Konsep Penyetaraan Reaksi Kimia

  NAMA GURU                                     :  DESI AMALIA, S. Pd,Gr

2.       MATA PELAJARAN                           :  KIMIA

3.       KELAS                                                  :  X.3 dan X.4

4.       PERTEMUAN                                      : Minggu ke 7

5.       CP                                                           : Peserta didik mampu mengamati, menyelidiki dan menjelaskan fenomena sesuai kaidah kerja ilmiah dalam menjelaskan konsep kimia dalam kehidupan sehari hari; menerapkan konsep kimia dalam pengelolaan lingkungan termasuk menjelaskan fenomena pemanasan global;menuliskan reaksi kimia dan menerapkan hukum-hukum dasar kimia; memahami struktur atom dan aplikasinya dalam nanoteknologi

6.       TUJUAN PEMBELAJARAN              : 

TP. 10 Peserta didik Menuliskan persamaan reaksi kimia yang lengkap setara yang berkaitan dengan fenomena alam sehari-hari atau isu global

4.

7.       MATERI                                                :  Persamaan Reaksi Kimia Sederhana

8.       METODE / PROFIL PELAJAR PANCASILA :  diskusi, tanya jawab / Berfikir kritis, mandiri, gotong royong.

9.       STRATEGI                                            : 

       Kegiatan Pendahuluan                           : 

Konsep Penyetaraan Persamaan Reaksi

Tinjau reaksi antara logam natrium dan gas klorin. Berdasarkan percobaan, dalam reaksi tersebut dihasilkan natrium klorida dengan rumus kimia NaCl. Bagaimana dengan persamaan reaksinya?

Suatu persamaan reaksi dikatakan benar jika memenuhi hukum kimia, yaitu “zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus setara, baik jumlah zat maupun muatannya.” Sebelum menuliskan persamaan reaksi yang benar, tuliskan dahulu persamaan kerangkanya. Persamaan kerangka untuk reaksi ini adalah sebagai berikut.

Na+ Cl2 → NaCl

Apakah persamaan di atas sudah setara jumlah atomnya? Persamaan tersebut tentu belum setara sebab pada hasil reaksi ada satu atom klorin, sedangkan pada pereaksi ada dua atom klorin dalam bentuk molekul Cl2. Untuk menyetarakan persamaan reaksi, manakah cara berikut yang benar?

•	Mengubah pereaksi menjadi atom klorin, sehingga persamaannya menjadi: Na + Cl → NaCl
•	Mengubah hasil reaksi menjadi NaCl2, dan persamaannya menjadi: Na + Cl → NaCl2

Kedua persamaan tersebut tampak setara, tetapi kedua cara tersebut tidak benar, sebab mengubah fakta hasil percobaan. Gas klorin yang direaksikan berupa molekul diatom sehingga harus tetap sebagai molekul diatom. Demikian pula hasil reaksinya berupa NaCl bukan NaCl2. Jadi, kedua persamaan reaksi tersebut tidak sesuai dengan Hukum Perbandingan Tetap.

Cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan menambahkan bilangan di depan setiap rumus kimia dengan angka yang sesuai. Bilangan yang ditambahkan ini dinamakan koefisien reaksi. Jadi, cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan cara menentukan nilai koefisien reaksi. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.

•	Oleh karena ada dua atom Cl yang bereaksi, maka tambahkan angka 2 di depan NaCl. Persamaan kerangka menjadi:
	Na + Cl2 → 2NaCl
•	Jumlah atom Cl di sebelah kiri dan kanan persamaan sudah setara (ruas kiri dan kanan mengandung 2 atom Cl)
•	Di ruas kanan jumlah atom Na menjadi 2, sedangkan ruas kiri hanya 1 atom. Untuk menyetarakannya, tambahkan angka 2 di depan lambang unsur Na sehingga persamaannya menjadi:
	2Na + Cl2 → 2NaCl

Dengan cara seperti itu, jumlah atom di ruas kiri sama dengan jumlah atom di ruas kanan tanpa mengubah fakta hasil percobaan. Dengan demikian, persamaan reaksi sudah setara. Namun, persamaan reaksi tersebut belum lengkap sebab belum mencantumkan wujud atau fase zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Menurut aturan IUPAC, penulisan wujud zat dalam persamaan reaksi sejajar dengan rumus kimianya.

Adapun aturan nama fase dituliskan sebagai indeks bawah. Untuk melengkapinya, gunakan lambang-lambang sebagai berikut.

•	Tambahkan huruf (g), singkatan dari gas untuk zat berupa gas.
•	Tambahkan huruf (l), singkatan dari liquid untuk zat berupa cair
•	Tambahkan huruf (s), singkatan dari solid untuk zat berupa padat.
•	Tambahkan huruf (aq), singkatan dari aqueous untuk zat berupa larutan.

Dengan demikian, persamaan reaksi tersebut dapat ditulis secara lengkap menjadi seperti berikut ini.

2Na(s)+ Cl2(g) → 2NaCl(s)

Contoh Soal dan Pembahasan Penyetaraan Persamaan Reaksi

Contoh penyetaraan persamaan reaksi kimia seperti yang telah dijelaskan pada konsep penyetaraan persamaan reaksi merupakan reaksi yang sederhana, sehingga dapat disetarakan dengan jalan mencoba-coba atau menebak. Akan tetapi untuk persamaan reaksi kimia yang lebih kompleks akan sulit jika disetarakan dengan cara menebak. Berikut ini adalah langkah-langkah menyetarakan persamaan reaksi secara umum.

1	Pilihlah satu rumus kimia yang paling rumit, tetapkan koefisiennya sama dengan 1.
2	Zat-zat yang lain tetapkan koefisien sementara dengan huruf.
3	Setarakan dahulu unsur yang terkait langsung dengan zat yang tadi diberi koefisien 1.
4	Setarakan unsur lainnya. Biasanya akan membantu jika atom O (oksigen) disetarakan paling akhir.

Supaya lebih jelas dan paham, perhatikan beberapa contoh berikut ini.

Contoh Soal #1

Tuliskan dan setarakan persamaan reaksi antara gas metana (CH4) dengan gas oksiden membentuk gas karbon dioksida dan uap air.

Jawab:

Langkah 1, Menuliskan rumus kimia dan persamaan reaksi

CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

Langkah 2, Penyetaraan:

a. Tetapkan koefisien CH4 = 1, sedangkan koefisien zat-zat lainnya dimisalkan dengan huruf atau variabel.

1 CH4(g) + a O2(g) → b CO2(g) + c H2O(l)

b. Setarakan jumlah atom C dan H.

Jumlah atom di ruas kiri	Jumlah atom di ruas kanan	Σ Ruas Kiri = Σ Ruas Kanan
C = 1	C = b	b = 1
H = 4	H = 2c	2c = 4 maka c = 2

c. kita masukkan koefisien b dan c sehingga persamaan reaksi menjadi:

1 CH4(g) + a O2(g) → 1 CO2(g) + 2 H2O(l)

d. kita setarakan jumlah atom O.

Jumlah atom di ruas kiri	Jumlah atom di ruas kanan	Σ Ruas Kiri = Σ Ruas Kanan
O = 2a	O = 2 + 2 = 4	2a = 4 maka a = 2

e. persamaan reaksi setara selengkapnya adalah:

1 CH4(g) + 2 O2(g) → 1 CO2(g) + 2 H2O(l)

Untuk selanjutnya, koefisien 1 tidak perlu ditulis sehingga persamaan reaksinya menjadi:

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)

Contoh Soal #2

Tuliskan dan setarakan persamaan reaksi antara logam aluminium dengan larutan asam klorida membentuk larutan aluminium klorida dan gas hidrogen.

Jawab:

Langkah 1, Menuliskan rumus kimia dan persamaan reaksi

Al(s) + HCl(aq) → AlCl3(aq) + H2(g)

Langkah 2, Penyetaraan:

a. Tetapkan koefisien AlCl3 = 1, sedangkan koefisien zat-zat lainnya dimisalkan dengan huruf atau variabel.

a Al(s) + b HCl(aq) → 1 AlCl3(aq) + c H2(g)

b. Setarakan jumlah Al dan Cl

Jumlah atom di ruas kiri	Jumlah atom di ruas kanan	Σ Ruas Kiri = Σ Ruas Kanan
Al = a	Al = 1	a = 1
Cl = b	Cl = 3	b = 3

kita masukkan a dan b pada persamaan reaksi, sehingga persamaan reaksi menjadi:

1 Al(s) + 3 HCl(aq) → 1 AlCl3(aq) + c H2(g)

d. setarakan jumlah atom H.

Jumlah atom di ruas kiri	Jumlah atom di ruas kanan	Σ Ruas Kiri = Σ Ruas Kanan
H = 3	H = 2c	2c = 3 maka c = 1,5

Kita masukkan koefisien c, sehingga persamaan reaksinya menjadi:

1 Al(s) + 3 HCl(aq) → 1 AlCl3(aq) + 1,5 H2(g)

Karena koefisien tidak boleh mengandung pecahan, untuk membulatkan pecahan, maka semua koefisien dikalikan dua, sehingga persamaannya menjadi:

2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g)

Latihan soal :

Setarakan persamaan reaksi kimia berikut ini : 

1. HNO_3(aq) + H₂S_(g) → NO_(g) + S_(s) + H₂O_(l)

 _2. C₃ H_8(g) + O_2(g) → CO_2(g) + H₂O_(l)

3. Manakah dari reaksi berikut yang tidak mematuhi hukum kekekalan massa?

A. C3H6(g) + O2(g) ⇒ CO2(g) + H2O(l)

B. H2(g) + I2(g) ⇒ 2HI(g)

C.N2(g) + 3H2(g) ⇒ 2NH3(g)

D NaCl(aq) + AgNO3(aq) ⇒ AgCl(aq) + NaNO3(aq)

E. Cu(s) + 4HNO3(aq) ⇒ Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)