Penyetaraan Reaksi Redoks: Zn + NO3– ⟶ ZnO22– + NH3 (suasana basa)

Penyetaraan reaksi redoks Zn + NO₃^– ⟶ ZnO₂^2– + NH₃ (suasana basa)
dengan menggunakan 4 metode. Metode yang dibahas dalam tulisan ini: metode perubahan bilangan okosidasi, metode transfer [O], metode setengah reaksi/ion-elektron, metode aljabar sederhana, dan metode transfer hidrogen.

A. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi (PBO)
Setarakan reaksi redoks berikut:
Zn + NO₃^– ⟶ ZnO₂^2– + NH₃ (suasana basa)

Langkah penyelesaian:
Membubuhkan bilangan oksidasi setiap unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dan menentukan perubahan bilangan oksidasinya.

Agar perubahan bilangan oksidasi sama antara perubahan bilangan oksidasi yang turun dan naik maka spesi Zn dan ZnO₂^2– dikali 4

Hasil kali penyetaraan PBO turun dan naik:
4Zn + NO₃^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃

Menyetarakan jumlah atom O dengan menambahkan sejumlah OH^– pada ruas yang kekurangan atom O.
4Zn + NO₃^– + 5OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃

Menyetarakan jumlah H dengan menambah H⁺ pada ruas yang kekurangan H.
4Zn + NO₃^– + 5OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + 2H⁺

Netralkan keberadaan H⁺ dengan menambahkan ion OH^– pada kedua ruas dengan jumlah yang sama.
4Zn + NO₃^– + 7OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + 2H₂O

Tutorial penyetaraan reaksi ini dapat disimak dalam video berikut.

---

Bonus Video Penyetaraan Reaksi dengan Zat yang Sama Menggunakan Metode Terbaru

B. Metode Aljabar Sederhana
Setarakan reaksi redoks berikut:
Zn + NO₃^– ⟶ ZnO₂^2– + NH₃ (suasana basa)

Langkah penyelesaian:

1. Tambakan ion OH^– di ruas kiri (karena semua atom di kedua ruas harus sama-sama ada). Untuk sementara abaikan suasana asam/basa-nya.
   Zn + NO₃^– + OH^– ⟶ ZnO₂^2– + NH₃ + H⁺
   
   
2. Memberi koefisien untuk atom yang sama dengan prioritas atom selain O dan H
   Pemberian koefisien untuk Zn
   aZn + NO₃^– + OH^– ⟶ ZnO₂^2– + NH₃ + H⁺
   aZn + NO₃^– + OH^– ⟶ aZnO₂^2– + NH₃ + H⁺
   
   Pemberian koefisien untuk N
   aZn + bNO₃^– + OH^– ⟶ aZnO₂^2– + NH₃ + H⁺
   aZn + bNO₃^– + OH^– ⟶ aZnO₂^2– + bNH₃ + H⁺
   
   Pemberian koefisien untuk O
   aZn + bNO₃^– + (2a–3b)OH^– ⟶ aZnO₂^2– + bNH₃ + H⁺
   
   Pemberian koefisien untuk H
   aZn + bNO₃^– + (2a–3b)OH^– ⟶ aZnO₂^2– + bNH₃ + (2a–3b)–3bH⁺
   aZn + bNO₃^– + (2a–3b)OH^– ⟶ aZnO₂^2– + bNH₃ + (2a–6b)H⁺
   
   
3. Tinjau muatan
   –b – (2a–3b) = –2a + (2a–6b)
   –b – 2a + 3b = –2a + 2a – 6b
   2b – 2a = –6b
   2b + 6b = 2a
   8b = 2a
   Penyederhanaan
   4b = 1a
   Jadi a=4 dan b=1
   
   
4. Mensubstitusikan a dan b ke dalam persamaan
   aZn + bNO₃^– + (2a–3b)OH^– ⟶ aZnO₂^2– + bNH₃ + (2a–6b)H⁺
   4Zn + NO₃^– + (2.4 –3.1)OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + (2.4–6.1)H⁺
   4Zn + NO₃^– + (8 – 3)OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + (8 – 6)H⁺
   4Zn + NO₃^– + 5OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + 2H⁺
   
