Jawaban:

15 mol elektron.

Pembahasan

Penyetaraan persamaan reaksi redoks dapat dilakukan dengan salah satu dari dua metode berikut ini.

a. Metode perubahan bilangan oksidasi. Kenaikan bilangan oksidasi pada reaksi oksidasi disamakan dengan penurunan bilangan oksidasi pada reaksi reduksi.

b. Metode setengah reaksi. Pelepasan sejumlah elektron pada setengah reaksi oksidasi diimbangi dengan pengikatan (atau penangkapan) sejumlah elektron pada setengah reaksi reduksi.

Dalam suasana asam, bagian reaksi yang kekurangan oksigen (O) ditambah H₂O, sedangkan bagian reaksi yang kekurangan hidrogen (H) ditambah ion H^+H

+

.

Dalam suasana basa, bagian reaksi yang kelebihan oksigen (O) ditambah H₂O, sedangkan bagian reaksi yang kekurangan hidrogen (H) ditambah ion OH^-OH

−

.

Penambahan elektron terhadap bagian reaksi dengan total muatan yang lebih positif.

Kembali ke soal yang sedang ditanyakan, bagaimana menyetarakan persamaan reaksi redoks dari

\boxed{ \ 3As + 5NO_3^{-} + 4OH^- \rightarrow 3AsO_4^{3-} + 5NO + 2H_2O \ }

3As+5NO

3

−

+4OH

−

→3AsO

4

3−

+5NO+2H

2

O

dalam suasana basa (sebab melibatkan ion OH⁻)

Diminta untuk menentukan jumlah mol elektron yang terlibat. Kita memilih cara penyetaraan reaksi redoks dengan metode setengah reaksi.

Pada katoda terjadi peristiwa reduksi dari NO_3^- \ menjadi \ NONO

3

−

menjadi NO , di mana terjadi penurunan bilangan oksidasi nitrogen dari +5 menjadi +2.

Pada anoda terjadi peristiwa oksidasi terhadap As, di mana terjadi kenaikan bilangan oksidasi astatin dari 0 menjadi +5.

Simak kembali mengenai aturan bilangan oksidasi pada pranala berikut yomemimo.com/tugas/8821655

Perhatikan setengah reaksi redoks yang berlangsung dalam suasana basa.

\boxed{ \ Katoda: NO_3^- + 2H_2O + 3e \rightarrow NO + 4OH^- \ }

Katoda:NO

3

−

+2H

2

O+3e→NO+4OH

−

\boxed{ \ Anoda: As + 8OH^- \rightarrow AsO_4^{3-} + 4H_2O + 5e \ }

Anoda:As+8OH

−

→AsO

4

3−

+4H

2

O+5e

Penjelasan pada reaksi katoda:

Ruas kiri kelebihan 2 atom O terhadap ruas kanan, tambahkan 2H₂O di ruas kiri dan 4OH⁻ di ruas kanan agar jumlah atom H seimbang.

Total muatan ruas kiri adalah -1, sedangkan total muatan ruas kanan adalah -4, dengan demikian terdapat penambahan sebanyak 3 elektron (3 e⁻) di ruas kiri agar seimbang.

Penjelasan pada reaksi anoda:

Ruas kanan kelebihan 4 atom O terhadap ruas kiri, tambahkan 4H₂O di ruas kanan dan 8OH⁻ di ruas kiri agar jumlah atom H seimbang.

Total muatan ruas kiri adalah -8, sedangkan total muatan ruas kanan adalah -3, dengan demikian terdapat penambahan sebanyak 5 elektron (5 e⁻) di ruas kanan agar seimbang.

Reaksi di katoda dikalikan 5 dan reaksi di anoda dikalikan 3, seperti ini:

\boxed{ \ Katoda: 5NO_3^- + 10H_2O + 15e \rightarrow 5NO + 20OH^- \ }

Katoda:5NO

3

−

+10H

2

O+15e→5NO+20OH

−

\boxed{ \ Anoda: 3As + 24OH^- \rightarrow 3AsO_4^{3-} + 12H_2O + 15e \ }

Anoda:3As+24OH

−

→3AsO

4

3−

+12H

2

O+15e

Perkalian tersebut dilakukan untuk menyamakan jumlah elektron.

Perhatikan, jumlah mol elektron yang terlibat dalam persamaan reaksi tersebut adalah \boxed{\boxed{ \ 15 \ mol \ elektron \ }}

15 mol elektron

Selanjutnya, setelah dijumlahkan maka reaksi redoks dari kedua setengah reaksi tersebut adalah sebagai berikut:

\boxed{\boxed{ \ 3As + 5NO_3^{-} + 4OH^- \rightarrow 3AsO_4^{3-} + 5NO + 2H_2O \ }}

3As+5NO

3

−

+4OH

−

→3AsO

4

3−

+5NO+2H

2

O

Demikianlah hasil penyetaraan reaksi redoks yang berlangsung dalam suasana basa menggunakan metode setengah reaksi. Dari proses tersebut diperoleh jumlah elektron yang terlibat sebanyak 15 mol elektron.

----------------------

Pelajari lebih lanjut

Kasus sejenis yomemimo.com/tugas/1103647

Mengenai aturan bilangan oksidasi yomemimo.com/tugas/8821655

___________

Detil jawaban

Kelas: XII

Mapel: Kimia

Bab: Redoks dan Elektrokimia

Kode: 12.7.2

Kata Kunci: jumlah mol elektron yang terlibat, persamaan reaksi, As, NO3-, OH-, AsO4³-, NO, H2O, adalah, penyetaraan, metode setengah, bilangan oksidasi, reduksi, ion, atom, suasana basa, kekurangan, kelebihan, pelepasan, pengikatan, penangkapan, penambahan, elektron, total, muatan, seimbang