Penyetaraan reaksi redoks Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
dengan menggunakan 3 metode.
A. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi
Setarakan reaksi redoks berikut:
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Setarakan lebih dahulu unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
2Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Agar perubahan bilangan oksidasi sama antara perubahan bilangan oksidasi yang turun dan naik maka spesi H2SO4 - SO2 dikali 3 sehingga sama dengan PBO Fe.
Penyetaraan atom lain yang tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi (menyetarakan jumlah S dalam Fe2(SO4)3 kemudian diikuti menyetarakan jumlah O dan H)
2Fe + 3H2SO4 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O
2Fe + 3H2SO4 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (setara)
B. Metode Aljabar Sederhana
Setarakan reaksi redoks berikut:
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
C. Metode Pasangan Spesi (Memasangkan Zat/Ion di Ruas Kiri dan Kanan yang Mirip)
Setarakan reaksi redoks berikut:
Metode setengah reaksi dengan memasangkan unsur-unsur ruas kiri dan kanan.
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
H2SO4 → SO2 + H2O
Menyetarakan unsur selain H dan O
2Fe + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
H2SO4 → SO2 + H2O
Menyetarakan unsur O dengan menambah OH– pada ruas yang kekurangan O
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O
H2SO4 → SO2 + H2O + OH–
Menyetarakan unsur H dengan menambah H+ pada ruas yang kekurangan H
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+
H2SO4 + H+ → SO2 + H2O + OH–
Menyetarakan muatan dengan menambah e– pada ruas yang lebih positif
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+ + 6e– (oksidasi)
H2SO4 + H+ + 2e– → SO2 + H2O + OH–
(reduksi)
Menyetarakan jumlah elektron dengan mengalikan bilangan KPK dari jumlah elektron yang dilepas dan yang diterima secara berlawanan.
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+ + 6e– (oksidasi)
3H2SO4 + 3H+ + 6e– → 3SO2 + 3H2O + 3OH– (reduksi)
Menjumlah reaksi oksidasi dan reduksi.
2Fe + 3H2SO4 + OH– + 3H2SO4 + 3H+ + 6e–
→ Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+ + 6e– + 3SO2 + 3H2O + 3OH–
Mengeliminir spesi yang hadir di ruas kiri dan ruas kanan dan menggabungkan spesi yang identik bila dalam ruas yang sama.
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2H+ + 3SO2 + 4H2O + 2OH–
Menggabungkan bila dalam satu ruas terdapat H+ dan OH–
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Catatan: Penyesuaian suasana reaksi
Suasana asam, tambahkan H+ pada kedua ruas untuk menetralkan kehadiran OH–
Suasana basa, tambahkan OH– pada kedua ruas untuk menetralkan kehadiran H+
Demikian.
dengan menggunakan 3 metode.
A. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi
Setarakan reaksi redoks berikut:
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Setarakan lebih dahulu unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
2Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Agar perubahan bilangan oksidasi sama antara perubahan bilangan oksidasi yang turun dan naik maka spesi H2SO4 - SO2 dikali 3 sehingga sama dengan PBO Fe.
Penyetaraan atom lain yang tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi (menyetarakan jumlah S dalam Fe2(SO4)3 kemudian diikuti menyetarakan jumlah O dan H)
2Fe + 3H2SO4 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O
2Fe + 3H2SO4 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (setara)
B. Metode Aljabar Sederhana
Setarakan reaksi redoks berikut:
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
- Memastikan semua unsur ada pada kedua ruas. Bila jumlah O atau H tidak ada pada salah satu ruas, tambahkan spesi H2O salah satu ruas (biasa pada ruas yang tampak kekurangan O) dan H+pada ruas yang lain.
Persamaan reaksi soal ini semua unsur ruas kiri dan kanan sudah lengkap.
- Memberi koefisien berupa huruf, misal a pada Fe prioritaskan unsur Fe yang lebih banyak, diikuti unsur yang sama di ruas lain.
Fe + H2SO4 → aFe2(SO4)3 + SO2 + H2O
2aFe + H2SO4 → aFe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Memberi koefisien selain a, misalnya b pada spesi yang mengandung unsur S di kedua ruas yang belum mendapat koefisien
2aFe + H2SO4 → aFe2(SO4)3 + bSO2 + H2O
2aFe + (3a+b)H2SO4 → aFe2(SO4)3 + bSO2 + H2O
Menyesuaikan koefisien spesi yang mengandung unsur H atau O. Dalam langkah ini dipilih penyesuaian jumlah unsur H.
2aFe + (3a+b)H2SO4 → aFe2(SO4)3 + bSO2 + (3a+b)H2O
- Meninjau jumlah unsur yang belum “mendapat perhatian” yaitu O:
Jumlah unsur O ruas kiri = Jumlah unsur O ruas kanan
(3a+b)4 = a.4.3 + b.2 + (3a+b)
12a+4b = 12a + 2b + 3a+b
1b = 3a
a = 1 dan b = 3
- Mensubstitusikan nilai a dan b ke dalam persamaan reaksi
2aFe + (3a+b)H2SO4 → aFe2(SO4)3 + bSO2 + (3a+b)H2O
Hasil persamaan reaksi setara:
2Fe + (3+3)H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + (3+3)H2O
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (setara)
C. Metode Pasangan Spesi (Memasangkan Zat/Ion di Ruas Kiri dan Kanan yang Mirip)
Setarakan reaksi redoks berikut:
Metode setengah reaksi dengan memasangkan unsur-unsur ruas kiri dan kanan.
Fe + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
H2SO4 → SO2 + H2O
Menyetarakan unsur selain H dan O
2Fe + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
H2SO4 → SO2 + H2O
Menyetarakan unsur O dengan menambah OH– pada ruas yang kekurangan O
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O
H2SO4 → SO2 + H2O + OH–
Menyetarakan unsur H dengan menambah H+ pada ruas yang kekurangan H
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+
H2SO4 + H+ → SO2 + H2O + OH–
Menyetarakan muatan dengan menambah e– pada ruas yang lebih positif
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+ + 6e– (oksidasi)
H2SO4 + H+ + 2e– → SO2 + H2O + OH–
(reduksi)
Menyetarakan jumlah elektron dengan mengalikan bilangan KPK dari jumlah elektron yang dilepas dan yang diterima secara berlawanan.
2Fe + 3H2SO4 + OH– → Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+ + 6e– (oksidasi)
3H2SO4 + 3H+ + 6e– → 3SO2 + 3H2O + 3OH– (reduksi)
Menjumlah reaksi oksidasi dan reduksi.
2Fe + 3H2SO4 + OH– + 3H2SO4 + 3H+ + 6e–
→ Fe2(SO4)3 + H2O + 5H+ + 6e– + 3SO2 + 3H2O + 3OH–
Mengeliminir spesi yang hadir di ruas kiri dan ruas kanan dan menggabungkan spesi yang identik bila dalam ruas yang sama.
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2H+ + 3SO2 + 4H2O + 2OH–
Menggabungkan bila dalam satu ruas terdapat H+ dan OH–
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Catatan: Penyesuaian suasana reaksi
Suasana asam, tambahkan H+ pada kedua ruas untuk menetralkan kehadiran OH–
Suasana basa, tambahkan OH– pada kedua ruas untuk menetralkan kehadiran H+
Demikian.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar