Berikut ini dibahas penyetaraan jumlah atom/muatan dalam persamaan reaksi redoks menggunakan metode transfer hidrogen (MTH).
Metode ini dilakukan dengan tanpa pengionan dan dengan pengionan. Persamaan reaksi redoks:
KMnO4 + H2SO4 + H2S → K2SO4 + MnSO4 + H2O + S.
Solusi-1: Metode Transfer Hidrogen Tanpa Pengionan
Bagi persamaan reaksi menjadi beberapa bagian, pasangkan spesi yang mirip untuk atom selain O dan H, abaikan keberadaan O dan H pada tahap ini:
KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4
H2S → S
H2SO4 → S
Setarakan jumlah atom selain O dan H
2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4
H2S → S
H2SO4 → S
Setarakan jumlah O dengan menambah H2O pada ruas yang kekurangan O
2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
H2S → S
H2SO4 → S + 4H2O
Setarakan jumlah H dengan menambah [H] pada ruas yang kekurangan H
2KMnO4 + 3H2SO4 + 10[H] → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (reaksi reduksi)
H2S → S + 2[H] (reaksi oksidasi)
H2SO4 + 6[H] → S + 4H2O (reaksi reduksi)
Gabungkan dua reaksi reduksi dan setarakan jumlah [H] yang dilepas dengan yang diterima, kalikan dengan bilangan tertentu agar [H] di ruas berseberangan sama.
2KMnO4 + 4H2SO4 + 16[H] → K2SO4 + 2MnSO4 + 12H2O + S |×1|
H2S → S + 2[H] |×8|
Gabungkan kedua persamaan dan eliminir spesi sejenis yang ada di ruas yang berbeda, serta gabungkan spesi sejenis yang ada pada ruas yang sama.
2KMnO4 + 4H2SO4 + 16[H] → K2SO4 + 2MnSO4 + 12H2O + S
8H2S → 8S + 16[H]
2KMnO4 + 4H2SO4 + 16[H] + 8H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 12H2O + 9S + 16[H]
Reaksi bersih:
2KMnO4 + 4H2SO4 + 8H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 12H2O + 9S
Solusi-2, Metode Transfer Hidrogen Tanpa Pengionan
Bagi persamaan reaksi menjadi dua bagian, pasangkan spesi yang mirip untuk atom selain O dan H, abaikan keberadaan O dan H pada tahap ini:
KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4
H2S → S
Setarakan jumlah atom selain O dan H
2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4
H2S → S
Setarakan jumlah O dengan menambah H2O pada ruas yang kekurangan O
2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
H2S → S
Setarakan jumlah H dengan menambah [H] pada ruas yang kekurangan H
2KMnO4 + 3H2SO4 + 10[H] → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (reaksi reduksi)
H2S → S + 2[H] (reaksi oksidasi)
Setarakan jumlah [H] yang dilepas dengan yang diterima, kalikan dengan bilangan tertentu agar [H] di ruas berseberangan sama.
2KMnO4 + 3H2SO4 + 10[H] → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O |×1|
H2S → S + 2[H] |×5|
2KMnO4 + 3H2SO4 + 10[H] → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
5H2S → 5S + 10[H]
Gabungkan kedua persamaan dan eliminir spesi sejenis yang ada di ruas yang berbeda, serta gabungkan spesi sejenis yang ada pada ruas yang sama.
Reaksi bersih:
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5S
Solusi-3: Metode Transfer Hidrogen dengan Pengionan
KMnO4 + H2SO4 + H2S → K2SO4 + MnSO4 + H2O + S
Pengionan:
K+ + MnO4– + 2H+ + SO42– + 2H+ + S2– →
K+ + SO42– + Mn2+ + SO42– + H2O + S
Reaksi bersih:
MnO4– + S2– → Mn2+ + SO42– + S
Bagi persamaan reaksi menjadi beberapa bagian pasangkan spesi yang mirip untuk atom selain O dan H, abaikan keberadaan O dan H pada tahap ini:
MnO4–→ Mn2+
S2– → SO42–
S2– → S
Setarakan muatan dengan menambah H+ pada ruas yang lebih negatif
MnO4– + 3H+ → Mn2+
S2– → SO42–
S2– + 2H+ → S
Setarakan jumlah O dengan menambah H2O pada ruas yang kekurangan O
MnO4– + 3H+ → Mn2+ + 4H2O
S2– + 4H2O → SO42–
S2– + 2H+ → S
Setarakan jumlah H dengan menambah [H] pada ruas yang kekurangan H
MnO4– + 3H+ + 5[H] → Mn2+ + 4H2O (reaksi reduksi)
S2– + 4H2O → SO42– + 8[H] (reaksi oksidasi)
S2– + 2H+ → S + 2[H] (reaksi oksidasi)
Gabungkan dua reaksi oksidasi.
MnO4– + 3H+ + 5[H] → Mn2+ + 4H2O (reaksi reduksi)
2S2– + 4H2O + 2H+ → SO42– + S + 10[H] (reaksi oksidasi)
Sama jumlah [H] yang dilepas dengan yang diterima
MnO4– + 3H+ + 5[H] → Mn2+ + 4H2O |×2|
2S2– + 4H2O + 2H+ → SO42– + S + 10[H] |×1|
2MnO4– + 6H+ + 10[H] → 2Mn2+ + 8H2O
2S2– + 4H2O + 2H+ → SO42– + S + 10[H]
Gabungkan kedua persamaan reaksi, eliminir spesi sejenis yang berada di ruas berbeda, gabungkan spesi sejenis yang ada di ruas yang sama.
2MnO4– + 8H+ + 2S2– → 2Mn2+ + 4H2O + SO42– + S
Kembalikan ion ke pasangan semula dan samakan spesi lain agar semua atom setara.
Semula:
K+ + MnO4– + 2H+ + SO42– + 2H+ + S2– → K+ + SO42– + Mn2+ + SO42– + H2O + S
Hasil Penyetaraan ion:
2MnO4– + 8H+ + 2S2– → 2Mn2+ + SO42– + 4H2O + S
Hasil penggabungan pasangan dengan ion semula:
Reaksi bersih:
2KMnO4 + 2H2SO4 + 2H2S → 2MnSO4 + 4H2O + K2SO4 + S
Solusi-1:
2KMnO4 + 4H2SO4 + 8H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 9S + 12H2O
Solusi-2:
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 5S + 8H2O
Solusi-3:
2KMnO4 + 2H2SO4 + 2H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + S + 4H2O
Kombinasi lainnya dapat memvariasikan koefisien H2SO4, H2S, S, dan H2O dengan pola tertentu, sementara koefisien konstan terjadi pada KMnO4, K2SO4, MnSO4 dengan koefisien berturut-turut 2, 1, 2.
Misal:
2KMnO4 + 5H2SO4 + 11H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 13S + 16H2O
2KMnO4 + 6H2SO4 + 14H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 17S + 20H2O
2KMnO4 + 7H2SO4 + 17H2S → K2SO4 + 2MnSO4 + 21S + 24H2O
Apakah persamaan ini benar adanya, silakan periksa sendiri kesetaraan jumlah atom-atom yang bersesuaian.
KSJSS.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar