Menghitung Transfer Elektron yang Terlibat dalam Reaksi Redoks Menggunakan Metode Aljabar Sederhana

Materi: kimia
Melengkapi pembahasan penyetaraan reaksi reduksi-oksidasi (redoks) menggunakan metode aljabar sederhana (MAS), berikut ini adalah cara mengetahui jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi redoks. Berapa jumlah elektron yang ditransfer dalam suatu reaksi redoks juga mudah diketahui. Metode ini dapat digunakan baik untuk persamaan reaksi redoks bentuk ion-ion maupun persamaan reaksi redoks bentuk lengkap/molekuler (tanpa dimunculkan ion). Kelebihan dari metode MAS ini TIDAK PERLU menghitung bilangan oksidasi, TIDAK PERLU pula meng-ion-kan zat-zat dalam persamaan reaksi redoks. Selengkapnya silakan simak langkah-langkahnya pada tulisan ini. Pada tulisan kali ini hanya membahas cara menghitung transfer elektron yang terjadui pada reaksi redoks menggunakan metode aljabar sederhana.
Tahap penyetaraan reaksi redoks menggunakan metode aljabar sederhana:

1. Penambahan ion H⁺ dan OH^–;
2. Pemberian huruf koefisien;
3. Tinjau muatan;
4. Substitusi angka penyelesaian huruf koefisien;
5. Penyesuaian suasana reaksi.

Berikut ini contoh ringkasan penerapan penyetaraan reaksi redok yang saya ambil dari contoh sebelumnya di sini kemudian saya ambil bagian pentingnya saja. Tujuannya memang hanya untuk menunjukkan jumlah transfer elektron yang terjadi pada reaksi redoks yang disetarakan dengan menggunakan MAS.

---

Contoh #1
MnO + PbO₂ ➡ MnO₄^– + Pb²⁺ 
aMnO + bPbO₂ + (3a–2b)OH^–➡ aMnO₄^– + bPb²⁺ + (3a–2b)H⁺
Σ muatan ruas kiri = Σ muatan ruas kanan
⇒ –(3a–2b) = –1a + 2b + (3a – 2b)
⇒ –3a+2b=–1a+2b+3a–2b
⇒ 2b = 5a ..... (penentu jumlah transfer elektron)
b = 5 dan a = 2

2MnO + 5PbO₂ + 4H⁺ ➡ 2MnO₄^– + 5Pb²⁺ + 4 OH^–

Cara menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi
Jumlah elektron yang terlibat ini dapat dilihat dari persamaan ketika pemeriksaan jumlah muatan. Pada reaksi contoh #1 diperoleh persamaan 2b = 5a, dapat diartikan bahwa dalam reaksi tersebut terjadi transfer elektron masing-masing 2 elektron pada reaksi reduksi (zat dengan koefisien b) dan 5 elektron pada reaksi oksidasi (zat dengan koefisien a). Jika  jumlah a dan b berbeda maka jumlah elektron yang ditransfer dalam reaksi ini adalah 2 × 5 = 10, jadi total terjadi transfer elektron sebanyak 10 elektron.

---

Contoh #2
I^– + SO₄^2–  ➡ H₂S + I₂
2a I^– + b SO₄^2– + 6b H⁺ ➡ b H₂S + a I₂ + 4b OH^–

Σ muatan ruas kiri = Σ muatan ruas kanan
⇒ –2a – 2b + 6b = –4b
⇒ –2a = –4b –4b
⇒ –2a = –8b
⇒ 2a = 8b..... (penentu jumlah transfer elektron)
⇒ 1a = 4b
Jadi a=4 dan b=1

8 I^– + SO₄^2– + 10H⁺ ➡ H₂S + 4I₂ +  H₂O

Cara menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi 
Jumlah elektron yang terlibat ini dapat dilihat dari persamaan ketika pemeriksaan jumlah muatan. Pada reaksi contoh #2 diperoleh persamaan 2a = 8b, dapat diartikan bahwa dalam reaksi tersebut terjadi transfer elektron masing-masing 2 elektron pada reaksi oksidasi (zat dengan koefisien a) dan 8 elektron pada reaksi reduksi (zat dengan koefisien b). Jika  jumlah a dan b berbeda maka jumlah elektron yang ditransfer dalam reaksi ini adalah 2 × 8 = 16, jadi total terjadi transfer elektron sebanyak 16 elektron.

---

Contoh #3
MnO₄^– + C₂O₄^2–  ➡ MnO₂ + CO₂
aMnO₄^– + bC₂O₄^2– + 2aH⁺ ➡ aMnO₂ + 2bCO₂ + 2aOH^–

Σ muatan ruas kiri = Σ muatan ruas kanan
⇒ –a – 2b +2a = –2a
⇒ 3a = 2b ..... (penentu jumlah transfer elektron)
jadi a = 2; dan b = 3

2MnO₄^– + 3C₂O₄^2– + 4H₂O ➡ 2MnO₂ + 6CO₂ + 8OH^–

Cara menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi 
Pada reaksi contoh #3 diperoleh persamaan penentu jumlah transfer elektron 3a = 2b, dapat diartikan bahwa dalam reaksi tersebut terjadi transfer elektron masing-masing 2 elektron pada reaksi reduksi (zat dengan koefisien a) dan 2 elektron pada reaksi oksidasi (zat dengan koefisien b). Jika  jumlah a dan b berbeda maka jumlah elektron yang ditransfer dalam reaksi ini adalah 3 × 2 = 6, jadi total terjadi transfer elektron sebanyak 6 elektron.

---

Contoh #4
Cr(OH)₃ + H₂O₂  ➡ CrO₄^2– + H₂O
----Ingat jika muncul H₂O pada salah satu ruas boleh diabaikan saja, sebab nanti pada akhir penyetaraan akan muncul secara otomatis.

aCr(OH)₃ + bH₂O₂ + (a–2b)OH^– ➡ aCrO₄^2– + (4a)H⁺
Σ muatan ruas kiri = Σ muatan ruas kanan
⇒ –1a+2b = –2a + 4a
⇒ –1a + 2b = 2a
⇒ 2b = 3a ..... (penentu jumlah transfer elektron)
⇒ a = 2 dan b = 3

2Cr(OH)₃ + 3H₂O₂ + 4OH^– ➡ 2CrO₄^2–+ 8H₂O

Cara menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi 
Pada reaksi contoh #4 diperoleh persamaan 2b = 3a, dapat diartikan bahwa dalam reaksi tersebut terjadi transfer elektron masing-masing 2 elektron pada reaksi reduksi (zat dengan koefisien b) dan 3 elektron pada reaksi oksidasi (zat dengan koefisien a ). Jika  jumlah a dan b berbeda maka jumlah elektron yang ditransfer dalam reaksi ini adalah 2 × 3 = 6, jadi total terjadi transfer elektron sebanyak 6 elektron.

---

Contoh #5
MnO₄^2–  ➡ MnO₂ + MnO₄^– 
(a+b)MnO₄^2– + 2aH⁺ ➡ aMnO₂ + bMnO₄^– + (2a)OH^–

Σ muatan ruas kiri = Σ muatan ruas kanan
⇒ –2a – 2b + 2a = –1b – 2a
⇒ –2a + 2a + 2a = 2b –1b
⇒ 2a = 1b ..... (penentu jumlah transfer elektron)
Jadi a = 1 dan b = 2

3MnO₄^2– + 4H⁺ ➡ MnO₂ + 2MnO₄^– + 2H₂O

Cara menentukan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi 
Pada reaksi contoh #5 diperoleh persamaan 2a = 1b, dapat diartikan bahwa dalam reaksi tersebut terjadi transfer elektron masing-masing 2 elektron pada reaksi reduksi (zat dengan koefisien b) dan 1 elektron pada reaksi oksidasi (zat dengan koefisien a ). Jika  jumlah a dan b berbeda maka jumlah elektron yang ditransfer dalam reaksi ini adalah 2 × 1 = 2, jadi total terjadi transfer elektron sebanyak 2 elektron.

Catatan: Bila pada persamaan penentu jumlah transfer elektron suatu reaksi redoks sama maka sejumlah itulah elektron yang ditransfer. Misal diperoleh persamaan 6a = 6b maka jumlah transfer elektron pada reaksi tersebut adalah 6.

Demikian.