Persamaan Reaksi

Fokus yang dipelajari dalam ilmu kimia adalah materi dan perubahannya. Perubahan kimia disebut juga sebagai reaksi kimia. Pada reaksi kimia, zat-zat yang mengalami perubahan disebut pereaksi atau reaktan, sedangkan zat-zat hasil perubahan disebut hasil reaksi atau produk. Persamaan reaksi menggambarkan rumus kimia zat-zat pereaksi atau reaktan (berada di sebelah kiri) dan zat-zat hasil reaksi atau produk (berada di sebelah kanan) disertai dengan koefisien yang dibatasi dengan tanda panah.

Selain menggambarkan rumus kimia, persamaan reaksi yang lengkap (sempurna) juga menunjukkan wujud zat yang terlibat dalam reaksi. Wujud zat dalam persamaan reaksi disingkat dengan:

(s)    : zat padat (solid)
(l)    : zat cair (liquid)
(g)   : gas
(aq) : larutan dalam air (aqueous)

Contoh persamaan reaksi pembakaran gas metana (suatu gas alam) oleh oksigen:
CH_4(g) + 2 O_2(g) → CO_2(g) + 2 H₂O(g)

Sumber: Wikipedia

Pada reaksi di atas angka 2 yang terdapat di depan CO₂ dan H₂O disebut koefisien reaksi. Koefisien reaksi menyatakan jumlah molekul zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi. Jika di depan zat yang bereaksi maupun hasil reaksi tidak terdapat angka, berarti koefisien zat tersebut adalah 1. Angka 1 dalam persamaan reaksi tidak ditulis. Jadi persamaan reaksi pembakaran gas metana dapat diartikan bahwa satu molekul gas CH₄ bereaksi dengan 2 molekul gas O₂ menghasilkan 1 molekul gas CO₂ dan 2 molekul uap air, H₂O(g).

1. Menyetarakan Persamaan Reaksi Sederhana

         Menurut teori atom Dalton, pada reaksi kimia tidak ada atom yang hilang tetapi hanya berubah susunannya. Oleh karena itu, di dalam penulisan persamaan reaksi tidak boleh ada jumlah atom yang berkurang atau berlebih. Atom-atom sebelum dan sesudah reaksi harus sama jumlahnya sehingga disebut dengan reaksi yang sudah setara. Untuk menuliskan persamaan reaksi dengan benar (setara), maka harus diperhatikan hal-hal sebagai berikut:

• Penulisan rumus kimia zat-zat pereaksi dan hasil reaksi harus benar.
• Jumlah atom-atom sebelum reaksi harus sama dengan jumlah atom-atom sesudah reaksi.
• Wujud zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus dinyatakan di dalam tanda kurung setelah rumus kimia.

Contoh Soal:
Tuliskan dan setarakan persamaan reaksi antara gas propana (C₃H₈) dengan gas oksigen membentuk ga karbon dioksida dan uap air!
Penyelesaian:
Langkah 1: Persamaan reaksi antara gas propana (C₃H₈) dengan gas oksigen:
C₃H_8(g) + O_2(g) → CO_2(g) + H₂O(g)
Jumlah atom di ruas kiri:                  Jumlah atom di ruas kanan:

C = 3                                                 C = 1

H = 8                                                 H = 2

O = 2                                                 O = 3

Langkah 2: Menyamakan jumlah atom di ruas kiri dan kanan.

• Jumlah atom C di ruas kiri = 3, sedangkan di ruas kanan = 1, maka diletakkan koefisien 3 di depan atom C pada ruas kanan sehingga jumlah atom C pada ruas kiri =  jumlah atom C pada ruas kanan.
• C₃H_8(g) + O_2(g) → 3CO_2(g) + H₂O(g)
• Jumlah atom H di ruas kiri = 8, sedangkan di ruas kanan = 2, maka diletakkan koefisien 4 di depan atom H pada ruas kanan sehingga jumlah atom H pada ruas kiri = jumlah atom H pada ruas kanan.
• C₃H_8(g) + O_2(g) → 3CO_2(g) + 4H₂O(g)
• Jumlah atom O di ruas kiri = 2, sedangkan total jumlah atom O di ruas kanan = 10, maka diletakkan koefisien 5 di depan atom O pada ruas kiri sehingga jumlah atom O pada ruas kiri = jumlah atom O pada ruas kanan.
• C₃H_8(g) + 5O_2(g) → 3CO_2(g) + 4H₂O(g)
• (Persamaan reaksi sudah setara)

2. Menyetarakan Persamaan Reaksi Kompleks

Berikut ini adalah contoh cara menyetarakan persamaan reaksi yang kompleks dengan persamaan matematika.

Persamaan belum setara: MnO_2(s) + HCl_(aq) → MnCl_2(aq) + H₂O_(l) + Cl₂ 

• Langkah 1: Anggaplah koefisien MnO₂ adalah 1, sedangkan yang lain dimisalkan dengan huruf.

MnO_2(s) + aHCl_(aq) → bMnCl_2(aq) + cH₂O_(l) + dCl₂ 

• Langkah 2: Berdasarkan langkah 1, hitunglah jumlah masing-masing atom sebelum reaksi (kiri anak panah) dan sesudah reaksi (kanan anak panah).

Atom	Jumlah sebelum reaksi	Jumlah sesudah reaksi
Mn	1	b
O	2	c
H	a	2c
Cl	a	2b + 2d

• Langkah 3: Berdasarkan teori Dalton bahwa dalam reaksi kimia tidak ada atom yang hilang, maka jumlah atom sebelah kiri harus sama dengan jumlah atom-atom sebelah kanan sehingga diperoleh persamaan matematika sebagai berikut.
• 
  

Atom	Persamaan matematika
Mn	1 = b
O	2 = c
H	a = 2c
Cl	a = 2b + 2d

• Langkah 4: Selesaikan persamaan matematika tersebut dengan cara substitusi.
• Nilai b = 1, nilai c = 2
• Dari persamaan a = 2c, maka diperoleh a = 2(2) = 4
• Berdasarkan nilai a = 4 dan b = 1, maka dapat dicari nilai d dari persamaan:
• a = 2b + 2d
• 4 = 2(1) + 2d
• 4 = 2 + 2d
• 2d = 2
• d = 1
• Langkah 5: Masukkan koefisien tersebut dalam persamaan reaksi:
• MnO_2(s) + 4HCl_(aq) → MnCl_2(aq) + 2H₂O_(l) + Cl₂ 

Lembar kerja siswa persamaan reaksi klik di sini..

Baca juga cara mudah menyetarakan reaksi redoks