Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks

Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks
Reaksi reduksi dan oksidasi ditunjukkan oleh persamaan kimia, dan persamaan reaksi redoks juga harus disetarakan. Terdapat 2 metode untuk mempermudah menyetarakan reaksi redoks, yaitu : metode bilangan oksidasi dan metode setengah reaksi.

Metode Bilangan Oksidasi

Menyetarakan reaksi redoks dengan metode bilangan oksidasi, terlebih dahulu menentukan bilangan oksidasi unsur yang terlibat dalam reaksi. Berikut ini langkah-langkah dalam menyetarakan persamaan reaksi redoks dengan metode bilangan oksidasi beserta contohnya.

Contoh 1 Metode Bilangan Oksidasi dalam Suasana Basa

Perhatikan contoh berikut ini (dalam suasana asam)

1) Menentukan unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.

Unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi adalah Mn, yaitu dari +7 menjadi +2 dan Cl yaitu dari -1 menjadi 0.

2. Memberi koefisien yang sesuai pada unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi. Atom Mn sudah setara. Atom Cl belum setara, di ruas kanan terdapat 2 atom Cl sedangkan di sebelah kiri hanya terdapat satu atom Cl. Untuk menyetarakan, atom Cl di ruas kiri diberi koefisien 2.

3. Menentukan jumlah penambahan bilangan oksidasi untuk reaksi oksidasi dan penurunan bilangan oksidasi untuk reaksi reduksi. Kalikan jumlah unsur yang terlibat dengan muatannya.
Perubahan bilangan oksidasi Mn dari +7 menjadi +2 = 5.
Perubahan bilangan oksidasi Cl dari -2 (= 2 × (-1)) menjadi 0 = 2.

4. Menyetarakan perubahan bilangan oksidasi dengan memberi koefisien yang sesuai. Untuk menyetarakan reaksi, maka koefisien Mn dikalikan 2 sedangkan koefisien Cl dikalikan 5.

5. Setarakan muatan dengan menambahkan H⁺(dalam suasana asam) dan OH^– (dalam suasana basa).
Total muatan di sebelah kiri adalah (-2) + (-10) = -12.
Total muatan di sebelah kanan adalah (+4) + 0 = +4.
Karena dalam suasana asam, agar muatan seimbang maka tambahkan 16 ion H+ di sebelah kiri, sehingga persamaan reaksi menjadi seperti berikut.

6. Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan H2O.
Jumlah atom H di sebelah kiri = 16 dan di sebelah kanan tidak terdapat atom H, sehingga di sebelah kanan ditambahkan 8 molekul H2O.

Contoh 2 Metode Bilangan Oksidasi dalam Suasana Basa

Contoh kedua (dalam suasana basa)

1) Unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi adalah I, yaitu dari +5 menjadi +7 dan Cl yaitu dari 0 menjadi-1.

2) Di ruas kiri terdapat 2 atom Cl sedangkan di sebelah kanan hanya terdapat satu atom Cl. Untuk menyetarakan, atom Cl di ruas kanan diberi koefisien 2. Adapun jumlah atom I sudah setara.

3) Perubahan bilangan oksidasi I dari +5 menjadi +7 = 2. Perubahan bilangan oksidasi Cl dari 0 menjadi -2(2 × -1) = 2.

4) Koefisien Cl maupun I sudah setara.

5) Total muatan di sebelah kiri adalah 0 + -1 = -1.
Total muatan di sebelah kanan adalah (-1) + (-2) = -3.
Oleh karena dalam suasana basa, agar muatan seimbang maka tambahkan 2 ion
OH di sebelah kiri, sehingga persamaan reaksi menjadi seperti berikut.

6) Jumlah atom H di sebelah kiri = 2 dan di sebelah kanan tidak terdapat atom H, sehingga di sebelah kanan ditambahkan 1 molekul H2O.

Metode Setengah Reaksi

Dasar metode ini adalah jumlah elektron yang dilepaskan pada reaksi oksidasi dan reduksi sama. Untuk menyetarakan reaksi redoks dengan metode setengah reaksi, perhatikan langkah-langkah berikut beserta contohnya.

