Cara Menyetarakan Reaksi Redoks Dalam Suasana Basa

Oke guys, kali ini kita akan membahas soal kimia yang cukup menarik, yaitu cara menyetarakan reaksi redoks dalam suasana basa. Soal yang akan kita bahas adalah:

$$\text{Cl}_2 + \text{IO}_3^- \rightarrow \text{Cl}^- + \text{IO}_4^-$$

Reaksi redoks ini perlu disetarakan dengan metode yang tepat agar kita bisa memahami perubahan yang terjadi selama reaksi berlangsung. Yuk, simak langkah-langkahnya!

Langkah 1: Identifikasi Setengah Reaksi

Langkah pertama dalam menyetarakan reaksi redoks adalah dengan memecah reaksi tersebut menjadi dua setengah reaksi, yaitu setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi. Tujuannya adalah untuk mempermudah kita dalam melihat perubahan bilangan oksidasi yang terjadi.

• Setengah Reaksi Reduksi:

  $$\text{Cl}_2 \rightarrow \text{Cl}^-$$

  Dalam setengah reaksi ini, klorin (Cl₂) mengalami reduksi menjadi ion klorida (Cl⁻). Bilangan oksidasi klorin berubah dari 0 menjadi -1. Setiap atom klorin menerima satu elektron.
• Setengah Reaksi Oksidasi:

  $$\text{IO}_3^- \rightarrow \text{IO}_4^-$$

  Dalam setengah reaksi ini, ion iodat (IO₃⁻) mengalami oksidasi menjadi ion periodat (IO₄⁻). Bilangan oksidasi iodin berubah dari +5 menjadi +7. Setiap atom iodin melepaskan dua elektron.

Dengan memisahkan reaksi menjadi dua bagian, kita bisa lebih fokus pada perubahan yang terjadi pada setiap zat dan mempermudah proses penyetaraan selanjutnya.

Langkah 2: Setarakan Atom Selain Oksigen dan Hidrogen

Setelah kita memiliki setengah reaksi, langkah berikutnya adalah menyetarakan semua atom selain oksigen (O) dan hidrogen (H). Kenapa oksigen dan hidrogen dikecualikan? Karena penyetaraan atom oksigen dan hidrogen akan kita lakukan di langkah selanjutnya dengan cara yang spesifik.

• Setengah Reaksi Reduksi:

  $$\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{Cl}^-$$

  Pada setengah reaksi reduksi, kita memiliki 1 atom Cl di sisi kiri (Cl₂) dan 1 atom Cl di sisi kanan (Cl⁻). Untuk menyetarakan, kita perlu mengalikan Cl⁻ dengan 2. Sekarang, jumlah atom Cl sudah setara, yaitu 2 di kedua sisi.
• Setengah Reaksi Oksidasi:

  $$\text{IO}_3^- \rightarrow \text{IO}_4^-$$

  Pada setengah reaksi oksidasi, jumlah atom iodin (I) sudah setara, yaitu 1 di kedua sisi. Jadi, kita tidak perlu melakukan apa-apa pada setengah reaksi ini.

Pastikan semua atom selain O dan H sudah setara sebelum melanjutkan ke langkah berikutnya. Ini penting untuk memastikan bahwa persamaan reaksi kita nantinya valid.

Langkah 3: Setarakan Atom Oksigen dengan Menambahkan H₂O

Selanjutnya, kita akan menyetarakan atom oksigen (O) dengan menambahkan molekul air (H₂O) ke sisi yang kekurangan oksigen. Ingat, kita sedang bekerja dalam suasana basa, jadi kita akan menyesuaikan langkah ini sedikit berbeda dari suasana asam.

• Setengah Reaksi Reduksi:

  $$\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{Cl}^-$$

  Tidak ada atom oksigen dalam setengah reaksi ini, jadi kita tidak perlu menambahkan H₂O.
• Setengah Reaksi Oksidasi:

  $$\text{IO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{IO}_4^-$$

  Di sisi kiri, kita memiliki 3 atom oksigen (dari IO₃⁻), sedangkan di sisi kanan kita memiliki 4 atom oksigen (dari IO₄⁻). Jadi, kita perlu menambahkan 1 molekul H₂O ke sisi kiri untuk menyetarakan jumlah atom oksigen.

Langkah 4: Setarakan Atom Hidrogen dengan Menambahkan OH⁻

Karena kita berada dalam suasana basa, kita akan menyetarakan atom hidrogen (H) dengan menambahkan ion hidroksida (OH⁻) ke sisi yang kekurangan hidrogen. Jumlah OH⁻ yang ditambahkan harus sesuai dengan jumlah atom hidrogen yang perlu disetarakan. Jangan lupa, setiap penambahan OH⁻ akan mempengaruhi keseimbangan muatan, jadi kita harus memperhatikannya.

• Setengah Reaksi Reduksi:

  $$\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{Cl}^-$$

  Tidak ada atom hidrogen dalam setengah reaksi ini, jadi kita tidak perlu menambahkan OH⁻.
• Setengah Reaksi Oksidasi:

  $$\text{IO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{IO}_4^- + 2\text{OH}^-$$

  Setelah menambahkan H₂O, kita memiliki 2 atom hidrogen di sisi kiri. Untuk menyetarakan, kita perlu menambahkan 2 ion OH⁻ ke sisi kanan. Ini akan menyeimbangkan jumlah atom hidrogen di kedua sisi.

Langkah 5: Setarakan Muatan dengan Menambahkan Elektron

Setelah semua atom setara, kita perlu menyetarakan muatan di kedua sisi setiap setengah reaksi dengan menambahkan elektron (e⁻). Ingat, elektron memiliki muatan negatif.

• Setengah Reaksi Reduksi:

  $$\text{Cl}_2 + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cl}^-$$

  Di sisi kiri, muatan total adalah 0 (karena Cl₂ netral). Di sisi kanan, muatan total adalah -2 (karena 2 Cl⁻ masing-masing memiliki muatan -1). Untuk menyetarakan, kita perlu menambahkan 2 elektron ke sisi kiri.
• Setengah Reaksi Oksidasi:

  $$\text{IO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{IO}_4^- + 2\text{OH}^- + 2\text{e}^-$$

  Di sisi kiri, muatan total adalah -1 (dari IO₃⁻). Di sisi kanan, muatan total adalah -3 (dari IO₄⁻ (-1) + 2OH⁻ (-2)). Untuk menyetarakan, kita perlu menambahkan 2 elektron ke sisi kanan.

Langkah 6: Samakan Jumlah Elektron dan Gabungkan Setengah Reaksi

Langkah terakhir adalah menyamakan jumlah elektron yang terlibat dalam kedua setengah reaksi dan menggabungkannya. Tujuannya adalah agar elektron yang dilepaskan dalam oksidasi sama dengan elektron yang diterima dalam reduksi, sehingga elektron tersebut saling menghilangkan saat reaksi digabungkan.

• Setengah Reaksi Reduksi:

  $$\text{Cl}_2 + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cl}^-$$

• Setengah Reaksi Oksidasi:

  $$\text{IO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{IO}_4^- + 2\text{OH}^- + 2\text{e}^-$$

Dalam kasus ini, jumlah elektron sudah sama (2 elektron), jadi kita bisa langsung menjumlahkan kedua setengah reaksi:

$$\text{Cl}_2 + \text{IO}_3^- + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Cl}^- + \text{IO}_4^- + 2\text{OH}^-$$

Reaksi Redoks Setara dalam Suasana Basa

Jadi, reaksi redoks yang sudah setara dalam suasana basa adalah:

$$\text{Cl}_2(g) + \text{IO}_3^-(aq) + \text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow 2\text{Cl}^-(aq) + \text{IO}_4^-(aq) + 2\text{OH}^-(aq)$$

Pastikan semua atom dan muatan sudah setara di kedua sisi persamaan reaksi. Dengan mengikuti langkah-langkah ini, kamu bisa menyetarakan reaksi redoks dengan lebih mudah dan akurat. Semoga penjelasan ini membantu ya, guys! Selamat belajar!