Persamaan reaksi

Perubahan kimia atau yang disebut reaksi kimia biasanya ditulis dalam bentuk persamaan reaksi. Dalam persamaan reaksi selalu diberi koefisien yang sesuai untuk memenuhi hukum kekekalan massa dan teori atom Dalton. Salah satu postulat atom Dalton menyatakan jenis dan jumlah atom yang terlibat dalam reaksi kimia biasa (tidak melibatkan reaksi fisi dan fusi) tidak berubah tetapi hanya mengalami penataan ulang. Sebenarnya hal postulat atom Dalton ini hanya menjelaskan hukum kekekalan massa

Contoh : Logam aluminium bereaksi dengan gas Oksigen membentuk aluminium oksida. Tulislah persamaan reaksi dan penyetaraannya?
1) Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies adalah  Al(s) + O2(g)→Al2O3(s)
2) Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks).
Pada reaksi di atas spesi yang lebih kompleks adalah Al2O3 = 1

• Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi  koefisien 1. 

Koefisien Al2O3 = 1, Maka Al diruas kanan = 2,  Al diruas kiri = 1 Agar jumlah atom Al pada kedua ruas sama, maka Al pada ruas kiri diberi koefisien 2. Persamaan reaksinya menjadi: 2Al(s) + O2(g) → Al2O3(s) Atom O Koefisien Al2O3 = 1atom O diruas kanan = 3 Jumlah atom O diruas kiri = 2,  Agar jumlah atom O pada kedua ruas sama maka atom O pada ruas kiri diberi koefisien 3/2. Persamaan reaksinya menjadi : 2Al(s) + 3/2O2(g) → Al2O3(s). Agar koefisien tidak dalam bentuk pecahan, koefisien pada kedua ruas dikalikan dengan satu bilangan agar diperoleh suatu bilangan bulat. Untuk memperoleh bilangan bulat maka kedua ruas dikali dua, sehingga diperoleh persamaan reaksi yang setara dengan koefisien dalam bentuk bilangan bulat:4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s)
Contoh :
Reaksi besi(III) oksida dengan larutan asam sulfat membentuk besi(III) sulfat dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?

Jawab :
Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies,  FeO3(s) + H2SO4 → Fe(SO4)3(aq) + H2O(l)

Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara. Koefisien Fe2(SO4)3 = 1 dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi: FeO3(s) + bH2SO4 → 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)

• Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1. Dari reaksi tersebut unsur yang berikatan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah Fe, S dan O. Namun O disetarakan terakhir karena unsur O terdapat di lebih dari dua zat. 
• Penyetaraan atom Fe Jumlah atom Fe di ruas kiri = 2a, Jumlah atom Fe di ruas kanan = 2, Maka jumlah atom Fe diruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 2, a = 1 
• Penyetaraan atom S Jumlah atom S di ruas kiri = b, Jumlah atom S di ruas kanan = 3, Maka jumlah atom S di ruas kiri atau harga koefisien b = 3m, Persamaan reaksinya menjadi:1FeO3(s) + 3H2SO4 → 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)
• Penyetaraan atom H Jumlah atom H di ruas kiri = 6, Jumlah atom H di ruas kanan = 2c, Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien b = 2c = 6, c = 3, Persamaan reaksinya menjadi :1FeO3(s) + 3H2SO4 → 1Fe(SO4)3(aq) + 3H2O(l) 
• Setarakan atom O.  Karena semua atom telah setara, maka oksigen seharusnya telah setara juga. Untuk meyakinkan jumlah atom O pada kedua ruas telah setara, maka dilakukan penjumlahan atom O pada kedua ruas.

Jumlah atom O di ruas kiri = 3 + 12 = 15, Jumlah atom O di ruas kanan = 12 + 3 = 15. Dari penjumlahan ini, terbukti jumlah atom O pada ruas kiri dan ruas kanan telah setara. Jadi persamaan reaksi setaranya adalah sebagai beriktu:FeO3(s) + 3H2SO4 → Fe(SO4)3(aq) + 3H2O(l)

Contoh: Berdasarkan reaksi pendesakan logam, jika logam yang direaksikan dengan asam nitrat encer maka hasilnya adalah gas hidrogen. Tapi jika dengan asam nitrat pekat maka hasilnya adalah gas NO dan atau NO2

Jawab :

• Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies. Cu(s) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l) 
• Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara. Koefisien Cu(NO3)2 = 1, dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi: aCu(s) + bHNO3(aq) → 1Cu(NO3)2(aq) + cNO(g) + dH2O(l)
• Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1. Pada reaksi di atas, hanya Cu yang dapat langsung disetarakan yaitu a = 1. Untuk unsur yang lainnya walaupun terkait langsung dengan Cu(NO3)2 tetapi tidak dapat langsung disetarakan karena terdapat di lebih dari dua zat yang belum mempunyai harga korfisien. Maka untuk menyetarakannya ikuti persamaanpersamaan berikut: 

 

Dalam sebuah persamaan reaksi, pereaksi dan produk dihubungkan melalui simbol yang berbeda-beda. Ada simbol → digunakan untuk reaksi searah, ada simbol ⇆ untuk reaksi dua arah dan ⇌ untukreaksi kesetimbangan,misalnya,persamaanreaksi p embakaran metana (suatugas pada gas alam) oleh oksigen dituliskan sebagai berikut : CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. Seringkali pada suatu persamaan reaksi, wujud zat yang bereaksi dituliskan dengan singkatan di sebelah kanan rumus kimia zat tersebut.  Huruf  melambangkan padatan,l melambangkan cairan, g melambangkan gas, dan aq melambangkan larutan dalam air. Misalnya, reaksi padatan kalium (K) dengan air (2H2O) menghasilkan larutan kalium hidroksida (KOH) dan gas hidrogen (H2), dituliskan sebagai berikut : 2K (s) + 2H2O (l) → 2KOH (aq) + H2 (g)

Selain itu, di paling kanan dari sebuah persamaan reaksi kadangkadang juga terdapat suatu besaran atau konstanta, misalnya perubahan entalpi atau konstanta kesetimbangan. Misalnya proses Haber (reaksi sintesis amonia) dengan perubahan entalpi (ΔH) dituliskan sebagai berikut : N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ/mol. Suatu persamaan disebut setara jika jumlah suatu unsur pada sebelah kiri persamaan sama dengan jumlah unsur tersebut di sebelah kanan, dan dalam reaksi ionik, jumlah total muatan harus setara juga.

Menyetarakan Persamaan Reaksi Redoks 

Seperti halnya perubahan kimia yang lain, reaksi oksidasi dan reduksi juga ditunjukkan oleh persamaan kimia.  Karena itu persamaan redoks juga harus disetarakan. 

Cara Bilangan Oksidasi

Untuk menyetarakan reaksi redoks dengan cara bilangan oksidasi, harus dapat menentukan bilangan oksidasi unsur yang ada dalam suatu senyawa. Langkah-langkah dalam menyetarakan persamaan reaksi redoks dengan cara bilangan oksidasi adalah:

Langkah 1 : Setarakan jumlah unsur, selain O dan H, yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dengan memberi koefisien.
Langkah 2 : Tentukan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi dengan cara menuliskan perubahan bilangan oksidasi.
Langkah 3 : Samakan jumlah elektron yang diterima dan yang dilepas dengan cara mengalikan dengan angka tertentu. 
Langkah 4 : Setarakan jumlah oksigen dengan menambah H2O.
Langkah 5 : Setarakan jumlah Hidrogen dengan menambahkan H+ .

Agar lebih jelas, perhatikan contoh berikut untuk menyetarakan reaksi:

Cara Setengah Reaksi 

Untuk menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi ikuti langkah-langkah berikut: Langkah 1 : Pisahkan reaksi redoks menjadi reaksi reduksi dan reaksi oksidasi.
Langkah 2 : Setarakan jumlah unsur, selain O dan H, yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dengan memberi koefisien.
Langkah 3 : Tambahkan H2O untuk menyetarakan atom oksigen dan tambahkan H+ untuk menyetarakan atom hidrogen.
Langkah 4 : Tambahkan elektron untuk menyetarakan muatan.
Langkah 5 : Menyamakan jumlah elektron yang dilepas pada reaksi oksidasi dengan jumlah elektron yang diterima pada reaksi reduksi, kemudian jumlahkan kedua reaksi tersebut.

Contoh, Setarakan reaksi redoks berikut :

Pada reaksi reduksi jumlah elektron = 6 sedangkan pada reaksi oksidasi jumlah elektron 1, maka pada reaksi oksidasi harus dikalikan 6. Sekarang coba hitung apakah jumlah atom dan jumlah muatan, apakah reaksi sudah setara? Untuk menyetarakan reaksi redoks dalam suasana basa dapat dilakukan seperti pada cara bilangan oksidasi, yaitu menetralkan H+ dengan OH- pada tahap akhir.

---

Share : Facebook Twitter Google+ Digg

Jika Anda menyukai Artikel di blog ini, Silahkan klik disini untuk berlangganan gratis via email, Anda akan mendapat kiriman artikel setiap ada artikel yang terbit di Our Akuntansi