Penyetaraan Persamaan Reaki Bentuk Ion Menggunakan Metode Inspeksi

Minggu, 05 April 2020 edit

Penyetaraan jumlah atom/unsur dalam persamaan reaksi kimia memang mutlak persoalan matematika, apapun metodenya. Setiap metode penyetaraan dari suatu persamaan memiliki keunggulan dan kelemahan dalam mendapatkan penyelesaian. Bila selama ini umum metode inspeksi digunakan menyetarakan jumlah unsur/atom dalam persamaan reaksi molekuler, ternyata metode inspeksi juga dapat digunakan untuk menyetarakan persamaan reaksi yang melibatkan ion-ion atau atom bermuatan. Berikut ini contohnya.

Reaksi yang akan disetarakan jumlah atom/unsurnya dalam persamaan reaksi:
H2O + MnO4 + S2– →  MnS + S + OH
Dibagian bawah juga disajikan pembanding metode aljabar sederhana. Dalam metode inspeksi ini tidak dapat murni menggunakan metode inspeksi namun juga dibantu dengan persamaan matematis.
A. Metode Inspeksi
Dalam metode inspeksi ini tidak diijikan mengubah koefisien bila sudah dibubuhkan koefisien pada tahap sebelumnya, kecuali untuk membulatkan koefisien yang berupa pecahan saja. Itupun hanya untuk zat yang sudah disetarakan pada tahap sebelumnya.

Analisis jumlah atom sejenis yang muncul sekali di kedua ruas, H atau Mn
1 H2O + MnO4 + S2– →  MnS + S + OH

Setarakan jumlah H di ruas kanan
1 H2O + MnO4 + S2– →  MnS + S + 2 OH

Setarakan jumlah O di ruas kiri yang belum dibubuhi koefisien pada tahap sebelum ini.
1 H2O + 1/4 MnO4 + S2– →  MnS + S + 2 OH

Untuk menghindari koefisien berupa pecahan kali semua koefisien yang sudah disetarakan dengan penyebut pada bilangan pecahan yang muncul. Dalam hal ini di kali 4.
1 H2O + 1/4 MnO4 + S2– →  MnS + S + 2 OH |×4|
4 H2O + 1 MnO4 + S2– →  MnS + S + 8 OH

Setarakan jumlah Mn di ruas kanan dengan jumlah Mn di ruas kiri.
4 H2O + 1 MnO4 + S2– →  1 MnS + S + 8 OH

Setarakan jumlah S, sehingga total muatan di kedua ruas juga setara. Dimisalkan koefisien S2 = n dan koefisien S = n – 1. Ingat di ruas kanan sudah ada 1 atom S (pada MnS) yang koefisiennya sudah disetarakan.
4 H2O + 1 MnO4 + n S2– →  1 MnS + (n–1) S + 8 OH

Buat persamaan untuk mendapatkan nilai n sehingga jumlah muatan di kedua ruas setara.
–1 + (–2)n = –8
–1 – 2n = –8
–1 + 8 = 2n
2n = 7
n = 7/2

Substitusi nilai n ke dalam persamaan:
4 H2O + 1 MnO4 + n S2– →  1 MnS(n–1) S + 8 OH
4 H2O + 1 MnO4 + 7/2 S2– →  1 MnS + (7/2–1) S + 8 OH
4 H2O + 1 MnO47/2 S2– →  1 MnS + (7/2–2/2) S + 8 OH
4 H2O + 1 MnO47/2 S2– →  1 MnS + 5/2 S + 8 OH

Untuk menghindari koefisien berupa pecahan kali semua koefisien yang sudah disetarakan dengan penyebut yang muncul. Dalam hal ini di kali 2.
4 H2O + 1 MnO4 + 7/2 S2– →  1 MnS + 5/2 S + 8 OH |×2|
8 H2O + 2 MnO4 + 7 S2– →  2 MnS + 5 S + 16 OH
.....Setara.

Prosesnya tampak panjang, karena semua langkah ditulis agar lebih mudah dipahami pembaca. Bila dikerjakan langsung tanpa memberi tahap penyelesaian akan jauh lebih sederhana.

B. Metode Aljabar Sederhana
Analisis jumlah atom sejenis yang muncul sekali di kedua ruas, H dan Mn
a H2O + MnO4 + S2– →  MnS + S + OH

Setarakan jumlah H di ruas kanan
a H2O + MnO4 + S2– →  MnS + S + 2a OH

Setarakan jumlah O di ruas kiri
a H2O + a/4 MnO4 + S2– →  MnS + S + 2a OH
Untuk menghindari koefisien berupa pecahan kali semua koefisien yang sudah disetarakan dengan penyebut yang muncul. Dalam hal ini di kali 4.
a H2O + a/4 MnO4 + S2– →  MnS + S + 2a OH |×4|
4a H2O + a MnO4 + S2– →  MnS + S + 8a OH

Setarakan jumlah Mn di ruas kanan dengan jumlah Mn di ruas kiri.
4a H2O + a MnO4 + S2– →  a MnS + S + 8a OH

Bubuhkan koefisien b pada unsur S, di sini yang dibubuhi koefisien b adalah unsur S di ruas kanan yang belum dibubuhi koefisien.
4a H2O + a MnO4 + S2– →  a MnS + b S + 8a OH

Setarakan jumlah S di ruas kiri dengan jumlah S di ruas kanan yang sudah dibubuhi koefisien sebelumnya.
4a H2O + a MnO4 + (a + b) S2– →  a MnS + b S + 8a OH

Buat persamaan berdasarkan penyetaraan muatan untuk memperoleh perbandingan a dan b.
jumlah muatan di ruas kiri = jumlah muatan di ruas kanan
4a H2O + a MnO4 + (a + b) S2– →  a MnS + b S + 8a OH
–a + (–2(a + b) = –8a
–a –2a –2b = –8a
–3a –2b = –8a
8a – 3a = 2b
5a = 2b

Diperoleh perbandingan: a = 2 dan b = 5

Substitusi nilai a = 2 dan b = 5 ke dalam persamaan:
4a H2O + a MnO4 + (a + b) S2– →  a MnS + b S + 8a OH
4.2 H2O + 2 MnO4 + (2 + 5) S2– →  2 MnS + 5 S + 8.2 OH

Persamaan reaksi setara:
8 H2O + 2 MnO4 + 7 S2– →  2 MnS + 5 S + 16 OH

Demikian
CMIIW.
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2020 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info