Contoh 1 Metode Setengah Reaksi dalam Suasana Asam

Perhatikan contoh berikut ini (dalam suasana asam)

1) Memisahkan reaksi redoks menjadi reaksi reduksi dan reaksi oksidasi.

Bilangan oksidasi Cr pada Cr₂O₇^2- = +6 sedangkan bilangan oksidasi pada Cr³⁺ = +3, berarti terjadi reaksi reduksi. Fe mengalami reaksi oksidasi dengan perubahan bilangan oksidasi dari +2 menjadi +3.

2) Setarakan masing-masing setengah reaksi.

Pada reaksi reduksi jumlah Cr di ruas kiri adalah 2, maka di ruas kanan ion Cr³⁺ diberi koefisien 2, sedangkan pada reaksi oksidasi jumlah Fe di ruas kiri dan kanan sudah sama, maka tidak perlu penambahan koefisien.

3) Setarakan oksigen dan hidrogen.

Disetarakan jumlah atom O terlebih dahulu, kemudian setarakan jumlah atom H. Pada reaksi reduksi, jumlah atom O dalam Cr₂O₇^2- adalah 7, maka di ruas kanan perlu ditambah 7 H₂O. Penambahan 7 H₂O di ruas kanan menyebabkan jumlah atom H menjadi 14, maka di ruas kiri perlu ditambah 14 H⁺ (suasana asam). Pada reaksi oksidasi tidak terdapat atom O ataupun atom H.

4) Setarakan muatan dengan cara menambahkan elektron pada ruas yang muatannya lebih besar. Pada reaksi reduksi jumlah muatan di ruas kiri adalah -2 + 14 = +12, sedangkan jumlah muatan di ruas kanan 2 × (+3) + 0 = +6. Disetarakan muatannya dengan menambahkan 6 e^– di ruas kiri. Pada reaksi oksidasi jumlah muatan di ruas kiri = +2 dan di ruas kanan = +3, maka di ruas kanan ditambah 1 e^–

5) Samakan jumlah elektron pada setengah reaksi oksidasi dengan jumlah elektron pada setengah reaksi reduksi. Pada reaksi reduksi jumlah elektron = 6 sedangkan pada reaksi oksidasi jumlah elektron = 1, maka kalikan koefisien dari setengah reaksi oksidasi dengan 6 agar jumlah elektron yang dibebaskan menjadi 6.

Contoh 2 Metode Setengah Reaksi dalam Suasana Asam

Contoh kedua (dalam suasana basa)

1) Memisahkan reaksi redoks menjadi reaksi reduksi dan reaksi oksidasi.

2) Pada reaksi reduksi jumlah Mn di ruas kiri dan ruas kanan sudah lama. Adapun pada reaksi oksidasi jumlah C di ruas kiri =2 dan di ruas kanan =1 maka atom C di sebelah kanan diberi koefisien 2.

3) Disetarakan jumlah atom O terlebih dahulu, kemudian setarakan jumlah atom H.

Pada reaksi reduksi, jumlah atom O dalam MnO₄^– adalah 4, sedangkan di ruas kanan jumlah atom O = 2, maka di ruas kiri perlu ditambah 2 H₂O . Penambahan 2 H₂O di ruas kiri menyebabkan jumlah atom H menjadi 4, maka di ruas kanan perlu ditambah 4OH^– (dalam suasana basa). Pada setengah reaksi oksidasi jumlah atom O sudah sama.

4) Pada reaksi reduksi jumlah muatan di ruas kiri adalah -1 + 0 = -1, sedangkan jumlah muatan di ruas kanan 0 + (4 × -1) = -4. Disetarakan jumlah muatannya dengan menambahkan 3 e^– di ruas kiri. Pada reaksi oksidasi jumlah muatan di ruas kiri = -2 dan di ruas kanan = 0, maka di ruas kanan ditambah 2 e^–

5) Pada reaksi reduksi jumlah elektron = 3 sedangkan pada reaksi oksidasi jumlah elektron = 2, maka kalikan koefisien dari setengah reaksi reduksi dengan 2 dan kalikan 3 pada setengah reaksi oksidasi.