Redoks : Penyetaraan Reaksi (PBO dan Metode Setengah Reaksi)

Penyetaraan Reaksi

Jika untuk menyetarakan reaksi kimia biasa, kita bisa menebaknya dengan mudah, misal reaksi titrasi asam basa

Mg(OH)2 + HCl ----> MgCl2 + H2O

Untuk menyetarakan mudah sekali

Tinggal ditambahkan koefisien sebanyak 2 pada HCl dan H2O

Menjadi Mg(OH)2 + 2HCl ----> MgCl2 + 2H2O

Kan sudah setara??

Nah tapi kalau redoks, memiliki persamaan yang lebih rumit, karena melibatkan perpindahan elektron dan perubahan bilangan oksidasi..

Reaksi Redoks

Contoh persamaan reaksi yang sulit disetarakan

Cu(s) + HNO3(aq) ----> Cu²⁺(aq) + NO(g) + H2O(l) 

gimana? bisa langsung ditebakkah??

Tentunya tidak,

karena ada cara khusus untuk menyetarakan reaksi redoks..

Ada dua cara yang umum digunakan untuk menyetarakan reaksi redoks.

1. Metode PBO (Perubahan Bilangan Oksidasi)

Metode ini berdasarkan pada pengertian bahwa jumlah pertambahan biloks dari reduktor sama dengan jumlah penurunan biloks dari oksidator.

Langkah-langkah :
1. Hitung bilangan oksidasi yang mengalami perubahan b.o (bilangan oksidasi)
2. Setarakan jumlah atom unsur yang berubah b.o-nya
3. Samakan perubahan b.o pada kenaikan dan penurunannya dengan dengan mengalikan faktor
4. Setarakan muatan dengan menambah ion H+ (dalam suasana asam) atau ion OH- (dalam suasana basa)
5. Setarakan atom H dengan menambahkan H2O

Contoh misal untuk mengerjakan soal yang tadi

Cu(s) + HNO3(aq) ----> Cu²⁺(aq) + NO(g) + H2O(l) 

Jawab :

1. Biloks Cu di kiri = 0, Biloks Cu di kanan = +2.
Biloks N di kiri = +5, Biloks N di kanan = +2.

2. Cu sudah sama, N juga sudah sama.
Cu(s) + HNO3(aq) ----> Cu²⁺(aq) + NO(g) + H2O(l)

3. Oksidasi naik 2, Reduksi turun 3. Artinya spesi yang mengalami oksidasi dikali 3, yang reduksi kali 2.
3Cu(s) + 2HNO3(aq) ----> 3Cu²⁺(aq) + 2NO(g) + H2O(l)

4. Setarakan muatan, disini muatan di ruas kanan +2, ruas kiri 0. maka dari itu perlu penyetaraan
***Apabila suasana asam ditambah H+, ditambahnya yang di ruas kiri. kan agar sama-sama +2.
3Cu(s) + 2HNO3(aq) + 2H⁺-----> 3Cu²⁺(aq) + 2NO(g) + H2O(l)

5. Setarakan atom H,
***Apabila suasana asam, jumlah H di ruas kiri ada 4. dikanan baru ada 2, artinya perlu total 2H2O agar di ruas kanan juga 4 H-nya.
3Cu(s) + 2HNO3(aq) + 2H⁺-----> 3Cu²⁺(aq) + 2NO(g) + 2H2O(l)

Selesai deh, sudah setara sekarang,,cek aja sih.

2. Metode Setengah Reaksi (ion elektron)

Metode ini berdasarkan pada pengertian bahwa seolah olah ada elektron dalam bentuk ion untuk membantu penyetaraan reaksi, nantinya ion elektron ini harus habis, maka dari itu di akhir penyetaraan ion elektron sudah tidak ada.

disebut setengah reaksi ini karena kita menyetarakan fokus pada setengah reaksinya, yang satu menjadi reaksi oksidasi dan satunya reaksi reduksi.

Langkah-langkah :
1. Reaksi dipecah menjadi dua persamaan setengah reaksi , setarakan atom selain H dan O
2. Setarakan atom O dengan menambah  H2O
3. Setarakan atom H dengan menambah  H+
4. Setarakan muatan dengan menambah ion elektron (e) pada ruas yang kelebihan muatan.
5. Setarakan jumlah elektron pada kedua ruas dengan kali silang. Dan jumlahkan, coret dan gabungkan yang sama.
6. Kalau asam, selesai.
7. Kalau basa, hilangkan ion H+ dengan cara penambahan ion OH- di kedua ruas sebanyak H+ yang harus dihilangkan. Kemudian jumlahkan ion H+ dan ion OH- (bergabung menjadi H2O). Jumlahkan lagi reaksi keseluruhannya, coret dan gabungkan yang sama. Selesai.

Daripada bingung, langsung praktek aja ya ke contoh berikut.

