Logam Fe (Ar Fe = 56) jika dilarutkan di dalam asam dan direaksikan dengan KMnO4 akan terjadi reaksi sebagai berikut: Fe2+(aq) + Mn2+(aq) + Fe3+(aq) Jika berat

Volume KMnO₄ 0,1 M yang dibutuhkan untuk reaksi tersebut adalah 400 ml.

Jawaban E.

Persoalan ini termasuk dalam bahasan redoks dan stokiometri. Kali ini metoda yang dipilih untuk menyetarakan reaksi redoks adalah metoda setengah reaksi. Jumlah mol setara dengan perbandingan koefisien. Volume diperoleh dengan membagi mol terhadap konsentrasi.

Pembahasan

Reaksi redoks yang dimaksud belum disetarakan koefisiennya, yakni:

[tex]Fe_{(aq)}^{2+} + MnO_4_{(aq)}^+ \rightarrow Fe_{(aq)}^{3+} + Mn_{(aq)}^{2+}[/tex]

Ion permanganat berasal dari KMnO₄ yang terionisasi sebagai berikut:

[tex]KMnO_4_{(aq)} \rightarrow K_{(aq)}^+ + MnO_4_{(aq)}^+[/tex]

Ion kalium tidak terlibat pada reaksi redoks di atas karena termasuk logam aktif golongan IA.

Mari kita lakukan penyetaraan reaksi dengan memilih metode setengah reaksi. Salah satu pranala untuk menyimak kembali metode ini adalah https://brainly.co.id/tugas/948918.

Dua setengah reaksi yang belum seimbang dari reaksi di atas adalah:

[tex] MnO_4^+ \rightarrow Mn^{2+}[/tex]

[tex] Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} [/tex]

• Pada reaksi pertama terjadi reduksi di mana terjadi penurunan bilangan oksidasi Mn dari +7 menjadi +2. Simak caranya melalui https://brainly.co.id/tugas/5440992.
• Pada reaksi kedua terjadi oksidasi di mana terjadi kenaikan bilangan oksidasi Fe dari +2 menjadi +3.

Perhatikan setengah reaksi redoks berikut ini.

[tex] \boxed{Reduksi : MnO_4^- + 8H^+ + 5e \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O} [/tex]

• tambahkan 4 molekul H₂O di kanan yaitu di bagian yang kekurangan 4 atom O
• tambahkan 8 ion H⁺ di kiri agar jumlah H dan O seimbang
• total muatan kiri = -1 + 8 = +7 dan total muatan kanan = +2, tambahkan 5 elektron sebagai pengurang di ruas kiri agar seimbang

[tex] \boxed{Oksidasi : Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e} [/tex]

• tidak terdapat H maupun O di kedua ruas
• total muatan kiri = +2, total muatan kanan = +3, tambahkan 1 elektron sebagai pengurang di ruas kanan agar seimbang

Reaksi reduksi tetap sama sedangkan reaksi oksidasi dikalikan 5, seperti ini:

[tex] \boxed{Reduksi : MnO_4^- + 8H^+ + 5e \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O} [/tex]

[tex] \boxed{Oksidasi : 5Fe^{2+} \rightarrow 5Fe^{3+} + 5e} [/tex]

Perkalian secara menyilang di atas dilakukan untuk menyamakan jumlah elektron. Reaksi redoks dari kedua setengah reaksi yang dijumlahkan tersebut adalah sebagai berikut:

[tex] \boxed{5Fe^{2+} + MnO_4^- \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O} [/tex]

Reaksi sudah setara dan digunakan untuk menyelesaikan persoalan stoikiometri berikutnya.

Siapkan jumlah mol 11,2 gram Fe (Ar = 56).

[tex]\boxed{n = \frac{gram}{Ar} \rightarrow n = \frac{11,2}{56} = 0,2 \ mol}[/tex]

Dari reaksi setara di atas, perbandingan koefisien Fe²⁺ dan MnO₄⁻ adalah 5 : 1.

[tex]mol \ MnO_4^- = \frac{1}{5} \times mol Fe^{2+} = \frac{1}{5} \times 0,2[/tex]

Jumlah mol MnO₄⁻ adalah 0,04 mol.

Ingat, reaksi ionisasi kalium permanganat di awal pembahasan, yaitu:

[tex]KMnO_4_{(aq)} \rightarrow K_{(aq)}^+ + MnO_4_{(aq)}^+[/tex]

Karena koefisien KMnO₄ dan MnO₄⁻ sama, maka jumlah molnya sama, dengan demikian jumlah mol KMnO₄ adalah 0,04 mol.

Hitung volume 0,04 mol KMnO₄ dengan konsentrasi 0,1 M

[tex]\boxed{~M = \frac{n}{V} \rightarrow V = \frac{n}{M}~}[/tex]

[tex] V = \frac{0,04}{0,1} [/tex]  

Diperoleh volume KMnO₄ sebesar 0,4 liter atau 400 ml.

Pelajari lebih lanjut

1. Pengertian dari oksidator, reduktor, dan reaksi autoredoks https://brainly.co.id/tugas/2391766
2. Kasus serupa yang menggunakan metode setengah reaksi https://brainly.co.id/tugas/5440992
3. Menyelidiki bilangan oksidasi klor yang tidak dapat mengalami disproporsonasi brainly.co.id/tugas/79416

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

Detil Jawaban

Kelas         :  XII

Mapel        : Kimia

Bab            :  Redoks dan Elektrokimia

Kode          : 12.7.2

Kata Kunci : logam Fe, (Ar = 56), jika dilarutkan, di dalam asam, dan, direaksikan dengan, KMnO₄, akan terjadi reaksi, sebagai berikut, Fe2+(aq) + Mn2+(aq) + Fe3+(aq), berat Fe, dilarutkan, 11,2 gram, maka volume, 0,1 M, konsentrasi, dibutuhkan, adalah, penyetaraan koefisien, perbandingan, volum, logam aktif, K, stoikiometri, brainly