Dalam suasana asam, larutan yang mengandung VO, mengoksidasi logam menurut persamaan reaksi berikut belum setara) VO,- (aq) + Zn(s) → V2+ + Zn2+ Sebanyak 9.75 gram logam Zn (A, = 65) tepat habis bereaksi dengan 200 ml larutan VO, 1,5 M yang diperoleh dari pengenceran 40 ml larutan VO.- Nilai n pada vo - adalah n 

Reaksi yang melibatkan perubahan bilangan oksidasi (biloks) akibat adanya proses serah terima elektron disebut dengan reaksi reduksi-oksidasi (redoks). Reduksi terjadi ketika zat menerima elektron sehingga biloksnya turun, sedangkan oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron sehingga biloksnya naik. Oleh karena itu, dalam persamaan reaksi redoks, selain menyetarakan jumlah atom, kita juga harus menyetarakan muatan di kedua ruas. 

Pada soal terdapat reaksi redoks serta data jumlah zatnya seperti massa, molaritas, dan volume zat. Soal ini menanyakan nilai n pada spesi \(VO_n^-\). Dengan begitu, ini adalah soal tentang menyetarakan persamaan redoks.

Penjelasan Konsep

Untuk menyetarakan reaksi redoks bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu cara perubahan bilangan oksidasi (PBO) dan cara setengah reaksi ion-elektron. Untuk menjawab soal kali ini, kita gunakan cara PBO aja ya. Tahapan penyetaraan reaksi redoks dengan cara PBO yaitu:
1) Tentukan biloks masing-masing unsur
2) Tentukan yang mengalami reduksi dan oksidasi
3) Tentukan kenaikan dan penurunan biloksnya, jika belum sama, maka setarakan dengan cara dikalikan suatu bilangan (faktor pengali)
4) Jadikan faktor pengali tersebut sebagai koefisien
5) Hitung muatan di kedua ruas, setarakan muatan dengan cara:
<ul><li>+ \(H^+\) di ruas yang muatannya kecil (Asam)</li><li>+ \(OH^-\) di ruas yang muatannya besar (Basa)</li></ul>
6) Setarakan atom H dengan menambah \(H_2O\) di ruas yang kekurangan H.

Pada soal diketahui persamaan reaksi redoks:

\(VO_n^- (aq) + Zn (s) → V^{2+} (aq) + Zn^{2+} (aq)\)
Tentukan biloks masing-masing unsur:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-85/LessonId-224/ModuleId-2/QuestionCode-21IPIJH64RA/biloks V dan Zn.png" />
Biloks Zn berubah dari 0 menjadi +2 maka Zn mengalami oksidasi. Otomatis, V mengalami reduksi dari 2n-1 menjadi +2. Perubahan biloks:
<ul><li>Biloks V turun dari 2n-1 menjadi +2 maka elektron yang diterima sebanyak 2n-1-2 = (2n-3)e</li><li>Biloks Zn naik dari 0 menjadi +2 maka elektron yang dilepas sebanyak 2 – 0 = 2e</li></ul>
Karena elektron yang terlibat belum sama, maka kita samakan dengan cara dikali silang dan dijadikan sebagai koefisien, sehingga:
\(2VO_n^- (aq) + (2n-3)Zn (s) → 2V^{2+} (aq) + (2n-3)Zn^{2+} (aq)\)

Selanjutnya, untuk menentukan nilai n, maka kita bisa gunakan prinsip pada stoikiometri reaski yaitu perbandingan koefisien sebanding dengan perbandingan mol. Untuk itu, yuk kita hitung mol \(VO_n^-\) dan mol \(Zn\) terlebih dahulu:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-85/LessonId-224/ModuleId-2/QuestionCode-21IPIJH64RA/mol redoks.png" />
nah, sekarang kita gunakan perbandingan koefisien dan perbandingan mol untuk mendapat nilai n:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-85/LessonId-224/ModuleId-2/QuestionCode-21IPIJH64RA/nilai n.png" />

Pembahasan