REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

A.    PENYETARAAN REAKSI REDOKS

Persamaan reaksi yang melibatkan redoks biasanya sukar untuk disetarakan dengan cara biasa sebagaimana Anda pelajari di Kelas X, tetapi memerlukan metode khusus. Ada dua metode untuk menyetarakan reaksi redoks, yaitu metode perubahan biloks (P ) danmetode setengah reaksi. Metode PBO melibatkan perubahan biloks, sedangkan metode setengah reaksi melibatkan pelepasan dan penerimaan elektron.

1.      METODE PBO

Metode ini didasarkan pada kekekalan muatan, yakni kenaikan biloks atom teroksidasi harus sama dengan penurunan biloks atom tereduksi. Perhatikanlah persamaan reaksi berikut.

Atom yang mengalami perubahan biloks dapat ditentukan melalui pemeriksaan setiap atom. Dari hasil ini diketahui bahwa atom N dan Cu mengalami perubahan biloks.

Berdasarkan prinsip kekekalan muatan, setiap atom yang mengalami perubahan biloks harus disetarakan dengan cara mengubah koefisien reaksinya. Atom yang tidak mengalami perubahan biloks tidak perlu disetarakan pada tahap penyetaraan biloks, tetapi disetarakan pada tahap akhir untuk memenuhi Hukum Kekekalan Massa.

Pada persamaan reaksi tersebut, biloks atom N berubah dari +5 menjadi +2 (terjadi penurunan biloks sebesar 3 satuan). Pada atom Cu, terjadi perubahan biloks dari +1 menjadi +2 (terjadi kenaikan biloks). Oleh karena ada dua atom Cu, kenaikan total biloks Cu adalah 2 satuan. Perubahan biloks atom-atom pada reaksi tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk diagram berikut.

Oleh karena kenaikan biloks Cu harus sama dengan penurunan biloks N maka atom Cu harus dikalikan dengan faktor 3. Atom N dikalikan dengan faktor 2 sehingga diperoleh:

Persamaan reaksi menjadi:

Walaupun atom N yang mengalami perubahan biloks telah disetarakan, tetapi ada atom N lain yang muncul sebagai ion NO₃^– dalam senyawa Cu(NO3)2. Untuk memenuhi kekekalan massa, kekurangan 12 ion NO₃^– disetarakan dengan menambahkan 12 molekul HNO3 pada ruas kiri sehingga persamaan menjadi:

Atom N dan Cu sudah setara, tetapi molekul H₂O belum setara. Untuk menyetarakannya, samakan atom H atau O pada kedua ruas dengan mengubah koefisien H₂O. Persamaan reaksi menjadi:

Dengan demikian, reaksi-reaksi kimia yang melibatkan reaksi redoks dapat disetarakan.

Tahap-tahap untuk menyetarakan persamaan reaksi dengan cara PBO adalah sebagai berikut.

1.      Tentukan biloks semua atom untuk mengetahui atom-atom mana yang mengalami perubahan biloks.

2.      Pasangkan oksidator dan produknya, reduktor dan produknya menggunakan diagram seperti pada contoh.

3.      Tambahkan koefisien pada pasangan tersebut jika terjadi perbedaan jumlah atom (seperti pada atom Cu).

4.      Tentukan perubahan biloks, baik reduktor maupun oksidator. Nilai perubahan ini merupakan faktor penyetara, yang dikalikan dengan koefesien reaksinya.

5.      Setarakan atom-atom lain yang tidak mengalami reduksi dan oksidasi untuk memenuhi Hukum Kekekalan Massa.

6.      Periksalah apakah persamaan sudah setara, baik massa maupun muatannya.