Total muatan} = 120.120 \text{ mol} \times 96.485 \text{ C/mol} \approx 11.607.072.000 \text{ C} = 11.607.072 \text{ kC}
 $$

### Langkah 3: Hitung Lama Elektrolisis

7. **Hitung lama elektrolisis dengan arus 579 ampere:**

$$
 \text{Lama elektrolisis} = \frac{\text{Total muatan}}{\text{Arus}} = \frac{11.607.072 \text{ C}}{579 \text{ A}} \approx 20.037 \text{ detik}
 $$

8. **Konversi waktu dari detik ke jam:**

$$
 \text{Lama elektrolisis} = \frac{20.037 \text{ detik}}{3600 \text{ detik/jam}} \approx 5,56 \text{ jam}
 $$

### Kesimpulan

Lama elektrolisis yang dibutuhkan untuk menghasilkan aluminium dari 10 ton bauksit menggunakan arus 579 ampere adalah sekitar **5,56 jam**.

Kevin L · Answer

Memahami Soal
Soal ini tentang proses Hall-Héroult, yaitu metode yang digunakan untuk menghasilkan aluminium murni dari bauksit. Kita diminta untuk mencari waktu yang dibutuhkan untuk proses elektrolisis dengan arus tertentu.
Data yang Diketahui
 * Massa bauksit = 10 ton = 10.000 kg
 * Persentase Al₂O₃ dalam bauksit = 56,4%
 * Arus listrik (I) = 579 A
Langkah-langkah Penyelesaian
 * Hitung massa Al₂O₃:
   * Massa Al₂O₃ = (Massa bauksit) x (Persentase Al₂O₃)
   * Massa Al₂O₃ = 10.000 kg x 0,564 = 5640 kg
 * Hitung mol Al₂O₃:
   * Kita perlu massa molar Al₂O₃. Massa molar Al = 27 g/mol, O = 16 g/mol. Jadi, massa molar Al₂O₃ = (2x27) + (3x16) = 102 g/mol.
   * Mol Al₂O₃ = (Massa Al₂O₃) / (Massa molar Al₂O₃)
   * Mol Al₂O₃ = 5640.000 g / 102 g/mol = 55.294 mol
 * Tuliskan reaksi elektrolisis Al₂O₃:
   2 Al₂O₃ → 4 Al + 3 O₂
   Dari persamaan reaksi, terlihat bahwa 2 mol Al₂O₃ menghasilkan 4 mol Al.
 * Hitung mol elektron yang terlibat:
   Untuk setiap mol Al yang dihasilkan, dibutuhkan 3 mol elektron. Jadi, untuk 55.294 mol Al₂O₃, dibutuhkan:
   * Mol elektron = (55.294 mol Al₂O₃) x (4 mol Al / 2 mol Al₂O₃) x (3 mol elektron / 1 mol Al) = 331.764 mol elektron
 * Gunakan Hukum Faraday:
   * Q = nF
   * Q adalah muatan listrik (Coulomb), n adalah jumlah mol elektron, dan F adalah konstanta Faraday (96500 C/mol).
   * Q = 331.764 mol x 96500 C/mol = 3.207 x 10⁷ C
 * Hitung waktu elektrolisis:
   * Q = It
   * t = Q / I
   * t = 3.207 x 10⁷ C / 579 A ≈ 5.54 x 10⁴ s
Konversi ke satuan yang lebih mudah
 * 1 jam = 3600 detik
 * Waktu elektrolisis ≈ 5.54 x 10⁴ s / 3600 s/jam ≈ 15.4 jam
Jadi, waktu yang dibutuhkan untuk proses elektrolisis adalah sekitar 15.4 jam.

Sebanyak 10 ton bauksit yang mengandung 56,4% Al2O3. 10H2O diolah dengan proses Hall. b. Jika proses elektrolisis menggunakan arus 579 ampere, tentukan lama elektrolisis.

Mau jawaban yang terverifikasi?

Pertanyaan serupa