Penyetaraan Reaksi Kimia dan Kegunaannya

By | October 26, 2021

Penyetaraan reaksi kimia adalah proses membuat reaksi kimia memiliki jumlah atom yang sama antra sebelum dan setelah reaksi. Inti dari penyetaraan reaksi kimia adalah membuat ruas kiri dan ruas kanan dari reaksi kimia memiliki jumlah atom sama untuk setiap jenisnya. Caranya adalah dengan menambahkan koefisien yang sesuai di depan senyawa atau zat-zat yang terlibat.

Persamaan kimia memuat rumus kimia zat-zat pereaksi dan hasil reaksi yang disertai koefisien dan fasa masing-masing senyawa. Zat-zat peraksi disebut juga dengan reaktan, sedangkan hasil reaksi disebut dengan produk. Misalnya reaksi gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2) membentuk air (H2O). Pada reaksi kimia tersebut, gas hidrogan dan oksigen adalah reaktan atau pereaksi. Sedangkan air adalah produk yang dihasilkan dari reaksi yang terjadi. Antara pereaksi/reaktan dengan produk dipisahkan oleh tanda panah ke kanan (→). Simbol panah pada reaksi kimia dibaca dengan membentuk atau bereaksi menjadi.

Persamaan Reaksi Kimia

Perhatikan reaksi kimia sederhana pada persamaan reaksi di atas. Pada reaksi tersebut terdapat koefisien reaksi di depan senyawa air. Adanya koefisien reaksi tersebut membuat persamaan reaksi menjadi setara. Artinya, jumlah-jumlah atom untuk setiap jenisnya adalah sama. Keberadaan koefisien reaksi tersebut ternyata juga berguna untuk mengetahui massa produk yang tersisa atau dihasilkan dalam reaksi.

Bagaimana cara mendapatkan persamaan reaksi yang setara? Apa fungsi dari penyetaraan persamaan reaksi kimia? Sobat idschool dapat mencari tahi jawabannya melalui ulasan di bawah.

Baca Juga: Konsep Mol pada Perhitungan Kimia

Cara Mendapatkan Reaksi Kimia yang Setara

Proses pada reaksi kimia mengubah zat-zat asal (reaksi/pereaksi) menjadi zat baru (produk). Reaksi kimia tidak merubah jenis dan jumlah atom yang terlibat dalam reaksi. Perubahan yang terjadi pada suatu reaksi terdapat pada ikatan kimia. Di mana, ikatan kimia pada senyawa pereaksi putus dan terbentuk ikatan baru dalam produknya.

Persamaan reaksi menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang bereaksi dengan jumlah zat-zat hasil reaksi. Pada penyetaraan reaksi kimia melibatkan rumus kimia zat-zat, koefisien reaksi, dan wujud zat.

Langkah-langkah dalam penyetaraan reaksi kimia:

Ada beberapa langkah yang perlu dilakukan untuk melakukan penyetaraan reaksi kimia. Berikut ini adalah langkah-langkah yang dilakukan dalam penyetaraan reaksi kimia.

  1. Menuliskan persamaan reaksi
  2. Menentukan satu senyawa/zat yang diberi koefisien = 1 [tips: pilih senyawa/zat dengan rumus kimia paling kompleks/rumit]
  3. Beri koefisien pemisalan dengan huruf seperti a, b, c, dan seterusnya pada setiap zat selain zat yang dipilih pada nomor 2
  4. Menghitung jumlah atom di ruas kiri dan kanan
  5. Menentukan nilai a, b, c, dan lain sebagainya
  6. Menuliskan ulang reaksi kimia beserta koefisien-koefisien yang diperoleh

Sebagai contoh, sobat idschool dapat mencari tahu bagaimana cara penyetaran reaksi kimia berikut.

Contoh Cara Penyetaraan Reaksi Kimia

Soal: Setarakan reaksi kimia pada besi (Fe) dan oksigen (O2) yang menghasilkan Fe2O3!

Contoh Cara Menyetarakan Reaksi Kimia

Baca Juga: Rumus Molekul Senyawa

Penggunaan Persamaan Reaksi Kimia yang Setara

Berdasarkan hukum perbandingan volume (Hukum Gay-Lussac) menerangkan bahwa perbandingan volume gas-gas pada tekanan (P) dan suhu (T) yang sama adalah bilangan bulat sederhana. Sehingga, perbandingan koefisien menyatakan perbandingan jumlah partikel dan perbandingan mol.

Hasil reaksi kimia memiliki koefisien-koefisien di depan rumus zat-zat kimia. Keberadaan koefisien reaksi pada suatu persamaan reaksi kimia mewakili perbandingan jumlah mol dari zat yang terlibat dalam reaksi.

Misalkan pada reaksi kimia 4 Fe (s) + 3 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s) digunakan 0,5 mol Fe dan 2 mol gas oksigen (O2). Hasil reaksi Fe2O3 yang akan terbentuk dapat diketahui melalui perbandingan koefisien pada reaksi setara tersebut.

Sebelumnya, sobat idschool perlu mengetahui apa itu pereaksi pembatas. Jika perbandingan mol zat-zat pereaksi tidak sama dengan perbandingan koefisiennya maka ada pereaksi yang habis terlebih dulu yang disebut pereaksi pembatas.

Pereaksi pembatas ditentukan dari jumlah mol mula-mula dibagi koefisien zat masing-masing. Selanjutnya, jumlah mol pada pereaksi pembatas menjadi patokan pada perhitungan jumlah mol yang bereaksi.

Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh berikut.

Penggunaan Koefisien Reaksi Kimia

Dari hasil perhitungan menunjukan bahwa untuk 0,5 mol Fe dan 2 mol O2 akan membentuk 0,2 mol Fe2O3. Selanjutnya jumlah mol dapat digunakan untuk menghitung massa, jumlah partikel, dan lain sebagainya.

Baca Juga: Cara Menghitung Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr)

Contoh Soal dan Pembahasan

Beberapa contoh soal dibawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!

Contoh 1 – Soal Penyetaraan Reaksi Kimia

Aluminium bereaksi dengan asam sulfat membentuk aluminium sulfat dan gas hidrogen. Persamaan reaksi yang benar untuk proses tersebut adalah ….
A. Al2 + 3H2SO4 → AL2(SO4)3 + 6H2
B. 2Al + H2SO4 → Al2SO4 + H2
C. Al + H2SO4 → AlSO4 + H2
D. 3Al + 2H2SO4 → Al(SO4)2 + 2H2
E. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

Pembahasan:

Persamaan reaksi kimia untu Aluminium (Al) bereaksi dengan asam sulfat (H2SO4) membentuk Aluminium sulfat (Al2(SO4)3) dan gas Hidrogen (H2):

AI + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2

Namun, persamaan reaksi kimia di atas belum setara. Penyetaraan reaksi kimia di atas dilakukan seperti cara di bawah.

Cara Penyetaraan Reaksi Kimia

Dari hasil penyetaraan reaksi diperoleh beberapa persamaan:

  • a = 2
  • 2b = 2c
  • b = 3
  • 4b = 12

Dari persamaan di bawah dapat diperoleh bahwa nilai a = 2 dan b = 3. Selanjutnya, akan ditentukan nilai c untuk mendapat reaksi kimia yang setera.

Menentukan nilai c:
2c = 2b
c = b = 3

Substitusi nilai a = 2, b = 3, dan c = 3 yang diperoleh pada persamaan reaksi kimia bagian awal.

a AI + b H2SO4 → 1 Al2(SO4)3 + c H2
2AI + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

Jadi, persamaan reaksi yang benar untuk proses tersebut adalah
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2.

Jawaban: E

Contoh 2 – Soal Penyetaraan Reaksi Kimia

Sebanyak 100 mℓ larutan Pb(NO3)2 0,2 M direaksikan dengan 100 mℓ larutan KI 0,2 M menurut reaksi:

Pb(NO3)2 (aq) + 2 KI (aq) → PbI2 (s) + 2 KNO3 (aq)

Maka banyaknya endapan PbI2 yang dihasilkan adalah….
A. 5 mmol
B. 10 mmol
C. 15 mmol
D. 20 mmol
E. 25 mmol

Pembahasan:

Jumlah mol untuk 100 mℓ larutan Pb(NO3)2 0,2 M:
n = M × V
= 0,2 × 100
= 20 mmol 

Jumlah mol untuk 100 mℓ larutan KI 0,2 M:

n = M × V
= 0,2 × 100
= 20 mmol

Bentuk persamaan Pb(NO3)2 (aq) + 2 KI (aq) → PbI2 (s) + 2 KNO3 (aq) merupakan reaksi yang setara. Persamaan tersebut dapat digunakan untuk menentukan banyaknya endapan PbI2 yang dihasilkan.

Dari persamaan reaksi kimia yang sudah setara tersebut dapat diperoleh perbandingan mol untuk kalsium hidroksida.

Penggunaan Persamaan Reaksi Kimia yang Setara

Jadi, banyaknya endapan PbI2 yang dihasilkan adalah 10 mmol.

Jawaban: B

Contoh 3 – Soal Penyetaraan Reaksi Kimia

Karbit (CaC2) dilarutkan dalam air dan menghasillkan kalsium hidroksida dan gas Asitelena (C2H2). Jika 2 mol karbit direaksikan dengan 2 mol air maka jumlah massa kalsium hidroksida yang terbentuk adalah .…
(Ar Ca = 40; O = 16; H = 1; C = 12)
A. 26 gram
B. 74 gram
C. 100 gram
D. 182 gram
E. 190 gram

Pembahasan:

Langkah pertama yang perlu dilakukan adalah membuat persamaan reaksi. Kalsium hidroksida terdiri dari ion kalsium (Ca2+) yang berikatan dengan ion poliatom hidroksida (OH). Rumus senyawa yang terbentuk dari kedua ion tersebut adalah Ca(OH)2 .

Persamaan untuk karbit (CaC2) dan H2O (air) menghasillkan Ca(OH)2 dan C2H2:
CaC2 (s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g)

Penyetaraan reaksi kimia:

Reaksi Kimia yang Setara

Sehingga diperoleh nilai untuk a = 1 dan b = 2, sedangkan nilai 2c = 2a → c = a = 1. Diperoleh persamaan reaksi kimia yang setara seperti berikut.

a CaC2 (s) + b H2O (l) → 1 Ca(OH)2 (aq) + c C2H2 (g)
1 CaC2 (s) + 2 H2O (l)  1 Ca(OH)2 (aq) + 1 C2H2 (g)

Dari persamaan reaksi kimia yang sudah setara tersebut dapat diperoleh perbandingan mol untuk kalsium hidroksida.

Penggunaan Penyetaraan Persamaan Reaksi Kimia

Diperoleh banyak mol Ca(OH)2 (kalsium hidroksida) yang terbentuk adalah 1 mol. Selanjuntya, massa kalsium hidroksida yang dibentuk dapat diperoleh melalui perhitungan di bawah.

Massa Ca(OH)2 = mol × Mr Ca(OH)2
= 1 × (40+2×16+2×1)
= 74 gram

Jawaban: B

Demikianlah tadi ulasan penyetaraan reaksi kimia, terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net. Semoga bermanfaat!

Baca Juga: [Praktikum Kimia] Hubungan Koefisien Reaksi dan Jumlah Mol Reaktan

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.