   
5. Netralkan H⁺ dengan menambahkan sejumlah OH^– pada kedua ruas, karena reaksi dalam suasana basa.
   4Zn + NO₃^– + 5OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + 2H⁺ + 2OH^–
   4Zn + NO₃^– + 5OH^– + 2OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + 2H⁺ + 2OH^–
   4Zn + NO₃^– + 7OH^–⟶ 4ZnO₂^2– + NH₃ + 2H₂O (setara)

---

C. Metode Setengah Reaksi (Pasangan Spesi Mirip)
Setarakan reaksi redoks berikut:
Zn + NO₃^– ⟶ ZnO₂^2– + NH₃ (suasana basa)

Langkah penyelesaian:
Memasangkan unsur-unsur selain O dan H yang ada di ruas kiri dan kanan.
Zn ⟶ ZnO₂^2–
NO₃^– ⟶ NH₃

Menyetarakan unsur selain H dan O
Pasangan unsur selain H dan O sudah setara

Menyetarakan unsur O dengan menambah OH^–  pada ruas yang kekurangan O
Zn + 2OH^– ⟶ ZnO₂^2–
NO₃^– ⟶ NH₃ + 3OH^–

Menyetarakan unsur H dengan menambah H⁺ pada ruas yang kekurangan H
Zn + 2OH^– ⟶ ZnO₂^2– + 2H⁺
NO₃^– + 6H⁺ ⟶ NH₃ + 3OH^–

Menyetarakan muatan dengan menambah e^– pada ruas yang lebih positif
Zn + 2OH^– ⟶ ZnO₂^2– + 2H⁺ + 2e^– (oksidasi)
NO₃^– + 6H⁺ + 8e^– ⟶ NH₃ + 3OH^– (reduksi)

Menyetarakan jumlah elektron yang dilepas dan elektron yang diterima dengan mengalikan bilangan tertentu.
4Zn + 8OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + 8H⁺ + 8e^–
NO₃^– + 6H⁺ + 8e^– ⟶ NH₃ + 3OH^–

Menjumlahkan kedua pasangan setengah reaksi.
Hasil penjumlahan reaksi oksidasi dan reduksi.
4Zn + 8OH^– + NO₃^– + 6H⁺ + 8e^–
⟶ 4ZnO₂^2– + 8H⁺ + 8e^– + NH₃ + 3OH^–

Mengeliminir spesi yang hadir di ruas kiri dan ruas kanan dan atau menggabungkan spesi yang identik bila dalam ruas yang sama.
4Zn + 5OH^– + NO₃^– ⟶ 4ZnO₂^2– + 2H⁺ + NH₃

Menyesuaikan suasana reaksi dengan menetralkan ion H⁺ dengan menambahkan sejumlah OH^– pada kedua ruas
4Zn + 5OH^– + NO₃^– + 2OH^– ⟶ 4ZnO₂^2– + 2H⁺ + NH₃ + 2OH^–
4Zn + 7OH^– + NO₃^–⟶ 4ZnO₂^2– + 2H₂O + NH₃

Tutorial penyetaraan reaksi ini dapat disimak dalam video berikut.

D. Metode Transfer Hidrogen (MTH) 

Reaksi ini (Zn(s) + NO₃^–(aq) → ZnO₂^2–(aq) +NH₃(g) (suasana basa)) dapat diselesaikan dengan menggunakan metode transfer hidrogen [H] dan sangat direkomendasikan untuk mendalaminya. MTH sangat handal dan dapat digunakan untuk berbagai suasana dan reaksi redoks yang rumit sekalipun. Untuk menghitung jumlah elektron dalam reaksi redoks tanda tahu bilangan oksidasi juga dengan mudah ditentukan. Prosedur dalam bentuk tulisan dapat disimak di sini. 

---