Persamaan Reaksi Kimia: Syarat, Cara Menulis, dan Cara Menyetarakannya

3.5K

Tahukah kamu kalau ada banyak sekali atom-atom dalam kimia? Atom-atom kimia ini dapat bereaksi membentuk senyawa tertentu. Misalnya, atom hidrogen dan dua atom oksigen bereaksi membentuk senyawa H2O (uap air).

Nah, agar setiap reaksi kimia yang terjadi dapat diinformasikan kepada orang lain, dituliskan dalam bentuk persamaan reaksi kimia. Apa itu persamaan reaksi kimia?

Bagaimana cara menuliskan persamaannya? Adakah persyaratan yang harus dipenuhi dalam persamaan reaksi kimia? Berikut ulasan selengkapnya.

Pengertian Persamaan Reaksi Kimia

Persamaan reaksi kimia adalah persamaan dalam kimia yang menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dengan menggunakan rumus kimia. Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia ini terdiri dari zat pereaksi (reaktan) dan hasil reaksi (produk). Selain itu, digunakan juga lambang dalam reaksi kimia.

Nah, banyaknya zat dan lambang yang digunakan dalam reaksi kimia ini akan membuat orang lain bingung dan sulit memahaminya. Oleh karena itu, agar sebuah reaksi kimia dapat dipahami dan diinformasikan kepada orang lain, maka ditulis dalam bentuk persamaan reaksi kimia.

Syarat Persamaan Reaksi Kimia

Persamaan reaksi kimia dikatakan sempurna apabila sudah setara. Artinya, jumlah atom di ruas sebelah kanan dan sebelah kiri sudah sama.

Tak hanya jumlah atomnya saja yang harus sama, persaman reaksi kimia dapat dikatakan setara jika memenuhi beberapa persyaratan berikut ini.

• Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama.
• Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama (memenuhi hukum kekekalan massa).
• Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol. Khusus untuk yang berwujud gas, perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume asalkan suhu dan tekanannya sama.
• Pereaksi dan hasil reaksi dinyatakan dengan rumus kimia yang benar.
• Wujud zat-zat yang terlibat reaksi harus dinyatakan dalam tanda kurung setelah rumus kimia.

Perlu diketahui, dalam membuat persamaan reaksi kimia agar setara, kamu boleh mengubah jumlah rumus kimianya, yaitu jumlah molekul atau satuan rumus, tetapi tidak boleh mengubah rumus kimia zat-zat yang terlibat dalam persamaan reaksi karena akan mengubah hasil reaksi atau produk yang dihasilkan.

Jadi, yang boleh diubah hanya jumlah molekul atau satuan rumusnya saja. Jumlah satuan rumus kimia disebut koefisien.

Wujud Zat dalam Persamaan Reaksi Kimia

Sebuah persamaan reaksi kimia yang sempurna tidak hanya menunjukkan rumus kimia saja, tapi juga wujud zat yang terlibat di dalam reaksi tersebut. Setiap wujud zat dalam persamaan reaksi disingkat dengan:

• Solid (s): zat kimia yang berwujud atau berbentuk zat padat.
• Liquid (l) : zat kimia yang berwujud atau berbentuk zat cair.
• Aqueous (aq): zat kimia yang berwujud atau berbentuk larutan dalam air.
• Gas (g): Wujud zat kimia yang setiap molekulnya bergerak bebas sehingga dapat menempati semua volume.

Simbol dalam Persamaan Reaksi Kimia

Setidaknya, ada lima simbol yang harus terdapat di dalam reaksi kimia, yaitu rumus kimia, wujud zat, koefisien reaksi, angka indeks, dan tanda panah.Supaya kelima simbol ini lebih jelas, simak penjelasan lebih lanjutnya di bawah ini.

1. Rumus kimia

Rumus kimia adalah rumus yang terdiri dari pereaksi (reaktan) dan hasil reaksi (produk). Pereaksi atau reaktan biasanya terletak di sebelah kiri dari persamaan reaksi, sedangkan hasil reaksi atau produk terletak di sebelah kanan dari persamaan reaksi.

Contoh, persamaan reaksi N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g). Pada persamaan reaksi tersebut, N₂ dan H₂ adalah pereaksi, sedangkan NH₃ adalah hasil reaksi atau produknya.

2. Wujud zat

Wujud zat adalah huruf yang terdapat di dalam kurung yang menyatakan keadaan atau wujud saat zat yang bereaksi. Contohnya, N_2(g) , artinya pada saat bereaksi nitrogen berbentuk gas.

Wujud zat saat bereaksi terdiri dari empat jenis, yaitu solid (s), liquid (l), aqueous (aq), dan gas (g).

3. Koefisien reaksi

Koefisien reaksi adalah angka di depan unsur, molekul, senyawa, ataupun ion yang berfungsi menyetarakan atom-atom sebelum dan sesudah reaksi.

Contohnya, angka 3 dan 2 yang terdapat pada persamaan reaksi N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g).

4. Angka indeks

Angka indeks adalah angka yang terdapat pada bagian bawah atau belakang atom atau ion. Angka ini berfungsi untuk menunjukkan jumlah atom atau ion dalam suatu molekul atau senyawa.

Contoh, dalam NH₃, angka indeks N = 1 dan H = 3.

5. Tanda panah

Antara ruas sebelah kiri dan sebelah kanan dihubungkan oleh tanda panah (→) yang menyatakan arah reaksi kimia. Tanda panah ini dibaca “membentuk” atau “bereaksi”.

Cara Menuliskan Persamaan Reaksi Kimia

Sebuah persamaan reaksi kimia tidak boleh ditulis secara sembarangan karena akan menghasilkan pemahaman yang berbeda. Maka dari itu, kamu harus benar-benar memahami cara menuliskan persamaan reaksi kimia.

Jika masih bingung, coba perhatikan langkah-langkah menuliskan persamaan reaksi kimia berikut ini.

Sebagai contoh, kamu ingin menuliskan persamaan reaksi besi bereaksi dengan belerang menghasilkan senyawa besi (II) sulfida.

1. Tentukan rumus kimia dari pereaksi dan hasil reaksi

Besi dilambangkan dengan Fe, belerang dilambangkan dengan S, sedangkan besi (II) sulfida dilambangkan dengan FeS.

2. Tentukan produk dan reaktan dalam reaksi kimia

Dari soal di atas, dapat diketahui bahwa besi dan belerang adalah reaktan, sedangkan produknya adalah besi (II) sulfida.

3. Tuliskan persamaan reaksinya

Letakkan reaktan di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Jangan lupa tambahkan tanda panah di antara keduanya sebagai penghubung. Dengan begitu, persamaan reaksinya akan terlihat seperti berikut ini.

Fe + S → FeS

4. Samakan jumlah atomnya

Dalam reaksi tersebut, jumlah atom Fe dan S di sebelah kiri dan kanan sudah sama sehingga reaksi tersebut sudah benar. Jika belum sama, maka kamu perlu menyetarakannya terlebih dahulu.

5. Tuliskan wujud zat yang terlibat dalam reaksi kimia

Persamaan reaksi kimia belum lengkap jika tidak menuliskan wujud zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Adapun wujud atom Fe dan S adalah solid (s), sedangkan FeS juga berbentuk solid (s).

Dengan begitu, persamaan reaksi kimia antara besi dengan belerang menghasilkan senyawa besi (II) sulfida adalah sebagai berikut.

Fe_(s) + S_(s) → FeS_(s)

Cara Menyetarakan Persamaan Reaksi Kimia

Suatu persamaan reaksi kimia dikatakan benar apabila memenuhi hukum kimia, yaitu zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus setara, baik jumlah zat maupun muatannya. Oleh karena itu, persamaan reaksi kimia harus setara antara ruas kiri dan kanannya.

Jika belum setara, maka perlu dilakukan penyetaraan persamaan reaksi kimia. Bagaimana caranya? Simak penjelasannya berikut.

Sebagai contoh, kamu ingin menyetarakan persamaan reaksi antara natrium yang direaksikan bersama klorin menghasilkan senyawa natrium klorida. Jika ditulis persamaan kimianya akan terlihat seperti berikut ini.

Na + Cl₂ → NaCl

Persamaan reaksi tersebut belum setara, maka cara menyetarakannya adalah kamu tinggal mengikuti langkah 1-3 pada cara menulis persamaan reaksi di atas. Setelah itu, lanjutkan dengan langkah berikut ini.

1. Setarakan jumlah atom di ruas kanan

Berhubung jumlah atom pada reaksi kimia antara natrium yang direaksikan bersama klorin menghasilkan senyawa natrium klorida belum sama, maka kamu perlu menyetarakannya dengan cara menambahkan koefisien di depan senyawa NaCl.

Sebab, pada ruas kiri, terdapat dua atom Cl, sedangkan ruas sebelah kanan hanya ada satu atom Cl sehingga membuat persamaan reaksi ini tidak setara.

