Koefisien Persamaan Reaksi

Pendahuluan

Persamaan reaksi kimia adalah suatu pernyataan yang menggambarkan reaksi kimia menggunakan rumus kimia dan lambang­lambang lain. Beberapa lambang yang digunakan pada persamaan reaksi antara lain adalah: 

Contoh penulisan persamaan reaksi:

Contoh persamaan reaksi di atas dapat kita baca sebagai gas nitrogen ditambah gas hidrogen menjadi gas NH₃

Koefisen dan Indeks Reaksi

Koefsien reaksi merupakan perbandingan jumlah partikel dari zat yang terlibat dalam reaksi. Karena satu molekul zat mengandung jumlah partikel yang sama, maka perbandingan jumlah partikel sama dengan perbandingan jumlah molekul. Jadi, koefsien reaksi adalah angka yang terletak didepan rumus kimia yang merupakan perbandingan jumlah molekul dalam reaksi. Contohnya sebagai berikut:

Angka yang terletak di kanan bawah lambang unsur disebut indeks. Indeks menyatakan jumlah atom di samping kirinya. Koefsien dan indeks berguna dalam menentukan jumlah atom­atom dalam suatu rumus molekul.

Contoh Soal-1

Penyelesaian:

3H₂O, artinya 3 molekul H₂O, yang terdiri dari 6 atom hidrogen dan 3 atom Oksigen:

• Jumlah atom H = koefisien × indeks
• Jumlah atom H = 3 × 2
• Jumlah atom H = 6 atom
• Jumlah atom O = koefisien × indeks
• Jumlah atom O = 3 × 1
• Jumlah atom O = 3 atom

Contoh Soal-2

Hitunglah jumlah masing-­masing atom yang terdapat dalam 5 molekul H₂SO₄!

Penyelesaian:

• 5 molekul H₂SO₄ dapat ditulis sebagai 5H₂SO₄
• Jumlah atom H = koefisien  × indeks
  • Jumlah atom H = 5 × 2
  • Jumlah atom H = 5 × 2
  • Jumlah atom H = 10 atom
• Jumlah atom S  = koefisien × indeks
  • Jumlah atom S  = 5 × 1
  • Jumlah atom S  = 5
• Jumlah atom O  = koefisien × indeks
  • Jumlah atom O  = 5 × 4
  • Jumlah atom O  = 20 atom

Koefisien Persamaan Reaksi

Pada reaksi kimia tidak terjadi perubahan massa zat, karena dalam reaksi kimia hanya terjadi penyusunan kembali atom­atom zat pereaksi membentuk susunan baru sebagai zat hasil reaksi, sehingga tidak ada atom yang hilang atau tercipta. Oleh karena itu, jumlah atom­atom di sebelah kiri tanda anak panah harus sama dengan jumlah atom di sebelah kanan tanda anak panah. Prinsip inilah yang digunakan untuk menyetarakan persamaan reaksi kimia. untuk menyamakan jumlah atom­atom tersebut maka pada persamaan reaksi di depan rumus kimia harus diberi koefsien.

Contoh: N_2(g) + 3H_2(g)  →  à 2NH_3(g)

• Koefsien reaksi menyatakan perbandingan zat­zat yang terlibat dalam suatu reaksi. Dari persamaan reaksi diatas dapat diartikan sebagai berikut: 1 molekul N₂ bereaksi dengan 3 molekul H₂ membentuk 2 molekul NH₃
• Angka 1 di depan unsur N₂ dan angka 3 di depan unsur H₂ serta angka 2 di depan NH₃ merupakan angka koefsien yang digunakan untuk menyatakan perbandingan jumlah zat yang bereaksi dan jumlah zat hasil reaksi.
• Reaksi kimia disebut setara apabila jumlah atom­atom sebelum bereaksi sama dengan jumlah atom­atom sesudah reaksi. Hal ini sesuai dengan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier).

Menyetarakan Persamaan Reaksi

Langkah­langkah yang dilakukan untuk menyamakan jumlah atom unsur­unsur sebelum dan sesudah reaksi disebut penyetaraan persamaan reaksi. Secara umum, langkah–langkah penyetaraan persamaan reaksi adalah sebagai berikut:

1. Menuliskan persamaan reaksi yang belum setara, yaitu menuliskan rumus kimia pereaksi atau hasil reaksi secara benar, dilengkapi dengan wujud (fase) masing­masing zat.
2. Menentukan jumlah atom masing­masing unsur di ruas kiri dan ruas kanan persamaan reaksi
3. Memberikan koefsien untuk tiap rumus kimia pada persamaan reaksi sehingga persamaan reaksi setara (harga koefsien satu tidak dituliskan)
4. Memeriksa kembali jumlah atom unsur­unsur pada kedua ruas persamaan reaksi setelah diberi koefsien.

Contoh Soal

Reaksi pembakaran gas propana (C₃H₈) dengan gas oksigen (O₂) menghasilkan gas karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O). Tuliskan persamaan reaksinya, kemudian setarakanlah.

Penyelesaian:

Langkah 1:

C₃H₈ (g) + O₂ (g) → CO₂ (g) + H₂O (ℓ)

sebelum reaksi                setelah reaksi

Langkah 2:

Jumlah atom masing­masing unsur sebelum dan sesudah reaksi adalah sebagai berikut:

Massa zat sebelum reaksi (13) ≠ massa zat sesudah reaksi (6) → persamaan reaksi belum setara.

Langkah 3:

Memberi koefsien pada persamaan reaksi: Jumlah atom C di sebelah kiri = 3, sedangkan jumlah atom C di sebelah kanan = 1, maka molekul CO₂ di sebelah kanan dikalikan 3 (sehingga jumlah atom C setara)

C₃H₈ (g) + O₂ (g) → 3CO₂ (g) + H₂O (ℓ)

Massa zat sebelum reaksi (13) ≠ massa zat sesudah reaksi (12) → persamaan reaksi belum setara.

Jumlah atom H di sebelah kiri = 8, sedangkan jumlah atom h di sebelah kanan = 2, maka molekul H₂O dikalikan 4, agar jumlah atom H setara.

C₃H₈ (g) + O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4H₂O (ℓ)

Massa zat sebelum reaksi (13) ≠ massa zat sesudah reaksi (21) → persamaan reaksi belum setara.

Jumlah atom O di sebelah kiri = 2, sedangkan jumlah atom O di sebelah kanan = 10, maka molekul O₂ dikalikan 5, agar jumlah atom O setara.

 C₃H₈ (g) + 5O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4H₂O (ℓ)

Langkah 4:

Memeriksa kembali jumlah atom unsur­unsur sebelum dan sesudah reaksi setelah diberi koefsien.

Massa zat sebelum reaksi (21) = massa zat sesudah reaksi → persamaan reaksi setara, memenuhi Hukum Kekekalan Massa, sehingga persamaa reaksi yang benar adalah:

C₃H₈ (g) + 5O₂ (g) → 3CO₂ (g) + 4H₂O (ℓ)