Penyetaraan Reaksi Redoks: FeS + HNO3 → Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O

Jumat, 23 Agustus 2019 edit

Penyetaraan reaksi redoks FeS + HNO3 →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O
dengan menggunakan 3 metode.

A. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi
Setarakan reaksi redoks berikut:
FeS + HNO3 →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O

Catatan: Hati-hati bila ditemukan spesi yang berubah menjadi dua spesi berbeda.
Seperti pada persamaan reaksi ini Fe2+ menghasilkan spesi Fe3+ (dalam Fe2(SO4)3) dan tetap Fe2+ (dalam Fe(NO3)2) artinya tidak semua Fe2+ mengalami oksidasi.
Juga seperti NO3 (dalam HNO3) sebagian mengalami reduksi menjadi NO dan sebagian lainnya tetap tidak mengalami redoks (dalam Fe(NO3)2).

Penyetaraan awal untuk spesi-spesi yang bereaksi:
3FeS + 2HNO3 + HNO3 →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O

Agar lebih mudah menentukan PBO setiap unsur sebaiknya dipisahkan/ditulis dalam bentuk ion untuk spesi tertentu.

2Fe2+ + Fe2+ + 3S2– + 2HNO3 + HNO3
→ 2Fe3+ + 3SO42– + Fe(NO3)2 + NO + H2O

Membubuhkan bilangan oksidasi unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.

Agar perubahan bilangan oksidasi sama antara perubahan bilangan oksidasi yang turun (3) dan naik (24+2=26) maka spesi yang mengandung Fe yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dikali 3 dan spesi yang mengandung N yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dikali 26.


Hasil kali penyamaan PBO:

Menyetarakan atom lain yang tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi (menyetarakan jumlah Fe dalam Fe(NO3)2 kemudian diikuti menyetarakan jumlah N, dan H/O)

Menggabungkan kembali ion-ion:
9FeS + 32HNO3 → 3Fe2(SO4)3 + 3Fe(NO3)2 + 26NO + 16H2O (setara)


B. Metode Aljabar Sederhana

Setarakan reaksi redoks berikut:
FeS + HNO3 →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O
  1. 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.
  1. Memberi koefisien berupa huruf prioritas untuk unsur selain O dan H yang muncul sekali pada ruas kiri dan kanan (dalam persamaan ini unsur S), misal a pada S dalam Fe2(SO4)3karena jumlah unsur S lebih banyak dibanding dalam FeS, diikuti unsur yang sama di ruas lain.
    FeS + HNO3 →  aFe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O
    3aFeS + HNO3 →  aFe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O
    3aFeS + HNO3 →  aFe2(SO4)3 + aFe(NO3)2 + NO + H2O

    Memberi koefisien selain a, misalnya b pada spesi yang mengandung unsur N kedua ruas yang belum mendapat koefisien

    3aFeS + HNO3 →  aFe2(SO4)3 + aFe(NO3)2 + bNO + H2O
    3aFeS + (2a+b)HNO3 →  aFe2(SO4)3 + aFe(NO3)2 + bNO + H2O

    Menyesuaikan koefisien spesi yang mengandung unsur H atau O. Dalam langkah ini dipilih penyesuaian jumlah unsur H.
    3aFeS + (2a+b)HNO3 →  aFe2(SO4)3 + aFe(NO3)2 + bNO + ½ (2a+b)H2O
  1. Meninjau jumlah unsur yang belum “mendapat perhatian” yaitu O:
    Jumlah unsur O ruas kiri = Jumlah unsur O ruas kanan
    (2a+b)3 = a.4.3 + a.3.2 + 1b + ½(2a+b)
    6a+3b = 12a + 6a + 1b + a + ½ b
    3b – 1½b = 19a – 6a
    1½b = 13a
    3b = 26a
    a = 3 dan b = 26
  1. Mensubstitusikan nilai a dan b ke dalam persamaan reaksi
    3aFeS + (2a+b)HNO3
    →  aFe2(SO4)3 + aFe(NO3)2 + bNO + ½ (2a+b)H2O

    Hasil persamaan reaksi setara:
    3.3 FeS + (2.3+26)HNO3
    →  3Fe2(SO4)3 + 3Fe(NO3)2 + 26NO + ½ (2.3+26)H2O

    9 FeS + 32HNO3
    3Fe2(SO4)3 + 3Fe(NO3)2 + 26NO + 16H2O (setara)

C. Metode Setengah Reaksi (Pasangan Spesi Mirip)
Setarakan reaksi redoks berikut:
FeS + HNO3 →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + NO + H2O

Metode setengah reaksi dengan memasangkan unsur-unsur ruas kiri dan kanan.
FeS + HNO3 →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2
HNO3 →   NO

Menyetarakan unsur selain H dan O
3FeS + 2HNO3 →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2
HNO3 →   NO

Menyetarakan unsur O dengan menambah H2O pada ruas yang kekurangan O
3FeS + 2HNO3 + 12 H2O →  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2
HNO3 →   NO + 2H2O

Menyetarakan unsur H dengan menambah H+ pada ruas yang kekurangan H
3FeS + 2HNO3 + 12H2O
→  Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + 26H+

HNO3 + 3H+ → NO + 2H2O

Menyetarakan muatan dengan menambah epada ruas yang lebih positif
3FeS + 2HNO3 + 12H2O
→ Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)2 + 26H+ + 26e (oksidasi)

HNO3 + 3H+ + 3e→ NO + 2H2O (reduksi)

Menyetarakan jumlah elektron dengan mengalikan bilangan KPK dari jumlah elektron yang dilepas dan yang diterima secara berlawanan.
9FeS + 6HNO3 + 36H2O
→ 3Fe2(SO4)3 + 3Fe(NO3)2 + 78H+ + 78e (oksidasi)
26HNO3 + 78H+ + 78e– 
→ 26NO + 52H2O (reduksi)

Hasil penjumlahan reaksi oksidasi dan reduksi.
9FeS + 6HNO3 + 36H2O + 26HNO3 + 78H+ + 78e– 
→ 3Fe2(SO4)3 + 3Fe(NO3)2 + 78H+ + 78e + 26NO + 52H2O

Mengeliminir spesi yang hadir di ruas kiri dan ruas kanan dan menggabungkan spesi yang identik bila dalam ruas yang sama.
9FeS + 6HNO3 + 26HNO3
→ 3Fe2(SO4)3 + 3Fe(NO3)2 + 26NO + 16H2O (setara)


Demikian.
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2019 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info