Setelah menambahkan koefisien 2 di depan NaCl, maka persamaan reaksinya akan terlihat seperti berikut ini.

Na + Cl₂ → 2NaCl

2. Setarakan jumlah atom di ruas kiri

Setelah menyetarakan jumlah atom di ruas kanan, sekarang coba periksa apakah antara kedua ruas tersebut sudah setara. Jika belum, maka kamu perlu melakukan penyetaraan persamaan reaksi lagi.

Nah, pada contoh soal, bisa dilihat kalau atom Cl di ruas kanan dan kiri sudah setara karena sama-sama mengandung 2 atom Cl. Bagaimana dengan atom Na? Tentu belum setara, bukan? Sebab, di ruas kiri hanya ada satu atom Na, sedangkan ruas kanan ada dua atom Na.

Untuk menyetarakannya, kamu dapat menambahkan koefisien 2 di depan atom Na sehingga persamaan reaksi kimianya akan menjadi:

2Na + Cl₂ → 2NaCl

3. Tuliskan wujud zat

Terakhir, kamu tinggal menuliskan wujud zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Dengan demikian, persamaan reaksi kimia tersebut dapat ditulis secara lengkap menjadi:

2Na_(s) + Cl_2(g) → 2NaCl_(s)

Contoh Soal Persamaan Reaksi Kimia dan Pembahasannya

Contoh 1 Persamaan Reaksi Kimia

Setarakan persamaan reaksi berikut

C₃ H_8(g) + O_2(g) → CO_2(g) + H₂O_(l)

Pembahasan

Atom C dan atom H harus disetarakan terlebih dahulu, kemudian setarakan atom O. Supaya lebih mudah, kamu bisa menuliskan jumlah atom masing-masing ruas seperti berikut ini.

Jumlah atom di kiri:

C = 3

H = 8

O = 2

Jumlah atom di kanan:

C = 1

H = 2

O = 3

Dari data yang diperoleh, ternyata atom jumlah atom pada masing-masing ruas belum setara. Maka, untuk menyetarakannya:

• Jumlah atom C di kanan dikalikan 3 sehingga menjadi 3CO₂
• Jumlah atom H di kanan dikalikan 4 sehingga menjadi 4H₂O
• Jumlah atom O di kanan menjadi 10 sehingga jumlah atom O di kiri harus dikalikan 5 menjadi 5O₂ sehingga jumlah atom O menjadi 10.

Jadi, persamaan reaksinya yaitu:

C₃ H_8(g) + 5O_2(g) → 3CO_2(g) + 4H₂O_(l)

Contoh 2 Persamaan Reaksi Kimia

Tentukanlah koefisien reaksi dari asam nitrat dan hidrogen sulfida menghasilkan nitorgen oksida, sulfur, dan air. Persamaan reaksinya dapat ditulis:

HNO_3(aq) + H₂S_(g) → NO_(g) + S_(s) + H₂O_(l)

Pembahasan

Cara termudah untuk menentukan koefisien reaksinya adalah dengan memisalkan koefisiennya masing-masing a, b, c, d dan e sehingga:

aHNO_3(aq) + bH₂S_(g) → cNO_(g) + dS_(s) + eH₂O_(l)

Berdasarkan reaksi di atas:

• Atom N : a = c (sebelum dan sesudah reaksi)
• Atom O : 3a = c + e ↔ 3a = a + e ↔ e = 2a
• Atom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a ↔ 2b = 3a ↔ b = 3/2 a
• Atom S : b = d = 3/2 a

Maka agar terselesaikan diambil sembarang nilai, misalnya a = 2 berarti: b = d = 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya:

2HNO_3(aq) + 3H₂S_(g) → 2NO_(g) + 3S_(s) + 4H₂O_(l)

Persamaan reaksi di atas dapat dibaca: dua senyawa asam nitrat yang direaksikan dengan tiga senyawa hidrogen sulfida akan menghasilkan dua senyawa nitrogen oksida, tiga atom sulfur, dan empat molekul air.

Quipperian, sekian pembahasan mengenai persamaan reaksi kimia. Semoga bermanfaat!

Sumber

Setyawati, Arifatun Anifah. 2009. Kimia : Mengkaji Fenomena Alam Untuk Kelas X SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Rahayu, Iman. 2009. Praktis Belajar Kimia 1 : Untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Hermawan, dkk. 2009. Aktif Belajar Kimia : untuk SMA dan MA Kelas X. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Sunarya, Yayan dan Agus Setiabudi. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Bandung: PT Setia Purna Inves