Perhatikan persamaan reaksi kimia di bawah ini! Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + SiO 2 ( s ) + C( s ) → CaSiO 3 ( s ) + CO( g ) + P 4 ( s ) Berdasarkan persamaan reaksi di atas, persamaan reaksi kimia yang sudah setara adalah ....

Pembahasan

(Catatan: ruas kiri = sebelah kiri panah; ruas kanan = sebelah kanan panah) Pertama, kita lihat persamaan reaksi awal. Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + SiO 2 ( s ) + C( s ) → CaSiO 3 ( s ) + CO( g ) + P 4 ( s ) Jumlah unsur P di ruas kiri dan kanan tidak sama. Di ruas kiri unsur P berjumlah 2, sedangkan di ruas kanan unsur P berjumlah 4. Maka, Ca 3 (PO 4 ) 2 di ruas kiri harus dikalikan 2. 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + SiO 2 ( s ) + C( s ) → CaSiO 3 ( s ) + CO( g ) + P 4 ( s ) Setelah Ca 3 (PO 4 ) 2 dikalikan 2, koefisiennya berubah menjadi 2. Bisa kita lihat sekarang jumlah unsur P di ruas kiri dan kanan sudah sama, yaitu sama-sama berjumlah 4. Lalu, sekarang kita lihat jumlah unsur Ca di ruas kiri dan kanan. Di ruas kiri unsur Ca berjumlah 6, sedangkan di ruas kanan unsur Ca berjumlah 1. Supaya jumlahnya menjadi sama, CaSiO 3 di ruas kanan harus dikalikan 6. 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + SiO 2 ( s ) + C( s ) → 6CaSiO 3 ( s ) + CO( g ) + P 4 ( s ) Setelah CaSiO 3 dikalikan 6, koefisiennya berubah menjadi 6. Bisa kita lihat sekarang jumlah unsur Ca di ruas kiri dan kanan sudah sama, yaitu sama-sama berjumlah 6. Lalu, sekarang kita lihat jumlah unsur Si di ruas kiri dan kanan. Di ruas kiri unsur Si berjumlah 1, sedangkan di ruas kanan unsur Si berjumlah 6. Supaya jumlahnya menjadi sama , SiO 2 di ruas kiri harus dikalikan 6. 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + 6SiO 2 ( s ) + C( s ) → 6CaSiO 3 ( s ) + CO( g ) + P 4 ( s ) Setelah SiO 2 dikalikan 6, koefisiennya berubah menjadi 6. Bisa kita lihat sekarang jumlah unsur Si di ruas kiri dan kanan sudah sama, yaitu sama-sama berjumlah 6. Lalu, sekarang kita lihat jumlah unsur O di ruas kiri dan kanan. Di ruas kiri unsur O berjumlah 28, sedangkan di ruas kanan unsur O berjumlah 19. Supaya jumlahnya menjadi sama, CO di ruas kanan harus dikalikan 10. 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + 6SiO 2 ( s ) + C( s ) → 6CaSiO 3 ( s ) + 10CO( g ) + P 4 ( s ) Setelah CO dikalikan 10, koefisiennya berubah menjadi 10. Bisa kita lihat sekarang jumlah unsur O di ruas kiri dan kanan sudah sama, yaitu sama-sama berjumlah 28. Lalu, sekarang kita lihat jumlah unsur C di ruas kiri dan kanan. Di ruas kiri unsur C berjumlah 1, sedangkan di ruas kanan unsur C berjumlah 10. Supaya jumlahnya menjadi sama, C di ruas kiri harus dikalikan 10. 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + 6SiO 2 ( s ) + 10C( s ) → 6CaSiO 3 ( s ) + 10CO( g ) + P 4 ( s ) Setelah semua unsur di ruas kiri dan kanan memiliki jumlah yang sama, artinya persamaan reaksi tersebut sudah setara. 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + 6SiO 2 ( s ) + 10C( s ) → 6CaSiO 3 ( s ) + 10CO( g ) + P 4 ( s ) (sudah setara) Jadi, jawaban yang tepat adalah D. Cara lain untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan menggunakan variabel (koefisien a, b, c, d, dan seterusnya). Pertama kita tuliskan koefisien dengan menggunakan variabel a, b, c, d, e, dan f. aCa 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + bSiO 2 ( s ) + cC( s ) → dCaSiO 3 ( s ) + eCO( g ) + fP 4 ( s ) Lalu, kita buat tabel berdasarkan jumlah unsur-unsurnya. Unsur Ca : 3a = d (persamaan 1) Unsur P : 2a = 4f (persamaan 2) Unsur O : 8a + 2b = 3d + e (persamaan 3) Unsur Si : b = d (persamaan 4) Unsur C : c = e (persamaan 5) Selanjutnya kita buat asumsi salah satu variabel sembarang bernilai 1. Misal, untuk persamaan ini kita asumsikan variabel a sebagai koefisien Ca 3 (PO 4 ) 2 = 1. Setelah itu, kita substitusi a=1, maka dari persamaan 1 dapat kita masukkan: 3a = d 3x1 = d d = 3 Berikutnya, kita masukkan persamaan 2. 2a = 4f 2x1 = 4f Berikutnya, kita masukkan persamaan 4. b = d b = 3 Berikutnya, kita masukkan persamaan 3. 8a + 2b = 3d + e (8x1) + (2x3) = (3x3) + e 8 + 6 = 9 + e e = 5 Berikutnya, kita masukkan persamaan 5. c = e c = 5 Kita sudah mendapatkan semua nilai a, b, c, d, e, dan f. Sehingga, jika kita masukkan ke dalam persamaan reaksi menjadi seperti ini: aCa 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + bSiO 2 ( s ) + cC( s ) → dCaSiO 3 ( s ) + eCO( g ) + fP 4 ( s ) 1Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + 3SiO 2 ( s ) + 5C( s ) → 3CaSiO 3 ( s ) + 5CO( g ) + P 4 ( s ) Kita bisa mengubah bilangan pecahan menjadi bilangan bulat dengan cara ruas kiri dan kanan dikalikan 2, menjadi seperti ini: 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + 6SiO 2 ( s ) + 10C( s ) → 6CaSiO 3 ( s ) + 10CO( g ) + 1P 4 ( s ) Namun, koefisien yang bernilai 1 tidak perlu ditulis dalam persamaan. 2Ca 3 (PO 4 ) 2 ( s ) + 6SiO 2 ( s ) + 10C( s ) → 6CaSiO 3 ( s ) + 10CO( g ) + P 4 ( s ) Jadi, jawaban yang tepat adalah D.