Metode Setengah Reaksi

            Metode setengah reaksi didasarkan pada pengertian bahwa jumlah elektron yang dilepaskan pada reaksi oksidasi sama dengan jumlah elektron yang ditangkap pada reaksi reduksi. Langkah awal dari metode ini adalah menentukan setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi. Dalam penulisan itu yang ditulis hanya spesi yang mengalami perubahan bilangan oksidasi. Kemudian, masing-masing setengah reaksi itu disetarakan antara ruas kiri dan ruas kanan. Kedua setengah reaksi dijumlahkan kembali sehingga menjadi reaksi redoks yang utuh.

Langkah-langkah metode setengah reaksi adalah.

1.    Reaksi dipecah menjadi dua persamaan setengah reaksi, lalu masing-masing disetarakan melalui urutan sebagai berikut.

a.         Setarakan jumlah atom selain O dan H, dengan menambahkan koefisien.

b.        Setarakan jumlah atom O, dengan menambahkan H₂O secukupnya di ruas yang kekurangan O.

c.      Setarakan jumlah atom H, dengan menambahkan  H⁺ secukupnya di ruas yang berlawanan.

d.     Setarakan jumlah muatan, dengan menambahkan elektron seruas dengan H⁺.

 

Jika suasana asam, penyetaraan selesai.  Jika suasana  basa, H⁺ harus diganti dengan OH^- dengan cara sebagai berikut.

e.      Tambahkan OH^- pada kedua ruas sebanyak H⁺.

f.       Gabungkan H⁺ dan OH^- menjadi H₂O.

g.      Kurangilah kelebihan H₂O.

 

2.        Setarakan jumlah elektron pada dua buah setengah reaksi, dengan menambahkan koefisien.

 

3.         Akhirnya, jumlahkan kedua buah setengah reaksi tersebut.

Contoh Soal 2.2

Setarakan reaksi redoks berikut.

               Cr₂O₇^2- +  SO₂ → Cr³⁺  + HSO₄^- (asam)

 

 

Jawab

Langkah 1: Memisahkan setengah reaksi

 

Cr₂O₇^2- →  Cr³⁺    dan    SO₂     →   HSO₄^- 

 

Misalkan kita menyelesaikan dulu reaksi  Cr₂O₇^2-  → Cr³⁺

   

Langkah 2: Menyetarakan jumlah atom selain O dan H, dengan menambahkan koefisien.

Cr₂O₇^2- → 2Cr³⁺

 

Langkah 3: Menyetarakan jumlah atom O, dengan menambahkan H₂O secukupnya di ruas yang kekurangan O atau tidak memiliki atom O, karena di ruas kiri atom O ada 7 dan di ruas kanan tidak memiliki atom O, ditambahkan 7H₂O di ruas kanan.

 

Cr₂O₇^2-  → 2Cr³⁺ + 7H₂O

 

Langkah 4: Menyetarakan jumlah atom H, dengan menambahkan H⁺ secukupnya di ruas yang berlawanan, karena di ruas kanan atom H ada 14, ditambahkan 14H⁺ di ruas kiri.

 Cr₂O₇^2- + 14H⁺ →  2Cr³⁺ + 7H₂O

Langkah 5: Setarakan jumlah muatan dengan menambahkan elektron pada seruas H⁺

 Cr₂O₇^2- + 14H⁺  + 6e → 2Cr³⁺ + 7H₂O

 

Cr₂O₇^2- + 14H⁺  + 6e →  2Cr³⁺ + 7H₂O ……………………..(1)

 

 

Reaksi: SO₂ →  HSO₄^- 

  

Langkah 1: Menyetarakan jumlah atom selain O dan H, dengan menambahkan koefisien. 

SO₂ →   HSO₄^-  

Langkah 2: Menyetarakan jumlah atom O, dengan menambahkan H₂O secukupnya di ruas yang kekurangan O, karena atom O di ruas kanan ada 4 dan di ruas kiri ada 2, ditambahkan 2H₂O di ruas kiri.

SO₂ + 2H₂O →    HSO₄^- 

Langkah 3: Menyetarakan jumlah atom H, dengan menambahkan H⁺ secukupnya di ruas yang berlawanan, karena di ruas kanan atom H ada 1 dan di ruas kiri H ada 4, ditambahkan 3H⁺ di ruas kanan.

SO₂ + 2H₂O  →  HSO₄^-  + 3H⁺

Langkah 4: Setarakan jumlah muatan dengan menambahkan elektron pada seruas H⁺

SO₂ + 2H₂O  → HSO₄^-  + 3H⁺ + 2e

SO₂ + 2H₂O  →   HSO₄^-  + 3H⁺ + 2e ……………………..(2)

 

                  Reaksi (1) tetap, sedangkan reaksi (2) dikalikan 3

                 Cr₂O₇^2- + 14H⁺  + 6e     →  2Cr³⁺ + 7H₂O                 x 1           

                  SO₂ + 2H₂O                   →   HSO₄^-  + 3H⁺ + 2e         x 3

                 ─────────────────────────────

                  Cr₂O₇^2- + 14 H⁺  + 6e   →   2Cr³⁺ + 7H₂O

                  3SO₂ + 6H₂O                      →    3HSO₄^-  + 9H⁺ + 6e

                 ───────────────────────────────

                 Cr₂O₇^2- + 5 H⁺               →   2Cr³⁺ + 7H₂O

                  3SO₂ + 6H₂O                   →    3HSO₄^-  

                 ───────────────────────────────

                  Cr₂O₇^2- + 3SO₂ + 5H⁺     →  2Cr³⁺ + 3HSO₄^- + H₂O

 

 

Latihan 2.2

Setarakan reaksi berikut dalam suasanan asam dengan metode ion elektron.

a.    MnO + PbO₂     →  MnO₄^- + Pb²⁺

 

b.    Zn + NO₃^-       →   Zn²⁺ + NH₄⁺

 

c.    SO₃^2- + MnO₄^-   →  SO₄^2- + Mn²⁺

 

d.   P + NO₃^-        →      H₂PO₄^- + NO

 

e.    Cr₂O₇ + Fe³⁺    →    Cr³⁺ + Fe³⁺ + H₂O

 

 

 

Contoh Soal 2.3

Setarakan reaksi redoks berikut.

 

     Al  +  NO₃^-  → AlO₂^-  +  NH₃ (basa)

 

 

 

Jawab

 Langkah 1: Memisahkan setengah reaksi

 

Al  → AlO₂^- dan NO₃^-   →NH₃

 

Misalkan kita menyelesaikan dulu reaksi   Al   → AlO₂^-

 

 

Langkah 2: Menyetarakan jumlah atom selain O dan H, dengan menambahkan koefisien.

 

Al   →  AlO₂^-

 

Langkah 3: Menyetarakan jumlah atom O, dengan menambahkan H₂O secukupnya di ruas yang kekurangan O, karena atom O di ruas kanan ada 2 dan di ruas kiri tidak ada atom O, ditambahkan 2H₂O di ruas kiri.

 

Al + 2H₂O  → AlO₂^-

 

Langkah 4: Menyetarakan jumlah atom H, dengan menambahkan H⁺ secukupnya di ruas yang berlawanan, karena di ruas kiri atom H ada 4 dan di ruas kanan H tidak ada , ditambahkan 4H⁺ di ruas kanan.

 

Al + 2H₂O → AlO₂^-  +  4H⁺

              

Langkah 5: Setarakan jumlah muatan dengan menambahkan elektron pada seruas H⁺.

 

Al + 2H₂O → AlO₂^-  + 4H⁺ + 3e

 

Suasana asam sudah selesai penyetaraan reaksinya, karena basa maka langkah penyetaraan reaksinya adalah sebagai berikut.

 

Langkah 6: Tambahkan OH^- pada ruas dari H⁺ sebanyak atom H⁺.

 

Al + 2H₂O + 4OH^-   → AlO₂^-  + 4H⁺ + 3e

 

Langkah 7: Gabungan H⁺ dan OH^- menjadi H₂O

 

Al + 2H₂O + 4OH^-  → AlO₂^-  + 4H₂O + 3e

 

Langkah 8: Kurangilah kelebihan H₂O, di ruas kiri H₂O ada 2 di ruas kanan H₂O ada 4, setelah dikurangi H₂O di ruas kanan ada 2.

 

Al + 4OH^-   → AlO₂^-  + 2H₂O + 3e

 

Al + 4OH^-     →   AlO₂^- + 2H₂O + 3e………………………….(1)

 

 

Reaksi: NO₃^-   → NH₃

Langkah 1: Menyetarakan jumlah atom selain O dan H, dengan menambahkan koefisien.

 

NO₃^-   → NH₃

 

Langkah 2: Menyetarakan jumlah atom O, dengan menambahkan H₂O secukupnya di ruas yang kekurangan O, karena atom O di ruas kiri ada 3 dan di ruas kanan tidak ada atom O, ditambahkan 3H₂O di ruas kanan.

 

NO₃^-    → NH₃ +  3H₂O 

 

Langkah 3: Menyetarakan jumlah atom H, dengan menambahkan H⁺ secukupnya di ruas yang berlawanan, karena di ruas kiri tidak ada atom H  dan di ruas kanan atom H ada 9 , ditambahkan 9H⁺ di ruas kiri.

 

NO₃^-  + 9H⁺   → NH₃ +  3H₂O 

                                                                                                    

Langkah 4: Setarakan jumlah muatan dengan menambahkan elektron pada seruas H⁺.

 

NO₃^-  + 9H⁺ + 8e  → NH₃ +  3H₂O 

 

Suasana asam sudah selesai penyetaraan reaksinya, karena basa maka langkah penyetaraan reaksinya adalah sebagai berikut.

 

 

Langkah 5: Tambahkan OH^- pada ruas dari H⁺ sebanyak atom H⁺.

 

NO₃^-  + 9H⁺ + 8e   →  NH₃ +  3H₂O + 9OH^- 

 

Langkah 6: Gabungan H⁺ dan OH^- menjadi H₂O

 

NO₃^-  + 9H₂O + 8e  → NH₃ +  3H₂O + 9OH^- 

 

Langkah 7: Kurangilah kelebihan H₂O, di ruas kiri H₂O ada 9 di ruas kanan H₂O ada 3, setelah dikurangi H₂O di ruas kiri ada 6.

 

NO₃^-  +  6H₂O + 8e   → NH₃ +  9OH^- 

 

NO₃^- + 6H₂O + 8e  →  NH₃ + 9OH^-……………………(2)

 

 

Reaksi (1) dikalikan 8, dan reaksi (2) dikalikan 3.

Al + 4OH^-                              →     AlO₂^- + 2H₂O + 3e  x 8

NO₃^- + 6H₂O +                          →  NH₃ + 9OH^-                    x 3

────────────────────────────────

8Al + 32OH^-  5OH^-                    →     8AlO₂^- + 16H₂O + 24e

3NO₃^- +18H₂O + 24e                →   3NH₃ + 27OH^-              +

────────────────────────────────

8Al + 5OH^-                              →   8AlO₂^-

3NO₃^- + 2H₂O                          →    3NH₃  

──────────────────────────────── +               

8Al + 3NO₃^- + 5OH^- +   2H₂O  →  8AlO₂^- + 3NH₃

 

 

 

Latihan 2.3

Setarakan reaksi berikut dalam suasanan basa dengan metode ion elektron.

a.    Fe²⁺ + MnO₄^-    →  Fe³⁺ + MnO₂

 

b.    Cr(OH)₃ + OCl^-   → CrO₄^2- + Cl^-

 

c.    MnO₄^- + C₂O₄^2-  → MnO₂ + CO₂

 

d.   Cl₂ + IO₃^- →  Cl^- + IO₄^-

 

e.    Zn + NO₃^-    → ZnO₂^2- + NH₃