Sesuai dengan hukum kekekalan massa, dimana massa zat sebelum reaksi sama besar dengan massa zat sesudah reaksi, maka jumlah atom setiap unsur sebelum reaksi sama dengan jumlah atom unsur sesudah reaksi.
\(\text{Jumlah Atom Unsur Sebelum Reaksi} = \text{Jumlah Atom Unsur Sesudah Reaksi}\)
Penyetaraan reaksi adalah proses menyamakan jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi, dari setiap unsur-unsur yang terlibat dalam reaksi tersebut. Beberapa reaksi dapat disetarakan secara langsung, sementara reaksi yang lebih kompleks menggunakan metode aljabar.
Langkah-langkah penyetaraan reaksi secara langsung:
- Mengasumsikan salah satu molekul memiliki jumlah 1 (kamu akan terbiasa menentukan molekul mana yang diasumsikan 1 dengan beberapa latihan)
- Menyetarakan atom-atom yang terdapat pada molekul di atas
- Menyetarakan atom-atom lainnya
- Apabila terdapat bilangan pecahan pada salah satu molekul, maka seluruh reaksi dikali bilangan tertentu agar jumlah molekul menjadi bilangan bulat
Contoh 1
\(\ce{C2H5(g) + O2 -> CO2(g) + H2O(l)}\)
1. Asumsikan jumlah molekul \(\ce{C2H5}\) adalah 1
\(\textcolor{red} {1} \: \ce{C2H6(g) + O2 -> CO2(g) + H2O(l)}\)
2. Menyetarakan jumlah atom C dan atom H
Atom C pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{C2H6}\) berjumlah 2 atom.
Atom C pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{CO2}\). Agar jumlah atom C sama, maka jumlah molekul \(\ce{CO2}\) harus 2 molekul.
Atom H pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{C2H6}\) berjumlah 6 atom.
Atom H pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{H2O}\). Agar jumlah atom H sama, maka jumlah molekul \(\ce{H2O}\) harus 3 molekul.
\(\textcolor{red} {1} \: \ce{C2H6(g) + O2 -> } \textcolor{red} {2} \: \ce{CO2(g) + } \textcolor{red} {3} \: \ce{H2O(l)}\)
3. Menyetarakan jumlah atom O
Atom O pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{CO2}\) dan \(\ce{H2O}\) berjumlah 7 atom.
Atom O pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{O2}\). Agar jumlah atom O sama, maka jumlah molekul \(\ce{O2}\) harus \(\frac {7}{2}\) molekul.
\(\textcolor{red} {1} \: \ce{C2H6(g) + } \textcolor{red} {7/2} \: \ce{O2 -> } \textcolor{red} {2} \: \ce{CO2(g) + } \textcolor{red} {3} \: \ce{H2O(l)}\)
3. Kali 2 agar molekul memiliki bilangan bulat
\(\textcolor{red} {2} \: \ce{C2H6(g) + } \textcolor{red} {7} \: \ce{O2 -> } \textcolor{red} {4} \: \ce{CO2(g) + } \textcolor{red} {6} \: \ce{H2O(l)}\)
Contoh 2
\(\ce{H3PO4(aq) + Ca(OH)2(aq) -> Ca3(PO4)2(aq) + H2O(l)}\)
1. Asumsikan jumlah molekul \(\ce{Ca3(PO4)2}\) adalah 1
\(\ce{H3PO4(aq) + Ca(OH)2(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{Ca3(PO4)2(aq) + H2O(l)}\)
2. Menyetarakan jumlah atom Ca dan P
Atom Ca pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{Ca3(PO4)2}\) berjumlah 3 atom.
Atom Ca pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{Ca(OH)2}\). Agar jumlah atom Ca sama, maka jumlah molekul \(\ce{Ca(OH)2}\) harus 3 molekul.
Atom P pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{Ca3(PO4)2}\) berjumlah 2 atom.
Atom P pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{H3PO4}\). Agar jumlah atom P sama, maka jumlah molekul \(\ce{Ca(OH)2}\) harus 2 molekul.
\(\textcolor {red} {2} \: \ce{H3PO4(aq) + } \textcolor {red} {3} \: \ce{Ca(OH)2(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{Ca3(PO4)2(aq) + H2O(l)}\)
3. Menyetarakan jumlah atom H
Atom H pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{H3PO4}\) dan \(\ce{Ca(OH)2}\) berjumlah 12 atom.
Atom H pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{H2O}\). Agar jumlah atom H sama, maka jumlah molekul \(\ce{H2O}\) harus 6 molekul.
\(\textcolor {red} {2} \: \ce{H3PO4(aq) + } \textcolor {red} {3} \: \ce{Ca(OH)2(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{Ca3(PO4)2(aq) +} \textcolor {red} {6} \: \ce{H2O(l)}\)
4. Mengecek jumlah atom O
Atom O pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{H3PO4}\) dan \(\ce{Ca(OH)2}\) berjumlah 14 atom.
Atom O pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{Ca3(PO4)2}\) dan \(\ce{H2O}\) berjumlah 14 atom.
Contoh 3
\(\ce{H2SO4(aq) + KMnO4(aq) -> K2SO4(aq) + MnSO4(aq) + H2O(l) + O2(g)}\)
1. Asumsikan jumlah molekul \(\ce{K2SO4}\) adalah 1
\(\ce{H2SO4(aq) + KMnO4(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{K2SO4(aq) + MnSO4(aq) + H2O(l) + O2(g)}\)
2. Menyetarakan jumlah atom K
Atom K pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{K2SO4}\) berjumlah 2 atom.
Atom K pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{KMnO4}\). Agar jumlah atom K sama, maka jumlah molekul \(\ce{KMnO4}\) harus 2 molekul.
\(\ce{H2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{KMnO4(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{K2SO4(aq) + MnSO4(aq) + H2O(l) + O2(g)}\)
3. Menyetarakan jumlah atom Mn
Atom Mn pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{KMnO4}\) berjumlah 2 atom.
Atom Mn pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{MnSO4}\). Agar jumlah atom Mn sama, maka jumlah molekul \(\ce{MnSO4}\) harus 2 molekul.
\(\ce{H2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{KMnO4(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{K2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{ MnSO4(aq) + H2O(l) + O2(g)}\)
4. Menyetarakan jumlah atom S
Atom S pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{K2SO4}\) dan \(\ce{MnSO4}\) berjumlah 3 atom.
Atom S pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{H2SO4}\). Agar jumlah atom S sama, maka jumlah molekul \(\ce{H2SO4}\) harus 3 molekul.
\(\textcolor {red} {3} \: \ce{H2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{KMnO4(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{K2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{ MnSO4(aq) + H2O(l) + O2(g)}\)
5. Menyetarakan jumlah atom H
Atom H pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{H2SO4}\) berjumlah 6 atom.
Atom H pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{H2O}\). Agar jumlah atom H pada ruas kanan sama, maka jumlah molekul \(\ce{H2O}\) harus 3 molekul.
\(\textcolor {red} {3} \: \ce{H2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{KMnO4(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{K2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{ MnSO4(aq) + } \textcolor {red} {3} \: \ce{H2O(l) + O2(g)}\)
6. Menyetarakan jumlah atom O
Atom O pada ruas kiri terdapat pada molekul \(\ce{H2SO4}\) dan \(\ce{KMnO4}\) berjumlah 20 atom.
Atom O pada ruas kanan terdapat pada molekul \(\ce{K2SO4}\), \(\ce{MnSO4}\), \(\ce{H2O}\) dan \(\ce{O2}\). Agar jumlah atom O sama, maka jumlah molekul \(\ce{O2}\) harus \(\frac 52\) molekul.
\(\textcolor {red} {3} \: \ce{H2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{KMnO4(aq) -> } \textcolor {red} {1} \: \ce{K2SO4(aq) +} \textcolor {red} {2} \: \ce{ MnSO4(aq) + } \textcolor {red} {3} \: \ce{H2O(l) + } \textcolor {red} {5/2} \: \ce{ O2(g)}\)
7. Kali 2 agar molekul memiliki bilangan bulat
\(\textcolor {red} {6} \: \ce{H2SO4(aq) +} \textcolor {red} {4} \: \ce{KMnO4(aq) -> } \textcolor {red} {2} \: \ce{K2SO4(aq) +} \textcolor {red} {4} \: \ce{ MnSO4(aq) + } \textcolor {red} {6} \: \ce{H2O(l) + } \textcolor {red} {5} \: \ce{ O2(g)}\)