MnO4^- + Cl^- —> Mn^2+ + Cl2 (suasana asam)
Jika reaksi disetarakan, hitunglah massa KMnO4 yang dibutuhkan untuk menghasilkan 56 liter gas Cl2 pada keadaan standar. (Ar K=39 g/mol Mn =55 g/mol O=16 g/mol)
Tolong ya
Diketahui:
Volume Cl₂ = 56 L (STP)
Ar K=39 g/mol Mn =55 g/mol O=16 g/mol
Ditanya: massa KMnO₄ yang dibutuhkan……..?
Jawab:
Untuk mengetahui massa KMnO₄ yang dibutuhkan maka kita harus mengetahui mol dari KMnO₄ yang bereaksi berdasarkan perbandingan mol KMnO₄ dan Cl₂ dalam reaksi setaranya.
Jadi langkah pertama kita yaitu menyetarakan reaksi sehingga mengetahui koefisien reaksinya dan menentukan molnya.
Sebelum mulai menyetarakan, kita hitung biloks masing-masing unsur terlebih dahulu untuk mengetahui unsur yang mengalami reduksi dan oksidasi.
Biloks MnO₄⁻ = -1
Biloks Mn + 4 x Biloks O = -1
Biloks Mn + 4 x (-2) = -1
Biloks Mn + (-8) = -1
Biloks Mn = +7
Biloks Cl⁻ = -1
Biloks Mn⁺² = +2
Biloks Cl₂ = 0
Setelah semua biloks ditemukan, maka kita masuk ke langkah 1, yaitu:
Langkah 1: menuliskan kerangka dasar setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasinya
Reaksi Reduksi
MnO₄⁻ ==> Mn⁺²
Reaksi Oksidasi
Cl⁻ ==> Cl₂
Langkah 2: Menyetarakan masing-masing setengah reaksi
a. Menyetarakan atom unsur yang mengalami perubahan Bilangan Oksidasi
Reaksi Reduksi
MnO₄⁻ ==> Mn⁺² (Mn sudah setara)
Reaksi Oksidasi
Cl⁻ ==> Cl₂ Menjadi 2 Cl⁻ ==> Cl₂ (Cl sudah setara)
b. Menyetarakan atom Oksigen dan Hidrogen (Oksigen terlebih dahulu)
Reaksi Reduksi
MnO₄⁻ ==> Mn⁺²
karena reaksi berlangsung pada suasana asam, maka kita tambahkan molekul H₂O pada sisi yang kekurangan atom oksigen (kanan) sebanyak selisih Oksigen yang ada, yaitu:
MnO₄⁻ ==> Mn⁺² + 4 H₂O
Selanjutnya kita setarakan atom Hidrogen dengan penambahan ion H⁺ (suasana asam) pada sisi satunya (kiri) sejumlah selisih atom Hidrogen yang ada, menjadi:
MnO₄⁻ + 8 H⁺ ==> Mn⁺² + 4 H₂O (Selesai)
Reaksi Oksidasi
2 Cl⁻ ==> Cl₂
Karena tidak ada spesi lain maka tidak ada perlakuan lagi.
c. Menyetarakan Muatan
Penyetaraan muatan dilakukan dengan penambahan elektron, yaitu:
Reaksi Reduksi
MnO₄⁻ + 8 H⁺ ==> Mn⁺² + 4 H₂O
Muatan di sisi kiri = -1 + 8 = +7
Muatan di sisi kanan = +2
Sehingga kita tambahkan 5 elektron di sisi kiri menjadi:
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ ==> Mn⁺² + 4 H₂O (Selesai)
Reaksi Oksidasi
2 Cl⁻ ==> Cl₂
Muatan di sisi kiri = -1
muatan di sisi kanan = 0
Sehingga kita tambahkan 2 elektron di sisi kanan menjadi:
2 Cl⁻ ==> Cl₂ + 2 e⁻ (selesai)
Langkah 3: Menyetarakan jumlah elektron
Menyetarakan jumlah elektron dengan menyamakan koefisien elektron dari reaksi oksidasi dan reduksi, karena pada reduksi koefisien elektron adalah 5 dan pada oksidasi adalah 2, maka kita cari KPK nya yaitu pada angka 10, sehingga pada reaksi reduksi kita kalikan 2, sedangkan pada reaksi oksidasi kita kalikan 5 agar koefisien elektron pada kedua reaksi sama, yaitu:
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ ==> Mn⁺² + 4 H₂O | x 2|
2 Cl⁻ ==> Cl₂ + 2 e⁻ | x 5|
——————————————————————————- Menjadi
2 MnO₄⁻ + 16 H⁺ + 10 e⁻ ==> 2 Mn⁺² + 8 H₂O
10 Cl⁻ ==> 5 Cl₂ + 10 e⁻
————————————————————————– +
2 MnO₄⁻ + 16 H⁺ + 10 Cl⁻ ==> 2 Mn⁺² + 8 H₂O + 5 Cl₂ (Setara)
Selanjutnya bisa kita sederhanakan menjadi:
2 MnO₄⁻ + 10 HCl + 6 H⁺ ==> 2 Mn⁺² + 8 H₂O + 5 Cl₂ (Setara)
Karena pada soal bukan berupa ion MnO₄⁻ melainkan KMnO₄, maka kita lakukan perubahan dari rumus ion menjadi rumus molekul dengan menambahkan kation K, menjadi:
2 KMnO₄ + 10 HCl + 6 H⁺ ==> 2 Mn⁺² + 8 H₂O + 5 Cl₂ + 2 KCl
Selanjutnya kita setarakan dengan melakukan penambahan ion Cl⁻ pada sisi kanan, menjadi:
2 KMnO₄ + 10 HCl + 6 H⁺ ==> 2 MnCl₂ + 8 H₂O + 5 Cl₂ + 2 KCl
dan penyetaraan jumlah Cl dengan penambahan ion Cl di sisi kiri menjadi:
2 KMnO₄ + 10 HCl + 6 HCl ==> 2 MnCl₂ + 8 H₂O + 5 Cl₂ + 2 KCl (Setara)
atau
2 KMnO₄ + 16 HCl ==> 2 MnCl₂ + 8 H₂O + 5 Cl₂ + 2 KCl (Setara)
Setelah reaksi setara dan koefisien reaksi diketahui, maka kita bisa menghitung mol gas Cl₂ yang dihasilkan pada kondisi STP, yaitu:
mol = Volume STP / 22,4 L
mol Cl₂ = 56 L / 22,4 L
mol Cl₂ = 2,5 mol
selanjutnya dengan perbandingan koefisien kita hitung mol dari KMnO₄, yaitu:
mol KMnO₄ = (Koefisien KMnO₄ / Koefisien Cl₂) x mol Cl₂
mol KMnO₄ = (2/5) 2,5 mol
mol KMnO₄ = 1 mol
selanjutnya kita bisa hitung massa KMnO₄ yang dibutuhkan, yaitu:
mol = massa / Mr
Mr KMnO₄ = Ar K + Ar Mn + 4 x Ar O
Mr KMnO₄ = 39 + 55 + 4 x 16
Mr KMnO₄ = 94 + 64
Mr KMnO₄ = 158
maka:
mol KMnO₄ = Massa / Mr
1 mol = massa / 158
massa = 158 gram
Jadi massa KMnO₄ yang dibutuhkan adalah sebesar 158 gram.
Pelajari soal-soal Reaksi Redoks dan Elektrokimia lainnya melalui link berikut:
Selamat Belajar dan Tetap Semangat!!!
—————————————————————————————————————–
Kelas : XII
Mapel : KIMIA
BAB : Reaksi Redoks dan Sel Elektrokimia
Kata Kunci : Reaksi, reduksi, oksidasi, Volume, STP
Kode : 12.7.2.
—————————————————————————————————————–