Perubahan kimia
atau yang disebut reaksi kimia biasanya ditulis dalam bentuk persamaan
reaksi. Dalam persamaan reaksi selalu diberi koefisien yang sesuai untuk
memenuhi hukum kekekan 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 1
Logam aluminium bereaksi dengan gas O2 membentuk aluminium oksida. Tulislah persamaan reaksi dan penyetaraannya?
1) Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
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
3) 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 kofisien 2. Persamaan reaksinya menjadi:
2Al(s) + O2(g) → Al2O3(s)
Atom O
Koefisien Al2O3 = 1
atom 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 2, sehingga diperoleh persamaan
reaksi yang setara dengan koefisien dalam bentuk bilangan bulat:
4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s)
4) Biasanya oksigen disetarakan paling terakhir jika masih terdapat unsur-unsur lain.
Contoh 2
Reaksi
besi(III) oksida dengan larutan asam sulfat membentuk besi(III) sulfat
dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi
tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
FeO3(s) + H2SO4 → Fe(SO4)3(aq) + H2O(l)
2. 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:
aFeO3(s) + bH2SO4 → 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)
3. 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 = 3
Persamaan reaksinya menjadi:
1FeO3(s) + 3H2SO4 → 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)
4. Setarakan atom lainnya. Atom O disetarakan setelah semua atom setara.
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)
5. 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 3
Reaksi antara
tembaga dengan larutan asam nitrat encer menghasilkan tembaga(II)
nitrat, gas nitrogen monoooksida dan air. Tulislah persamaan reaksi dan
setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. 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)
2. 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)
3. 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 persamaan-persamaan berikut:
· Menyetarakan atom N → b = 2 + c ……………………… (1)
· Menyetarakan atom H → b = 2d …………………………. (2)
· Menyetarakan atom O → 3b = 6 + c + d ……………… (3)
Dari persamaan-persamaan di atas nyatakan nilai c dan d dalam b, sebagai berikut:
· Dari persamaan (1), b = 2 + c → c = b – 2
· Dari persamaan (2), b = 2d → d = 0,5 b
Substitusikan nilai c dan d ke dalam persamaan (3)
3b = 6 + c + d
3b = 6 + (b – 2) + (0,5 b)
1,5b = 4
nilai b yang
telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan (2) untuk
memperoleh nilai c dan d. Maka nilai c dan d berturut-turut adalah
persamaan reaksinya menjadi:
1Cu(s) + 8/3HNO3(aq) → 1Cu(NO3)2(aq) + 2/3NO(g) + 4/3H2O(l)
karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 agar diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat.
3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Jumlah atom di produk dan reaktan
Atom
|
Reaktan
|
Produk
|
Cu
|
3
|
3
|
H
|
8
|
8
|
N
|
8
|
8
|
O
|
24
|
24
|
0 comments:
Post a Comment