Setarakan reaksi berikut :
1.    Fe²⁺  + MnO^4-  →    Fe³⁺ +  Mn²⁺                  ( suasana asam )
2.    CrO4^2- + Fe(OH)2  →      Cr2O3 + Fe(OH)3      ( suasana basa )

Jawab :
1.   Fe²⁺  + MnO^4-  →    Fe³⁺ +  Mn²⁺                    ( suasana asam )

***Reaksi dipecah menjadi dua persamaan setengah reaksi , setarakan atom selain H dan O
                                                        Fe²⁺ →    Fe³⁺
                                                  MnO^4-  →  Mn²⁺

***Setarakan jumlah O dengan menambah H2O
                                                    Fe²⁺ →    Fe³⁺
                                                  MnO^4-  →  Mn²⁺ + 4H2O

***Setarakan jumlah H dengan menambah ion H+  pada yang kekurangan H                       
           Fe²⁺ →    Fe³⁺
    MnO^4- + 8H⁺ →  Mn²⁺ + 4H2O

Hitung muatan, tambahkan elektron pada yang kelebihan muatan (seruas H+)
            Fe²⁺ →    Fe³⁺ +  e

  Muatan kiri : +2
 Muatan kanan : +3, selisih muatan = 1, jadi tambahkan 1  electron di ruas kanan

                                                 
          MnO^4- + 8H⁺ →  Mn²⁺ + 4H2O
 Muatan kiri : +7
 Muatan kanan : +2    , selisih muatan = 5, jadi tambahkan 5 elektron di ruas kiri

           MnO^4- + 8H⁺ + 5e →  Mn²⁺ + 4H2O


Setarakan jumlah elektron pada kedua ruas dengan kali silang. Dan jumlahkan

                Fe²⁺ →    Fe³⁺ +  e                       x5


               MnO^4- + 8H⁺ + 5e →  Mn²⁺ + 4H2O           x 1
                                                                                                                                       

Tulis ulang keseluruhan reaksi, sebelah kiri ruas bersama sebelah kiri, kanan ada dikanan. coret apabila ada spesi sama di ruas yang berbeda, tambahkan bila sama-sama satu ruas.
            Menjadi      5Fe²⁺ + MnO^4- + 8H⁺ →  5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H2O

2.  CrO4^2- + Fe(OH)2  →      Cr2O3 + Fe(OH)3      ( suasana basa )


Reaksi dipecah menjadi dua persamaan setengah reaksi , setarakan atom selain H dan O
                   2CrO4^2-    →    Cr2O3
                   Fe(OH)2   →     Fe(OH)3


Setarakan jumlah O dengan menambah H2O pada ruas yang kekurangan O
                   2CrO4^2-    →    Cr2O3  + 5H2O
                   Fe(OH)2 + H2O  →     Fe(OH)3
 Setarakan jumlah H dengan menambah ion H+
                                                   
                 2CrO4^2-  + 10 H  →    Cr2O3  + 5H2O
                 Fe(OH)2 + H2O  →     Fe(OH)3  + H⁺
Hitung muatan, tambahkan elektron pada yang kelebihan muatan (seruas H+)

                       2CrO4^2-  + 10 H⁺  →    Cr2O3  + 5H2O
Muatan               -4           +10            0            0

Muatan kiri : +6
Muatan kanan : 0, selisih muatan = 6, jadi tambahkan  6 elektron di ruas kiri

                        Fe(OH)2 + H2O  →     Fe(OH)3 + H⁺
Muatan                   0              0              0                 1           

Muatan kiri : 0
Muatan kanan : +1    , selisih muatan = 1, jadi tambahkan 1 elektron di ruas kanan

2CrO4^2-  + 10 H⁺ +6e →    Cr2O3  + 5H2O       x1
Fe(OH)2 + H2O  →     Fe(OH)3 + H⁺ + e            x6

Menjadi
2CrO4^2-  + 10 H⁺ +6e →    Cr2O3  + 5H2O
6Fe(OH)2 + 6H2O  →     6Fe(OH)3 + 6H⁺ + 6e

Setarakan jumlah elektron pada kedua ruas dengan kali silang. Dan jumlahkan

2CrO4^2-  + 6Fe(OH)2 + 10 H⁺  +  6H2O  →   Cr2O3 + 6Fe(OH)3 + 6H⁺ + 5H2O

Spesi yang sama digabung/dicoret.

2CrO4^2-  + 6Fe(OH)2 + 4 H⁺  +  H2O  →   Cr2O3 + 6Fe(OH)3

 Buat Suasana basa, dengan menambah ion OH- sebanyak ion H+ yang ada pada kedua ruas,
 kemudian jumlahkan ion H+ dan ion OH- (bergabung menjadi H2O)

2CrO4^2-  + 6Fe(OH)2 + 4 H⁺  +  H2O  + 4OH^- →   Cr2O3 + 6Fe(OH)3 + 4OH^-

2CrO4^2-  + 6Fe(OH)2 +  H2O  + 4H2O →   Cr2O3 + 6Fe(OH)3 + 4OH^-

2CrO4^2-  + 6Fe(OH)2 +  5H2O →   Cr2O3 + 6Fe(OH)3 + 4OH^-

Selesai deh penyetaraannya.gitu doang, gampang banget.

Tweet

Subscribe to receive free email updates: