Menyetarakan persamaan reaksi kimia

Hidrogen dan oksigen membentuk air hanya dengan perbandingan 2 : 1 : 2, karena satu molekul O₂ menyediakan cukup oksigen untuk dua molekul air.

Tuliskan pembakaran hidrogen sebagai H₂ + O₂ → H₂O, lalu hitung atomnya. Di ruas kiri ada dua atom hidrogen dan dua atom oksigen. Di ruas kanan ada dua atom hidrogen, tetapi hanya satu atom oksigen. Satu atom oksigen hilang, padahal hal itu tidak mungkin terjadi. Persamaan yang mengikuti hukum kekekalan materi harus memiliki jumlah atom yang sama untuk setiap unsur di kedua ruas. Persamaan seperti ini disebut setara.

Ubah koefisien, bukan indeks

Ada jalan pintas yang tampak menggoda: ubah H₂O menjadi H₂O₂ dan jumlah oksigen langsung sama. Namun, H₂O₂ adalah hidrogen peroksida, zat yang berbeda, sehingga persamaan itu justru menggambarkan reaksi yang tidak terjadi. Indeks menentukan identitas setiap zat. Angka yang boleh kamu ubah hanyalah koefisien. Beri koefisien 2 di depan H₂O. Kini ruas kanan memiliki 4 atom hidrogen dan 2 atom oksigen. Oksigen sudah setara, tetapi hidrogen belum. Jadi, beri koefisien 2 di depan H₂ juga: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Masing-masing ruas memiliki empat atom hidrogen dan dua atom oksigen.

Menyetarakan dengan pemeriksaan langsung

Sebagian besar persamaan reaksi di sekolah dapat disetarakan dengan pemeriksaan langsung, yaitu mencoba koefisien dengan urutan yang masuk akal lalu menghitung kembali setiap kali ada perubahan. Beberapa kebiasaan dapat mempercepatnya. Mulailah dari unsur yang hanya muncul dalam satu zat di setiap ruas. Sisakan unsur yang berdiri sendiri, seperti O₂, H₂, atau Fe, untuk tahap terakhir, karena perubahan koefisiennya tidak memengaruhi unsur lain. Jika gugus atom seperti NO₃ atau SO₄ tetap utuh selama reaksi, hitung sebagai satu kesatuan. Terakhir, periksa kembali semua unsur dan pastikan koefisiennya berupa bilangan bulat terkecil yang mungkin.

Coba propana, bahan bakar dalam tabung gas untuk berkemah yang sering dicampur dengan butana: C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O. Dahulukan karbon: tiga atom karbon di kiri memerlukan 3CO₂. Berikutnya hidrogen: delapan atom hidrogen memerlukan 4H₂O. Sekarang hitung oksigen di kanan: 3 × 2 + 4 × 1 = 10 atom, sehingga kiri memerlukan 5O₂. Persamaan setaranya adalah C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. OpenStax menggunakan cara yang sama untuk pembentukan dinitrogen pentoksida dari nitrogen dan oksigen, dengan hasil 2N₂ + 5O₂ → 2N₂O₅.

Jika muncul pecahan

Kadang-kadang cara tercepat menghasilkan pecahan. Pembakaran hidrogen untuk membentuk satu mol air dapat ditulis H₂ + ½O₂ → H₂O. Tabel energi pembakaran sering menggunakan bentuk ini karena nilainya dinyatakan per mol bahan bakar. Untuk mengubahnya menjadi bilangan bulat, kalikan semua koefisien dengan 2. Cara yang sama berlaku untuk etanol: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O sudah berkoefisien bulat, sedangkan perkaratan besi yang ditulis sebagai 2Fe + 1½O₂ → Fe₂O₃ menjadi 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃.

Laboratorium akan memberi tahu jika persamaan sudah setara tetapi koefisiennya belum paling sederhana. Persamaan 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O memang setara, tetapi semua koefisien dapat dibagi 2, sehingga bentuk yang diterima adalah 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Keduanya menggambarkan perbandingan yang sama; menurut kebiasaan, kita memakai bilangan yang lebih kecil.