Penyetaraan Reaksi Redoks: SO2 + KMnO4 + KOH → K2SO4 + MnO2 + H2O

Penyetaraan reaksi redoks SO₂ + KMnO₄  + KOH → K₂SO₄ + MnO₂ + H₂O
dengan menggunakan 3 metode.

A. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi
Setarakan reaksi redoks berikut:
SO₂ + KMnO₄  + KOH → K₂SO₄ + MnO₂ + H₂O

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.

Hasil kali penyetaraan PBO turun dan naik:
3SO₂ + KMnO₄  + KOH → 3K₂SO₄ + MnO₂ + H₂O
3SO₂ + 2KMnO₄  + KOH → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + H₂O

Menyetarakan unsur dalam spesi yang tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi:
Menyetarakan jumlah K di ruas kiri dengan jumlah K di ruas kanan.
3SO₂ + 2KMnO₄  + 4KOH → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + H₂O

Menyetarakan jumlah H di ruas kiri dengan jumlah H di ruas kanan
3SO₂ + 2KMnO₄  + 4KOH → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + 2H₂O (setara)

B. Metode Aljabar Sederhana
Setarakan reaksi redoks berikut:
SO₂ + KMnO₄  + KOH → K₂SO₄ + MnO₂ + H₂O

Langkah penyelesaian:
Memberikan koefisien dengan prioritas spesi yang mengandung unsur yang muncul sekali di ruas kiri dan muncul sekali di ruas kanan selain O dan H.
Memberi koefisien a pada spesi yang mengandung unsur S
aSO₂ + KMnO₄  + KOH → K₂SO₄ + MnO₂ + H₂O
aSO₂ + KMnO₄  + KOH → aK₂SO₄ + MnO₂ + H₂O

Memberi koefisien selain a pada spesi yang mengandung unsur Mn
aSO₂ + bKMnO₄  + KOH → aK₂SO₄ + MnO₂ + H₂O
aSO₂ + bKMnO₄  + KOH → aK₂SO₄ + bMnO₂ + H₂O

Memberi koefisien pada spesi lain yang belum memperoleh koefisien dengan memanfaatkan koefisien yang sudah digunakan sebelumnya.
Fokus pada unsur K
aSO₂ + bKMnO₄  + (2a–1b)KOH → aK₂SO₄ + bMnO₂ + H₂O
Fokus pada unsur H
aSO₂ + bKMnO₄  + (2a–1b)KOH → aK₂SO₄ + bMnO₂ + ½(2a–1b)H₂O

Menentukan a dan b dengan memperhatikan unsur yang belum dijadikan pertimbangan, dalam hal ini O.

Jumlah atom O pada kedua ruas harus sama.
Jumlah atom O di ruas kiri = Jumlah atom O di ruas kanan
2a + 4b + (2a–1b) = 4a + 2b + ½(2a–1b)
2a + 4b + 2a – 1b = 4a + 2b + a – ½b
4a + 3b = 5a + 1½b
3b – 1½b = 5a – 4a
1½b = 1a
3b = 2a
Jadi a = 3, dan b = 2

Mensubstitusikan a = 3 dan b = 2 ke dalam persamaan
aSO₂ + bKMnO₄  + (2a–1b)KOH → aK₂SO₄ + bMnO₂ + ½(2a–1b)H₂O
3SO₂ + 2KMnO₄  + (2.3–1.2)KOH → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + ½(2.3a–1.2)H₂O
3SO₂ + 2KMnO₄  + (6–2)KOH → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + ½(6–2)H₂O
3SO₂ + 2KMnO₄  + 4KOH → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + 2H₂O (setara)

C. Metode Setengah Reaksi (Pasangan Spesi Mirip)
Setarakan reaksi redoks berikut:
SO₂ + KMnO₄  + KOH → K₂SO₄ + MnO₂ + H₂O

Langkah penyelesaian:
Memasangkan spesi yang mengandung unsur selain O dan H
(1) SO₂ → K₂SO₄
(2) KMnO₄ → MnO₂

Memastikan semua unsur ada pada kedua ruas dengan menambah spesi lain yang terdapat dalam  persamaan reaksi.

• Pada setengah reaksi (1) di ruas kiri harus ada spesi yang juga mengandung K, dalam hal ini dipilih KOH.
  (1) SO₂ + KOH → K₂SO₄
  
• Pada setengah reaksi (2) di ruas kanan harus ada spesi yang juga mengandung K, dalam hal ini dipilih K₂SO₄.
  (2) KMnO₄ → MnO₂ + K₂SO₄
  
• Selanjutnya karena di ruas kanan masih ada unsur S yang tidak ada di ruas kiri maka di ruas kiri harus ditambahkan SO₂.
  (2) KMnO₄ + SO₂ → MnO₂ + K₂SO₄
  
• Semua spesi pada ruas kiri dan kanan sudah mengandung unsur yang sama:
  (1) SO₂ + KOH → K₂SO₄
  (2) KMnO₄ + SO₂ → MnO₂ + K₂SO₄

Menyetarakan jumlah unsur selain O dan H
(1) SO₂ + 2KOH → K₂SO₄
(2) 2KMnO₄ + SO₂ → MnO₂ + K₂SO₄

(1) SO₂ + 2KOH → K₂SO₄
(2) 2KMnO₄ + SO₂ → 2MnO₂ + K₂SO₄

Menyetarakan jumlah O dengan menambah sejumlah H₂O pada ruas yang kekurangan O.
(1) SO₂ + 2KOH → K₂SO₄
(2) 2KMnO₄ + SO₂ → 2MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

Menyetarakan jumlah H dengan menambah sejumlah H⁺ pada ruas yang kekurangan H.
(1) SO₂ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H⁺
(2) 2KMnO₄ + SO₂ + 4H⁺ → 2MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

Menyetarakan jumlah muatan dengan menambah sejumlah e^– pada ruas yang lebih positif.
(1) SO₂ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H⁺ + 2e^– (oksidasi)
(2) 2KMnO₄ + SO₂ + 4H⁺ + 4e^– → 2MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O (reduksi)

Menyamakan jumlah elektron yang dilepas dengan jumlah elektron yang diterima.
(1) SO₂ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H⁺ + 2e^– |×2|
(2) 2KMnO₄ +SO₂ + 4H⁺ + 4e^–  → 2MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O |×1|

(1) 2SO₂ + 4KOH → 2K₂SO₄ + 4H⁺ + 4e^–
(2) 2KMnO₄ +SO₂ + 4H⁺ + 4e^–  → 2MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

Menjumlahkan reaksi (1) dan reaksi (2):
2SO₂ + 4KOH + 2KMnO₄ +SO₂ + 4H⁺ + 4e^–
→ 2K₂SO₄ + 4H⁺ + 4e^–  + 2MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

Mengeliminasi spesi yang hadir pada ruas kiri dan ruas kanan.
2SO₂ + 4KOH + 2KMnO₄ +SO₂  → 2K₂SO₄ + 2MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

Menggabungkan spesi yang sama pada setiap ruas.
3SO₂ + 4KOH + 2KMnO₄ → 3K₂SO₄ + 2MnO₂ + 2H₂O (setara)

Demikian.