Menyetarakan Reaksi Kimia Dengan Metode Ion Elektron (Setengah Reaksi)

Menyetarakan Reaksi Kimia Dengan Metode Ion Elektron (Setengah Reaksi)

Setelah kita pada edisi sebelumnya menyetarakan persamaan reaksi redoks menggunakan metode PBO (Perubahan Bilangan Oksidasi), maka kali ini kita akan mencoba membahas penyetaraan reaksi redoks metode ion-elektron (setengah reaksi).

1. Bagi persamaan reaksi menjadi dua, yang satu adalah reaksi oksidasi dan yang lain adalah reaksi reduksi
2. Untuk suasana asam, masing-masing persamaan setengah reaksi disetarakan dengan urutan :

a. Setarakan jumlah atom unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi

b. Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H₂O di ruas yang kekurangan O

c. Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan ion H⁺ pada ruas yang kekurangan H

d. Setarakan jumlah muatan, dengan menambahkan elektron pada ruas yang kelebihan muatan positif

3. Gabungkan kembali kedua persamaan setengah reaksi, samakan jumlah elektron yang keluar dan masuk
4. Eleminasi elektron dan spesi-spesi lain yang ada di lajur yang berseberangan

Sekarang kita akan mencoba menyetarakan persamaan reaksi menggunakan cara setengah reaksi dalam suasana asam. Contoh reaksi :

Langkah I : Bagi persamaan reaksi menjadi dua yaitu, setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi. (kita tidak perlu menentukan reaksi mana yang merupakan oksidasi dan reaksi mana yang merupakan reduksi) :

SO₂ --> HSO₄^-

Cr₂O₇^2- --> Cr³⁺

Langkah II : Masing-masing setengah reaksi disetarakan dengan urutan sebagai berikut :

a. Setarakan unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi (jika ada). Untuk kasus diatas, hanya Cr yang perlu disetarakan

b. Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H₂O di ruas yang kekurangan O. Untuk setengah reaksi S (belerang), tambahkan 2 H₂O di lajur kiri, untuk setengah reaksi Cr (krom), tambahkan 7H₂O di lajur kanan.

c. Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan ion H⁺ pada ruas yang kekurangan H

d. Setarakan jumlah muatan dengan menambahkan elektron pada ruas yang kelebihan muatan positif

 

Langkah III : Setarakan jumlah elektron masing-masing persamaan setengah reaksi.

Karena setengah reaksi I (reduksi) menangkap 2 elektron, sedangkan setengah reaksi II (oksidasi) melepas 10 elektron, maka setengah reaksi I dikali 5, sedangkan setengah reaksi II dikali 1.

 

Perhatikan, spesi-spesi yang dicetak tebal adalah spesi-spesi yang dieliminasi seluruhnya atau sebagiannya karena terletak di dua lajur yang berlawanan.

Cara di atas digunakan untuk menyetarakan persamaan reaksi redoks pada suasana asam. Bagaimana dengan suasana basa? 

Cara yang paling akurat untuk menyetarakan reaksi pada suasana basa adalah seperti pada penyetaraan metode PBO, yaitu selesaikan dahulu menggunakan metode pada suasana asam, baru kemudian tambahkan OH^- di lajur kiri dan lajur kanan sejumlah H⁺ yang ada. Lihat kembali pada penyetaraan metode PBO 

Akan tetapi, ada juga cara lain untuk menyetarakan persamaan reaksi menggunakan metode setengah reaksi pada suasana basa. Namun, ujung-ujungnya tetap saja kita harus menguasai cara pada suasana asam terlebih dahulu. Berikut ini caranya :

Pertama-tama, kita terlebih dahulu membuat cara suasana asamnya, hanya sekedar untuk melihat jumlah ion H⁺ yang terlibat. Ketika sudah didapatkan jumlah ion H⁺ yang terlibat, maka untuk suasana basa, tinggal ganti ion H⁺ menjadi ion OH^- dengan jumlah yang sama namun pada lajur yang berlawanan. Berikut ini contohnya. Selesaikan persamaan reaksi berikut dalam suasana basa :

CrO₄^2- + C₂H₄ → Cr₂O₃ + C₂H₆O₂

Jawab : seperti biasa, pertama-tama, buatlah persamaan setengah reaksi masing-masing. Untuk ½ reaksi pertama (CrO₄^2- → Cr₂O₃ ), cara basa diatas dapat digunakan karena tidak ada spesi yang mengandung atom H. Sementara itu, untuk ½ reaksi kedua (C₂H₄ → C₂H₆O₂), harus dibuat terlebih dahulu catatan kecil penentuan ion H⁺ dalam suasana asam untuk mengetahui jumlah ion H⁺ yang dibutuhkan, kemudian baru tentukan jumlah ion OH^- sejumlah ion H⁺ yang terlibat . Berikut ini caranya :

 

Selanjutnya, setarakan jumlah elektron masing-masing ½ persamaan reaksi 

 

Jadi, Persamaan reaksi setaranya adalah :

2 CrO₄^2- + 3 C₂H₄ + 5 H₂O → Cr₂O₃ + 3 C₂H₆O₂ + 4 OH^-

Ini sekilas tentang penyetaraan persamaan reaksi metode setengah reaksi untuk suasana asam dan suasana basa.

Sumber: chem-misteri.blogspot.com