Menyetarakan Reaksi Redoks Metode Setengah Reaksi

Menyetarakan reaksi redoks adalah proses untuk membuat jumlah atom setiap unsur pada ruas reaktan sama dengan jumlah atom unsur yang sama pada ruas produk dalam suatu reaksi redoks. Sederhananya, kita ingin memastikan bahwa persamaan kimia untuk reaksi redoks itu “seimbang”.

Menyetarakan reaksi redoks, selain dengan metode setengah reaksi atau metode ion elektron, dapat juga dengan cara bilangan oksidasi.

Metode setengah reaksi didasarkan pada pengertian bahwa jumlah elektron yang dilepaskan pada setengah reaksi oksidasi sama dengan jumlah elektron yang diserap pada setenagh reaksi reduksi. Jadi, penyetaraannya dilakukan dengan menyamakan jumlah elektronnya.

Menyetarakan reaksi redoks cara ini diutamakan untuk reaksi dengan suasana reaksi yang telah diketahui dan hanya dapat digunakan untuk menyetarakan persamaan reaksi redoka yang berlangsung dalam larutan.

Proses penyetaraannya berlangsung menurut tahapan berikut:

Tahap 1 : Tuliskan kerangka dasar dari setengah reaksi untuk kedua zat yang akan direaksikan, yaitu:

1. setengah reaksi reduksi yang terdiri atas oksidator di ruas kiri dan hasil reduksi di ruas kanan
2. setengah reaksi oksidasi yang terdiri atas reduktor di ruas kiri dan hasil reaksi oksidasi di ruas kanan.

Tahap 2 : Setarakan unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi

Tahap 3 : Setarakan oksigen dengan cara mennambahkan satu molekul H₂O, yaitu:

1. Dalam larutan yang bersifat asam atau netral, tambahkan 1 molekul H₂O untuk setiap kekurangan satu atom oksigen pada ruas yang kekurangan atom oksigen
2. Dalam larutan yang bersifat basa, tambahkan satu molekul H₂O untuk kelebihan satu atom oksigen pada ruas yang kelebihan atom oksigen

Tahap 4 : Setarakan hidrogen dengan cara menambahkan menambahkan ion H⁺ atau ion OH^–, yaitu:

1. Dalam larutan yang bersifat asam atau netral, tambahkan ion H⁺ pada ruas yang kekurangan atom H
2. Dalam larutan yang bersifat basa, tambahkan ion OH^–  pada ruas yang kekurangan atom H.

Tahap 5 : Setarakan muatan dengan menambahkan elektron pada ruan yang jumlah muatannya lebih besar. Dengan kata lain:

1. Untuk setengah reaksi reduksi, penambahan elektron selalu di ruas kiri
2. Untuk setengah reaksi oksidasi, penambahan elektron selalu di ruas kanan

Tahap 6 : samakan jumlah elektron yang diserap pada setengah reaksi reduksi dengan jumlah elektron yang dibebaskan pada setengah reaksi oksidasi dengan cara mengisi koefisien yang sesuai, kemudian jumlahkan kedua setengah reaksi tersebut. Dengan demikian telah kita peroleh reaksi redoks yang setara.

Contoh
Setarakan reaksi: KMnO₄(aq) + HCl(aq) → MnCl₂(aq) + KCl(aq) + Cl₂(g) + H₂O(l)

Jawab
MnO₄^–         : adalah oksidator, jadi pada reaksi ini akan mengalami reduksi
Cl^–               : adalah reduktor, jadi pada reaksi ini akan mengalami oksidasi.
Jadi   : MnO₄^–(aq) + Cl^–(aq) →  Mn²⁺(aq) + Cl₂(g)

Tahap 1 :
MnO₄^–(aq) →  Mn²⁺(aq)
Cl^–(aq) →  Cl₂(g)

Tahap 2 :
MnO₄^–(aq) → Mn²⁺(aq)
2 Cl^–(aq) → Cl₂(g)

Tahap 3 :     
MnO₄^–(aq) → Mn²⁺(aq) + 4H₂O(l)
2 Cl^–(aq) → Cl₂(g)

Tahap 4 :     
MnO₄^–(aq) + 8H⁺(aq) → Mn²⁺(aq) + 4H₂O(l)
2 Cl^–(aq) → Cl₂(g)

Tahap 5 :     
MnO₄^–(aq) + 8H⁺(aq) → Mn²⁺(aq) + 4H₂O(l)
2 Cl^–(aq) → Cl₂(g) + 2e

Tahap 6 :      untuk menyamakan jumlah elektron maka reaksi 1 dikali 2 dan reaksi 2 dikali 5.
2MnO₄^–(aq) + 16H⁺(aq) + 10e → 2Mn²⁺(aq) + 8H₂O(l)
10 Cl^–(aq) → 5Cl₂(g) + 10e

Setelah kedua reaksi diatas dijumlahkan menjadi :
 2MnO₄^–(aq) + 16H⁺(aq) + 10 Cl^–(aq) → 2Mn²⁺(aq) + 8H₂O(l) + 5Cl₂(g) 

Menyetarakan persamaan ion seperti di atas sudah dianggap cukup, kecuali utnuk perhitungan stoikiometri yang menyangkut massa molekul relatif. Bila diperlukan, reaksi rumus yang setara dapat diturunkan dari reaksi ionnya, yaitu:

• koefisien dari KmnO₄ = 2, yaitu sesuai dengan koefisien dari ion MnO₄^–
• koefisien dari HCl = 16, yaitu dipilih dari koefisien H+ bukan dari Cl- (dipilih dari koefisien yang terbesar)
• koefisien dari MnCl₂ = 2, yaitu sesuai dengan koefisien dari ion Mn²⁺
• koefisien dari Cl₂ = 5 dan H₂O = 8
• koefisien dari KCl = 2, agar atom kalium setara.

Jadi persamaan reaksi setara adalah sebagai berikut:

2KMnO₄(aq) + 16HCl(aq) → 2MnCl₂(aq) + 2KCl(aq) + 8H₂O(l) + 5Cl₂(g)