Penyetaraan reaksi ion
CONTOH 01Setarakan reaksi \(\ce{Na} + \ce{Cl2} \rightarrow \ce{Na}^{+} + \ce{Cl}^{-}\)
Tahap 1: Setarakan jumlah atom yang berubah biloksnya
\(\ce{Na} + \ce{Cl2} \rightarrow \ce{Na}^{+} + 2\ce{Cl}^{-}\)
Tahap 2: Penentuan perubahan biloks dan penyetaraan jumlah elektron yang terlibat
\(\ce{\underset{\color{red}0}{Na} + \underset{\color{red}0}{Cl2} \rightarrow \underset{\color{red}+1}{\ce{Na}^{+}} + 2\underset{\color{red}-2}{\ce{Cl}^{-}}}\)
Note: yang ditulis adalah total biloks masing-masing unsur
Oksidasi = Biloks Na berubah dari 0 menjadi +1 (naik 1) × 2
Reduksi = Biloks Cl berubah dari 0 menjadi −2 (turun 2) × 1
\(2\ce{Na} + \ce{Cl2} \rightarrow 2\ce{Na}^{+} + 2\ce{Cl}^{-}\)
Tahap 3: Penyetaraan Jumlah Muatan
Jumlah muatan bagian kiri = 0 + 0 = 0
Jumlah muatan bagian kanan = (+2) + (−2) = 0
Jumlah muatan bagian kiri sudah sama dengan jumlah muatan bagian kanan
Tahap 4: Hasil Akhir
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {2\ce{Na} + \ce{Cl2} \rightarrow 2\ce{Na}^{+} + 2\ce{Cl}^{-}}$$
CONTOH 02
\(\ce{Cr2O7}^{2-}_{\text{(aq)}} + \ce{C2O4}^{2-}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{Cr}^{3+}_{\text{(aq)}} + \ce{CO2}_{(\text{g})}\) suasana asam
Tahap 1: Menyamakan jumlah atom Cr dan C
\(\ce{Cr2O7}^{2-}_{\text{(aq)}} + \ce{C2O4}^{2-}_{\text{(aq)}} \rightarrow 2\ce{Cr}^{3+}_{\text{(aq)}} + 2\ce{CO2}_{(\text{g})}\)
Tahap 2: Perubahan Bilangan Oksidasi dan Jumlah Elektron yang Terlibat
\(\ce{\underset{\color{red}+12}{Cr2}O7}^{2-} + 3\ce{\underset{\color{red}+6}{C2}O4}^{2-} \rightarrow 2\ce{\underset{\color{red}+6}{Cr}}^{3+} + 6\ce{\underset{\color{red}+8}{C}O2}\)
Note: yang ditulis adalah total biloks masing-masing unsur
Oksidasi = Biloks C berubah dari +6 menjadi +8 (naik 2) × 3
Reduksi = Biloks Cr berubah dari +12 menjadi +6 (turun 6) × 1
\(\ce{Cr2O7}^{2-}_{\text{(aq)}} + 3\ce{C2O4}^{2-}_{\text{(aq)}} \rightarrow 2\ce{Cr}^{3+}_{\text{(aq)}} + 6\ce{CO2}_{(\text{g})}\)
Tahap 3: Penyetaraan Jumlah Muatan
Jumlah muatan bagian kiri = 1(−2) + 3(−2) = −8
Jumlah muatan bagian kanan = 2(+3) + 6(0) = +6
Karena berada pada suasana asam, maka tambahkan \(\ce{H}^{+}\) sebanyak selisih jumlah muatan pada bagian yang kelebihan elektron
Tambah bagian kiri dengan \(14\ce{H}^{+}\)
\(\ce{Cr2O7}^{2-}_{\text{(aq)}} + 3\ce{C2O4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 14\ce{H}^{+}\rightarrow 2\ce{Cr}^{3+}_{\text{(aq)}} + 6\ce{CO2}_{(\text{g})}\)
Selanjutnya setarakan jumlah atom \(\ce{H}\) dengan menambahkan \(7\ce{H2O}\) di ruas kanan
Tahap 4: Hasil Akhir
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\ce{Cr2O7}^{2-}_{\text{(aq)}} + 3\ce{C2O4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 14\ce{H}^{+}_{\text{(aq)}} \rightarrow 2\ce{Cr}^{3+}_{\text{(aq)}} + 6\ce{CO2}_{\text{(g)}} + 7\ce{H2O}_{(l)}}$$
CONTOH 03
\(\ce{Cl2}_{\text{(aq)}} + \ce{IO3}^{-}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{Cl}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{IO4}^{-}_{\text{(aq)}}\) suasana basa
Tahap 1: Menyamakan jumlah atom Cl
\(\ce{Cl2}_{\text{(aq)}} + \ce{IO3}^{-}_{\text{(aq)}} \rightarrow 2\ce{Cl}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{IO4}^{-}_{\text{(aq)}}\)
Tahap 2: Perubahan Bilangan Oksidasi dan Jumlah Elektron yang Terlibat
\(\ce{\underset{\color{red}0}{Cl2}} + \ce{\underset{\color{red}+5}{I}O3^{-}} \rightarrow 2\ce{\underset{\color{red}-2}{Cl}^{-}} + \ce{\underset{\color{red} +7}{I}O4^{-}}\)
Note: yang ditulis adalah total biloks masing-masing unsur
Oksidasi = Biloks I berubah dari +5 menjadi +7 (naik 2) × 1
Reduksi = Biloks Cl berubah dari 0 menjadi −2 (turun 2) × 1
\(\ce{Cl2}_{\text{(aq)}} + \ce{IO3}^{-}_{\text{(aq)}} \rightarrow 2\ce{Cl}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{IO4}^{-}_{\text{(aq)}}\)
Tahap 3: Penyetaraan Jumlah Muatan
Jumlah muatan bagian kiri = 1(0) + 1(−1) = −1
Jumlah muatan bagian kanan = 2(−1) + 1(−1) = −3
Karena berada pada suasana basa, maka tambahkan \(\ce{OH}^{-}\) sebanyak selisih jumlah muatan pada bagian yang kekurangan elektron
Tambah bagian kiri dengan \(2\ce{OH}^{-}\)
\(\ce{Cl2}_{\text{(aq)}} + \ce{IO3}^{-}_{\text{(aq)}} + 2\ce{OH}^{-}\rightarrow 2\ce{Cl}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{IO4}^{-}_{\text{(aq)}}\)
Selanjutnya setarakan jumlah atom \(\ce{H}\) dengan menambahkan \(\ce{H2O}\) di ruas kanan
\(\ce{Cl2}_{\text{(aq)}} + \ce{IO3}^{-}_{\text{(aq)}} + 2\ce{OH}^{-}_{\text{(aq)}}\rightarrow 2\ce{Cl}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{IO4}^{-}_{\text{(aq)}}+ \ce{H2O}_{\text{(l)}}\)
Tahap 4: Hasil Akhir
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {\ce{Cl2}_{\text{(aq)}} + \ce{IO3}^{-}_{\text{(aq)}} + 2\ce{OH}^{-}_{\text{(aq)}}\rightarrow 2\ce{Cl}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{IO4}^{-}_{\text{(aq)}}+ \ce{H2O}_{\text{(l)}}}$$
CONTOH 04
\(\ce{I}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{SO4}^{2-}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{H2S}_{\text{(g)}} + \ce{I2}_{\text{(s)}}\) suasana asam
Tahap 1: Menyamakan jumlah atom I
\(2\ce{I}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{SO4}^{2-}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{H2S}_{\text{(g)}} + \ce{I2}_{\text{(s)}}\)
Tahap 2: Perubahan Bilangan Oksidasi dan Jumlah Elektron yang Terlibat
\(2\underset{\color{red}-2}{\ce{I}}^{-} + \ce{\underset{\color{red}+6}{S}O4}^{2-} \rightarrow \ce{H2\underset{\color{red}{-2}}{S}} + \underset{\color{red}{0}}{\ce{I2}}\)
Note: yang ditulis adalah total biloks masing-masing unsur
Oksidasi = Biloks I berubah dari −2 menjadi 0 (naik 2) × 4
Reduksi = Biloks S berubah dari +6 menjadi −2 (turun 8) × 1
\(8\ce{I}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{SO4}^{2-}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{H2S}_{\text{(g)}} + 4\ce{I2}_{\text{(s)}}\)
Tahap 3: Penyetaraan Jumlah Muatan
Jumlah muatan bagian kiri = 8(−1) + 1(−2) = −10
Jumlah muatan bagian kanan = 1(0) + 4(0) = 0
Karena berada pada suasana asam, maka tambahkan \(\ce{H}^{+}\) sebanyak selisih jumlah muatan pada bagian yang kelebihan elektron
Tambah bagian kiri dengan \(10\ce{H}^{+}\)
\(8\ce{I}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{SO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 10\ce{H}^{+}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{H2S}_{\text{(g)}} + 4\ce{I2}_{\text{(s)}}\)
Selanjutnya setarakan jumlah atom \(\ce{H}\) dengan menambahkan \(4\ce{H2O}\) di ruas kanan
\(8\ce{I}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{SO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 10\ce{H}^{+}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{H2S}_{\text{(g)}} + 4\ce{I2}_{\text{(s)}} + 4\ce{H2O}_{\text{(l)}}\)
Tahap 4: Hasil Akhir
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {8\ce{I}^{-}_{\text{(aq)}} + \ce{SO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 10\ce{H}^{+}_{\text{(aq)}} \rightarrow \ce{H2S}_{\text{(g)}} + 4\ce{I2}_{\text{(s)}} + 4\ce{H2O}_{\text{(l)}} }$$
CONTOH 05
\(\ce{CrO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + \ce{Fe(OH)2}_{\text{(s)}} \rightarrow \ce{Cr2O3}_{\text{(s)}} + \ce{Fe(OH)3}_{\text{(s)}}\) suasana basa
Tahap 1: Menyamakan jumlah atom Cr
\(2\ce{CrO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + \ce{Fe(OH)2}_{\text{(s)}} \rightarrow \ce{Cr2O3}_{\text{(s)}} + \ce{Fe(OH)3}_{\text{(s)}}\)
Tahap 2: Perubahan Bilangan Oksidasi dan Jumlah Elektron yang Terlibat
\(2\ce{\underset{\color{red}+12}{Cr}O4}^{2-} + \ce{\underset{\color{red}+2}{Fe}(OH)2} \rightarrow \ce{\underset{\color{red}+6}{Cr2}O3} + \ce{\underset{\color{red}+3}{Fe}(OH)3}\)
Note: yang ditulis adalah total biloks masing-masing unsur
Oksidasi = Biloks Fe berubah dari +2 menjadi +3 (naik 1) × 6
Reduksi = Biloks Cr berubah dari +12 menjadi +6 (turun 6) × 1
\(2\ce{CrO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 6\ce{Fe(OH)2}_{\text{(s)}} \rightarrow \ce{Cr2O3}_{\text{(s)}} + 6\ce{Fe(OH)3}_{\text{(s)}}\)
Tahap 3: Penyetaraan Jumlah Muatan
Jumlah muatan bagian kiri = 2(−2) + 6(0) = −4
Jumlah muatan bagian kanan = 1(0) + 6(0) = 0
Karena berada pada suasana basa, maka tambahkan \(\ce{OH}^{-}\) sebanyak selisih jumlah muatan pada bagian yang kekurangan elektron
Tambah bagian kanan dengan \(4\ce{OH}^{-}\)
\(2\ce{CrO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 6\ce{Fe(OH)2}_{\text{(s)}} \rightarrow \ce{Cr2O3}_{\text{(s)}} + 6\ce{Fe(OH)3}_{\text{(s)}} + 4\ce{OH}^{-}_{\text{(aq)}}\)
Selanjutnya setarakan jumlah atom \(\ce{H}\) dengan menambahkan \(5\ce{H2O}\) di ruas kiri
\(2\ce{CrO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 6\ce{Fe(OH)2}_{\text{(s)}} + 5\ce{H2O}_{\text{(l)}} \rightarrow \ce{Cr2O3}_{\text{(s)}} + 6\ce{Fe(OH)3}_{\text{(s)}} + 4\ce{OH}^{-}_{\text{(aq)}}\)
Tahap 4: Hasil Akhir
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {2\ce{CrO4}^{2-}_{\text{(aq)}} + 6\ce{Fe(OH)2}_{\text{(s)}} + 5\ce{H2O}_{\text{(l)}} \rightarrow \ce{Cr2O3}_{\text{(s)}} + 6\ce{Fe(OH)3}_{\text{(s)}} + 4\ce{OH}^{-}_{\text{(aq)}} }$$