Sebagai informasi dalam metode transfer hidrogen (MTH) yang dikembangkan di blog ini, bahwa transfer [H] setara dengan H+ + e– dalam metode transfer elektron (MTE).
Tidak terkecuali bila diterapkan dalam suasana asam/basa/netral, langkahnya cukup konsisten.
Bahkan penyetaraan jumlah atom dalam persamaan reaksi redoks molekuler (tanpa pengionan) akan jauh lebih mudah karena tidak akan muncul lagi ion H+, OH– dan juga e–.
Semua itu dapat "diwakilkan" kepada [H]. Selain itu jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi redoks, juga dapat dilihat dari jumlah [H].
Bila penyetaraan dalam reaksi redoks bertujuan hanya untuk menyetarakan atom/atau muatan, atau hanya untuk mengetahui jumlah transfer elektron atau jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi redoks MTH ini sangat efektif karena penyederhanaannya, 1[H] ≈ 1H+ + 1e–.
Dari hal ini pengertian tentang reaksi redoks kuno yang semula tidak dapat digunakan (pengertian lepas-terima hidrogen), dengan MTH ia dapat "dihidupkan kembali".
Memang hidrogen yang dimaksud di sini bukan hidrogen sebagai gas hidrogen (H2) tetapi sebagai "atom hidrogen", hidrogen spesial, hidrogen dalam tanda kurung siku.
MTH dikembangkan dengan tujuan lebih mudah digunakan ketika menyetarakan jumlah atom/muatan dalam persamaan reaksi redoks dan tetap berguna dalam stoikiometri yang melibatkan reaksi redoks.
Berikut contoh penerapan ekuivalensi antara [H] dengan H+ dan e– pada reaksi redoks suasana asam dan basa.
Penjelasan di sini menggunakan salah satu persamaan reaksi redoks yang disetarakan dengan MTE yang disandingkan dengan MTH itu sendiri.
Contoh-1, reaksi redoks berlangsung dalam suasana asam.
Reaksi redoks dalam suasana asam yang disetarakan jumlah atom dan muatannya:
MnO4– + H2C2O4 → Mn2+ + CO2
Metode Transfer Elektron (MTE) Suasana Asam
- Pemasangan spesi yang mirip:
MnO4– → Mn2+
H2C2O4 → CO2
- Penyetaraan jumlah atom selain O dan H:
MnO4– → Mn2+
H2C2O4 → 2CO2
- Penyetaraan jumlah O dengan menambah H2O:
MnO4– → Mn2+ + 4H2O
H2C2O4 → 2CO2
- Penyetaraan jumlah H dengan menambah H+:
MnO4– + 8H+ → Mn2+ + 4H2O
H2C2O4 → 2CO2 + 2H+
- Penyetaraan jumlah muatan dengan dengan menambah e–:
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O (reaksi reduksi)
H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ + 2e– (reaksi oksidasi)
Reaksi reduksi, proses suatu zat ketika menerima/mendapat/menangkap sejumlah elektron.
Reaksi oksidasi, proses suatu zat ketika melepas/kehilangan/membebaskan sejumlah elektron.
- Penyamaan jumlah [H] yang diterima dengan yang dilepas:
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O |×2|
H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ + 2e– |×5|
2MnO4– + 16H+ + 10e– → 2Mn2+ + 8H2O
5H2C2O4 → 10CO2 + 10H+ + 10e–
- Penggabungan kedua persamaan:
2MnO4– + 16H+ + 10e– + 5H2C2O4 → 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2 + 10H+ + 10e–
- Hasil eliminasi spesi yang sejenis di ruas berlainan dari tahap sebelumnya:
2MnO4– + 6H+ + 5H2C2O4 → 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2
Setara!
Metode Transfer Hidrogen (MTH) Suasana Asam
- Pemasangan spesi yang mirip:
MnO4– → Mn2+
H2C2O4 → CO2
- Penyetaraan jumlah atom selain O dan H:
MnO4– → Mn2+
H2C2O4 → 2CO2
- Penyetaraan muatan dengan menambah H+:
MnO4– + 3H+ → Mn2+
H2C2O4 → 2CO2
- Penyetaraan jumlah O dengan menambah H2O:
MnO4– + 3H+ → Mn2+ + 4H2O
H2C2O4 → 2CO2
- Penyetaraan jumlah H dengan menambah [H]:
MnO4– + 3H+ + 5[H] → Mn2+ + 4H2O (reaksi reduksi)
H2C2O4 → 2CO2 + 2[H] (reaksi oksidasi)
Reaksi reduksi, proses suatu zat ketika menerima/mendapat/menangkap sejumlah atom hidrogen.
Reaksi oksidasi, proses suatu zat ketika melepas/kehilangan/membebaskan sejumlah atom hidrogen.
- Penyamaan jumlah [H] yang diterima dengan yang dilepas:
MnO4– + 3H+ + 5[H] → Mn2+ + 4H2O |×2|
H2C2O4 → 2CO2 + 2[H] |×5|
2MnO4– + 6H+ + 10[H] → 2Mn2+ + 8H2O
5H2C2O4 → 10CO2 + 10[H]
- Penggabungan kedua persamaan:
2MnO4– + 6H+ + 10[H] + 5H2C2O4 → 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2 + 10[H]
- Hasil eliminasi spesi yang sejenis di ruas berlainan dari tahap sebelumnya:
2MnO4– + 6H+ + 5H2C2O4 → 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2
Setara!
Dari hasil langkah ke-5 reaksi redoks suasana asam kedua metode bila dicermati akan diperoleh ekuivalensi antara x[H] ≈ xH+ + xe– pada ruas yang sama dengan posisi [H], sementara untuk spesi lain sama persis dalam posisi yang bersesuaian.
Konversi dari MTH ke MTE
MTH - Reaksi Reduksi:
MnO4– + 3H+ + 5[H] → Mn2+ + 4H2O
MnO4– + 3H+ + 5H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O
Hasil MTE - Reaksi Reduksi:
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O
MTH- Reaksi Oksidasi
H2C2O4 → 2CO2 + 2[H]
H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ + 2e–
Hasil MTE - Reaksi Oksidasi:
H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ + 2e–
Contoh-2, reaksi redoks berlangsung dalam suasana basa.
Reaksi redoks dalam suasana basa yang disetarakan jumlah atom dan muatannya:
Bi2O3 + ClO– → BiO3– + Cl–
Metode Transfer Elektron Suasana Basa
- Pemasangan spesi yang mirip:
Bi2O3 → BiO3–
ClO– → Cl–
- Penyetaraan jumlah atom selain O dan H:
Bi2O3 → 2BiO3–
ClO– → Cl–
- Penyetaraan jumlah O dengan menambah H2O pada ruas yang kelebihan O:
Bi2O3 → 2BiO3– + 3H2O
ClO– + H2O → Cl–
- Penyetaraan jumlah muatan dengan menambah OH– pada ruas yang lebih positif:
Bi2O3 + 6OH– → 2BiO3– + 3H2O
ClO– + H2O → Cl– + 2OH–
- Penyetaraan jumlah muatan dengan dengan menambah e–:
Bi2O3 + 6OH– → 2BiO3– + 3H2O + 4e– (reaksi oksidasi)
ClO– + H2O + 2e– → Cl– + 2OH– (reaksi reduksi)
- Penyamaan jumlah e– yang diterima dengan yang dilepas:
Bi2O3 + 6OH– → 2BiO3– + 3H2O + 4e– |× 1|
ClO– + H2O + 2e– → Cl– + 2OH– |×2|
Bi2O3 + 6OH– → 2BiO3– + 3H2O + 4e–
2ClO– + 2H2O + 4e– → 2Cl– + 4OH–
- Penggabungan kedua persamaan:
Bi2O3 + 6OH– + 2ClO– + 2H2O + 4e– → 2BiO3– + 3H2O + 4e– + 2Cl– + 4OH–
- Hasil eliminasi spesi yang sejenis di ruas berlainan dari tahap sebelumnya:
Bi2O3 + 2OH– + 2ClO–→ 2BiO3– + H2O + 2Cl–
Setara!
Metode Transfer Hidrogen (MTH) Suasana Basa
- Pemasangan spesi yang mirip:
Bi2O3 → BiO3–
ClO– → Cl–
- Penyetaraan jumlah atom selain O dan H:
Bi2O3 → 2BiO3–
ClO– → Cl–
- Penyetaraan muatan dengan menambah OH–:
Bi2O3 + 2OH– → 2BiO3–
ClO– → Cl–
- Penyetaraan jumlah O dengan menambah H2O:
Bi2O3 + 2OH– + H2O → 2BiO3–
ClO– → Cl– + H2O
- Penyetaraan jumlah H dengan menambah [H]:
Bi2O3 + 2OH– + H2O → 2BiO3– + 4[H] (reaksi oksidasi)
ClO– + 2[H] → Cl– + H2O (reaksi reduksi)
- Penyamaan jumlah [H] yang diterima dengan yang dilepas:
Bi2O3 + 2OH– + H2O → 2BiO3– + 4[H] |×1|
ClO– + 2[H] → Cl– + H2O |×2|
Bi2O3 + 2OH– + H2O → 2BiO3– + 4[H]
2ClO– + 4[H] → 2Cl– + 2H2O
- Penggabungan kedua persamaan:
Bi2O3 + 2OH– + H2O + 2ClO– + 4[H] → 2BiO3– + 4[H] + 2Cl– + 2H2O
- Hasil eliminasi spesi yang sejenis di ruas berlainan dari tahap sebelumnya:
Bi2O3 + 2OH–+ 2ClO–→ 2BiO3–+ 2Cl– + H2O
Setara!
Dari hasil langkah ke-5 reaksi redoks suasana basa kedua metode bila dicermati akan diperoleh ekuivalensi antara x[H] ≈ xH2O + xe– di ruas yang sama dengan posisi [H] dan ≈ xOH– di ruas lainnya, sementara untuk spesi lain sama persis dalam posisi yang bersesuaian.
Konversi dari MTH ke MTE
MTH- Reaksi Oksidasi
Bi2O3 + 2OH– + H2O → 2BiO3– + 4[H]
Bi2O3 + 2OH– + H2O + 4OH– → 2BiO3– + 4H2O + 4e–
Bi2O3 + 6OH– → 2BiO3–+ 3H2O + 4e–
Hasil MTE - Reaksi Oksidasi
Bi2O3 + 6OH– → 2BiO3– + 3H2O + 4e–
MTH - Reaksi Reduksi
ClO– + 2[H] → Cl– + H2O
ClO– + 2H2O + 2e– → Cl– + H2O + 2OH–
ClO– + H2O + 2e– → Cl–+ 2OH–
Hasil MTE - Reaksi Reduksi
ClO– + H2O + 2e– → Cl– + 2OH–
Konversi ini mungkin akan diperlukan ketika ingin memperkirakan hitungan pH campuran larutan dari hasil reaksi redoks kalau menyetarakan menggunakan MTH. Untuk jumlah transfer elektron dapat langsung melihat jumlah [H].
KSJSS, terima kasih.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar