Kamis, 04 April 2013

PERSAMAAN REAKSI KIMIA

Persamaan Reaksi

Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus kimia pereaksi dan hasil reaksi disertai koefisiennya masing-masing. Persamaan reaksi yang sempurna disebut juga persamaan reaksi setara. Syarat-syarat persamaan reaksi setara sebagai berikut.
  1. Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama.
  2. Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama (memenuhi hukum kekekalan massa).
  3. Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol (khusus yang berwujud gas perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume pada suhu dan tekanan yang sama).
  4. Pereaksi dan hasil reaksi dinyatakan dengan rumus kimian yang benar.
  5. Wujud zat-zat yang terlibat reaksi dinyatakan dalam tanda kurung setelah rumus kimia.
Untuk membuat persamaan reaksi menjadi setara diperbolehkan mengubah jumlah molekul atau satuan rumus, tetapi tidak boleh mengubah rumus kimia zat-zat yang terlibat persamaan reaksi. Jumlah satuan rumus kimia disebut koefisien.
Selain menggambarkan rumus kimia, persamaan reaksi yang sempurna juga menunjukkan wujud zat yang terlibat dalam reaksi. Wujudzat dalam persamaan reaksi disingkat dengan:
(s)    : solid (zat padat)
(l)    : liquid (zat cair)
(aq)  : aqueous(larutan dalam air)
(g)    : gas

Contoh Soal :

Contoh 1
Logam aluminium bereaksi dengan gas O2 membentuk aluminium oksida. Tulislah persamaan reaksi dan penyetaraannya?
1) Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
Al(s) + O2(g)→Al2O3(s)
2) Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks).
Pada reaksi di atas spesi yang lebih kompleks adalah Al2O3 = 1
3) Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Koefisien Al2O3 = 1
Maka Al diruas kanan = 2
Al diruas kiri = 1
Agar jumlah atom Al pada kedua ruas sama maka Al pada ruas kiri diberi kofisien 2. Persamaan reaksinya menjadi:
2Al(s) + O2(g) → Al2O3(s)
Atom O
Koefisien Al2O3 = 1
atom O diruas kanan = 3
Jumlah atom O diruas kiri = 2
Agar jumlah atom O pada kedua ruas sama maka atom O pada ruas kiri diberi koefisien 3/2. Persamaan reaksinya menjadi:
2Al(s) + 3/2O2(g) Al2O3(s)
Agar koefisien tidak dalam bentuk pecahan koefisien pada kedua ruas dikalikan dengan satu bilangan agar diperoleh suatu bilangan bulat. Untuk memperoleh bilangan bulat maka kedua ruas dikali 2, sehingga diperoleh persamaan reaksi yang setara dengan koefisien dalam bentuk bilangan bulat:
4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)
4) Biasanya oksigen disetarakan paling terakhir jika masih terdapat unsur-unsur lain.

Contoh 2
Reaksi besi(III) oksida dengan larutan asam sulfat membentuk besi(III) sulfat dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
FeO3(s) + H2SO4 Fe(SO4)3(aq) + H2O(l)
2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
Koefisien Fe2(SO4)3 = 1 dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:
aFeO3(s) + bH2SO4 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)
3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Dari reaksi tersebut unsur yang berikAtan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah Fe, S dan O. Namun O disetarakan terakhir karena unsur O terdapat di lebih dari dua zat.
Penyetaraan atom Fe
Jumlah atom Fe di ruas kiri = 2a
Jumlah atom Fe di ruas kanan = 2
Maka jumlah atom Fe diruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 2, a = 1
Penyetaraan atom S
Jumlah atom S di ruas kiri = b
Jumlah atom S di ruas kanan = 3
Maka jumlah atom S di ruas kiri atau harga koefisien b = 3
Persamaan reaksinya menjadi:
1FeO3(s) + 3H2SO4 1Fe(SO4)3(aq) + cH2O(l)
4. Setarakan atom lainnya. Atom O disetarakan setelah semua atom setara.
Penyetaraan atom H
Jumlah atom H di ruas kiri = 6
Jumlah atom H di ruas kanan = 2c
Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien b = 2c = 6, c = 3
Persamaan reaksinya menjadi:
1FeO3(s) + 3H2SO4 1Fe(SO4)3(aq) + 3H2O(l)
5. Setarakan atom O. Karena semua atom telah setara, maka oksigen seharusnya telah setara juga. Untuk meyakinkan jumlah atom O pada kedua ruas telah setara, maka dilakukan penjumlahan atom O pada kedua ruas.
Jumlah atom O di ruas kiri = 3 + 12 = 15
Jumlah atom O di ruas kanan = 12 + 3 = 15.
Dari penjumlahan ini, terbukti jumlah atom O pada ruas kiri dan ruas kanan telah setara. Jadi persamaan reaksi setaranya adalah sebagai beriktu:
FeO3(s) + 3H2SO4 Fe(SO4)3(aq) + 3H2O(l)

Contoh 3
Reaksi antara tembaga dengan larutan asam nitrat encer menghasilkan tembaga(II) nitrat, gas nitrogen monoooksida dan air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
Cu(s) + HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)
2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
Koefisien Cu(NO3)2 = 1, dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:
aCu(s) + bHNO3(aq) → 1Cu(NO3)2(aq) + cNO(g) + dH2O(l)
3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Pada reaksi di atas, hanya Cu yang dapat langsung disetarakan yaitu a = 1. Untuk unsur yang lainnya walaupun terkait langsung dengan Cu(NO3)2 tetapi tidak dapat langsung disetarakan karena terdapat di lebih dari dua zat yang belum mempunyai harga korfisien. Maka untuk menyetarakannya ikuti persamaan-persamaan berikut:
· Menyetarakan atom N → b = 2 + c ……………………… (1)
· Menyetarakan atom H → b = 2d …………………………. (2)
· Menyetarakan atom O → 3b = 6 + c + d ……………… (3)
Dari persamaan-persamaan di atas nyatakan nilai c dan d dalam b, sebagai berikut:
· Dari persamaan (1), b = 2 + c → c = b – 2
· Dari persamaan (2), b = 2d → d = 0,5 b
Substitusikan nilai c dan d ke dalam persamaan (3)
3b = 6 + c + d
3b = 6 + (b – 2) + (0,5 b)
1,5b = 4
b =   clip_image002
nilai b yang telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan (2) untuk memperoleh nilai c dan d. Maka nilai c dan d berturut-turut adalah
clip_image004
clip_image006
persamaan reaksinya menjadi:
1Cu(s) + 8/3HNO3(aq) 1Cu(NO3)2(aq) + 2/3NO(g) + 4/3H2O(l)
karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 agar diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat.
3Cu(s) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
Jumlah atom di produk dan reaktan


1 komentar: