Kehandalan Metode Aljabar Sederhana untuk Penyetaraan Persamaan Reaksi Rumit (CH3ONa + NaClO2 + HCl → COCl2 + NaCl + H2O)

Tidak semua persamaan reaksi dapat disetarakan dengan metode inspeksi. Persamaan yang atom-atomnya muncul beberapa kali pada zat-zat pereaksi atau hasil reaksi akan sangat sulit, bahkan bisa jadi tidak mungkin diselesaikan dengan metode inspeksi. Contoh persamaan reaksi:
CH₃ONa + NaClO₂ + HCl → COCl₂ + NaCl + H₂O
Metode handal yang dapat digunakan untuk penyetaraan persamaan reaksi relatif rumit adalah metode aljabar sederhana. Berikut pembahasan langkah demi langkah dan hasil perbandingannya.

Metode Aljabar Sederhana
1) Cek C dengan membubuhkan a di salah satu ruas yang mengandung C
aCH₃ONa + NaClO₂ + HCl → COCl₂ + NaCl + H₂O

2) Setarakan C di ruas kanan
aCH₃ONa + NaClO₂ + HCl → aCOCl₂ + NaCl + H₂O

3) Bubuhkan b pada Na di ruas kiri
aCH₃ONa + bNaClO₂ + HCl → aCOCl₂ + NaCl + H₂O

4) Setarakan Na di ruas kanan
aCH₃ONa + bNaClO₂ + HCl → aCOCl₂ + (a+b)NaCl + H₂O

5) Setarakan Cl di ruas kiri
aCH₃ONa + bNaClO₂ + (2a+(a+b)–b)HCl → aCOCl₂ + (a+b)NaCl + H₂O
aCH₃ONa + bNaClO₂ + 3aHCl → aCOCl₂ + (a+b)NaCl + H₂O

6) Setarakan H di ruas kanan
aCH₃ONa + bNaClO₂ + 3aHCl → aCOCl₂ + (a+b)NaCl + ½ (3a+3a) H₂O
aCH₃ONa + bNaClO₂ + 3aHCl → aCOCl₂ + (a+b)NaCl + 3aH₂O

7) Menentukan nilai perbandingan a dan b berdasarkan persamaan unsur yang belum jadi fokus, atom O.
Persamaan jumlah atom O di ruas kiri dan kanan:
a + 2b = a + 3a
2b = 3a
a = 2 dan b = 3

8) Substitusi nilai a = 2 dan b = 3 ke dalam persamaan terakhir di atas untuk menghasilkan persamaan reaksi setara:
aCH₃ONa + bNaClO₂ + 3aHCl → aCOCl₂ + (a+b)NaCl + 3aH₂O
2 CH₃ONa + 3 NaClO₂ + 3.2HCl → 2COCl₂ + (2+3)NaCl + 3.2H₂O
2 CH₃ONa + 3 NaClO₂ + 6 HCl → 2 COCl₂ + 5 NaCl + 6 H₂O

Untuk diketahui metode aljabar sederhana sebenarnya jauh-jauh lebih ringkas jika untuk diselesaikan sendiri, bukan untuk memberikan penjelasan seperti pada tulisan ini.

Metode Aljabar Sederhana yang Lebih Disederhanakan 😉
1) Cek C dengan membubuhkan koefisien 1 di salah satu ruas yang mengandung C
1CH₃ONa + NaClO₂ + HCl → COCl₂ + NaCl + H₂O

2) Setarakan C di ruas kanan
1CH₃ONa + NaClO₂ + HCl → 1COCl₂ + NaCl + H₂O

3) Bubuhkan x pada Na di ruas kiri
1CH₃ONa + xNaClO₂ + HCl → 1COCl₂ + NaCl + H₂O

4) Setarakan Na di ruas kanan
1CH₃ONa + xNaClO₂ + HCl → 1COCl₂ + (1+x)NaCl + H₂O

5) Setarakan Cl di ruas kiri
1CH₃ONa + xNaClO₂ + (1.2+(1+x)–x)HCl → 1COCl₂ + (1+x)NaCl + H₂O
1CH₃ONa + xNaClO₂ + 3HCl → 1COCl₂ + (1+x)NaCl + H₂O

6) Setarakan H di ruas kanan
1CH₃ONa + xNaClO₂ + 3HCl → 1COCl₂ + (1+x)NaCl + ½ (3+3) H₂O
1CH₃ONa + xNaClO₂ + 3HCl → 1COCl₂ + (1+x)NaCl + 3H₂O

7) Menentukan nilai x berdasarkan persamaan unsur yang belum jadi fokus, atom O.
Persamaan jumlah atom O di ruas kiri dan kanan:
1 + 2x = 1 + 3
2x = 3
x = 3/2

8) Substitusi nilai x =3/2 ke dalam persamaan terakhir di atas untuk menghasilkan persamaan reaksi setara:
1 CH₃ONa + x NaClO₂ + 3 HCl → 1 COCl₂ + (1+x) NaCl + 3 H₂O
1 CH₃ONa + 3/2 NaClO₂ + 3HCl → 1 COCl₂ + (1+3/2) NaCl + 3 H₂O |×2|
2 CH₃ONa + 3 NaClO₂ + 6 HCl → 2 COCl₂ + 5 NaCl + 6 H₂O

Metode Aljabar Biasa yang Umum diajarkan dibuku pelajaran kimia SMA/SMK
a CH₃ONa + b NaClO₂ + c HCl → d COCl₂ + e NaCl + f H₂O
Membuat persamaan untuk setiap atom:
C→ a = d
H→ 3a + c = 2f
O→ a + 2b = d + f
Na→ a + b = e
Cl→ b + c = 2d + e

Ubah beberapa persamaan sehingga persamaan baru tersebut melibatkan semua atom.

H→ 3a + c = 2f
H→ f = ½ (3a + c)

O→ a + 2b = d + f
O→ f = a + 2b – d
Substitusi persamaan C (a = d) ke dalam persamaan O
O→ f = d + 2b – d
O→ f = 2b ..... persamaan-1
(ini sudah melibatkan O dan C)

Ubah persamaan-1 dan hubungkan dengan persamaan H (f = ½ (3a + c)
½(3a + c) = 2b
3a + c = 4b ..... persamaan-2
(ini sudah melibatkan O, C, dan H)

Ubah persamaan Cl dengan mensubstitusi dari persamaan Na (a + b = e)
Cl→ b + c = 2d + e
Cl→ b + c = 2d + (a + b)
Cl→ b + c = 2d + a + b
Cl→ c = 2d + a ....persamaan-3
(ini sudah melibatkan Na dan Cl)

Ubah persamaan-3 dengan menstubstitusi persamaan C (d = a)
c = 2d + a
c = 2a + a
1c = 3a  ....persamaan-4
(ini sudah melibatkan Na, Cl, dan C)

Substitusi persamaan-4 ke persamaan-2 (kombinasi persamaan-1 dan persamaan-2 sudah melibatkan semua unsur maka perbandingan dari persamaannya dapat digunakan untuk menentukan koefisien semua zat.
3a + c = 4b
3a + 3a = 4b
6a = 4b
3a = 2b
a = 2 dan b = 3

a = 2;
b = 3;
c = 3a = 3.2 = 6;
d = a = 2;
e = a + b = 2 + 3 = 5;
f = 2b = 2.3 = 6;

a CH₃ONa + b NaClO₂ + c HCl → d COCl₂ + e NaCl + f H₂O
2 CH₃ONa + 3 NaClO₂ + 6 HCl → 2 COCl₂ + 5 NaCl + 6 H₂O

Dari ketiga metode aljabar maka aljabar sederhana yang disederhanakan lagi itu menjadi relatif lebih mudah. Selamat mencoba.

CMIIW.