Konsep Reaksi Reduksi-Oksid Reduksi-Oksidasi asi (Redoks) Perhatikan gambar buah apel di bawah ini. Apakah terjadi perubahan setelah dibiarkan di udara terbuka? Perubahan apa yang terjadi? apa yang menyebabkan terjadinya perubahan tersebut?
Gambar 1: Apel ketika baru digigit
Gambar 2: Apel setelah dibiarkan beberapa saat di udara.
Gambar 3: Apel setelah dibiarkan beberapa jam di udara
Perhatikan pula gambar paku di bawah ini.
Gambar 4: paku
Gambar 5: paku mulai berkarat
Fakta Kimia
Fotosintesis terjadi pada tumbuhan hijau. Selama proses fotosintesis tumbuhan hijau yang mengandung mengandung klorofil menyerap cahaya matahari untuk mengubah karbondioksida dan air menjadi senyawa yang di butuhkan tumbuhan (glukosa) 6CO2
sin 6 H 2 O C 6 H 12 O6 ar UV
6O2
Fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi karena hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan dari proses fotosintesis
Gambar 6: paku berkarat
Dari gambar di atas, jika sepotong besi diletakkan di udara terbuka, ternyata lama-kelamaan logam besi tersebut berkarat. Mengapa logam besi dapat berkarat dan reaksi apa yang terjadi pada logam besi tersebut? Untuk mengetahuinya, marilah kita mempelajari tentang materi konsep reaksi redoks. Beberapa reaksi yang terjadi di sekitar kita, seperti apel yang berubah warna menjadi kecoklatan setelah dikupas dan dibiarkan di udara terbuka, paku berkarat, dan proses fotosintesis merupakan beberapa contoh reaksi redoks yang terjadi dalam kehidupan kita sehari-hari. Reaksi redoks adalah reaksi oksidasi dan reduksi. Konsep reaksi oksidasi dan reduksi mengalami perkembangan yang pada awalnya didasarkan pada pengikatan dan pelepasan oksigen, kemudian didasarkan pada penangkapan dan pelepasan elektron, dan selanjutnya berdasarkan kenaikan dan penurunan biloks.
Ringkasan Materi Reaksi Redoks | Redoks ||karyaartana13.ka@g |
[email protected] mail.com
Page 1
Perkembangan Konsep Reaksi Oksidasi- Reduksi Konsep reaksi oksidasi dan reduksi mengalami perkembangan dari masa ke masa sesuai cakupan konsep yang dijelaskan. Perkembangan konsep reaksi redoks menghasilkan dua konsep, yakni konsep klasik dan modern. Awalnya, konsep reaksi oksidasi dan reduksi ditinjau dari peristiwa penggabungan dan pelepasan oksigen. Oksidasi didefinisikan sebagai peristiwa penggabungan/pengikatan suatu zat dengan oksigen. Sebaliknya peristiwa pelepasan oksigen oleh suatu zat disebut reduksi. Oksidasi: pengikatan oksigen Reduksi: pelepasan oksigen
Contoh reaksi oksidasi: 1. Proses perkaratan logam, seperti besi : 4Fe(s) + 3O 2(g) → 2Fe2O3(s) 2. Reduksi Merkuri (II) Oksida HgO ketika dipanaskan : 2 HgO( s) 2 Hg (l ) Contoh reaksi reduksi: 1. Peristiwa fotosintesis:
6CO2
sin ar UV 6 H 2 O C 6 H 12 O6
O2 ( g )
6O2
Seiring dilakukannya berbagai percobaan, konsep redoks juga mengalami perkembangan. Mengingat tidak semua reaksi kimia melibatkan oksigen, maka munculah teori yang lebih modern yang hingga saat ini masih dipakai. Dalam teori ini disebutkan bahwa: a. Oksidasi adalah peristiwa yang menyebabkan hilangnya satu atau lebih elektron dari suatu zat. Zat yang mengalami oksidasi menjadi lebih positif. b. Reduksi adalah peristiwa yang menyebabkan diperolehnya satu atau lebih elektron oleh suatu zat. Zat yang mengalami reduksi akan menjadi lebih negatif. Teori ini masih dipakai hingga saat ini. Jadi proses oksidasi dan reduksi tidak hanya dilihat dari penangkapan oksigen dan hidrogen, melainkan dipandang sebagai proses perpindahan elektron dari zat yang satu ke zat yang lain. Ditinjau dari serah terima elektron, reaksi reduksi dan reaksi oksidasi selalu terjadi bersamasama. Artinya, ada zat yang melepas elektron atau mengalami oksidasi dan ada zat yang menerima elektron tersebut atau mengalami Reaksi oksidasi dan reduksi ternyata bukan hanya melibatkan oksigen, melainkan juga melibatkan elektron. Oksidasi: pelepasan elektron Reduksi: enerimaan elektron Contoh: Reaksi natrium dengan klorin membentuk natrium klorida (NaCl) 2Na + Cl 2 2NaCl Oksidasi : 2Na 2Na+ + 2e- [melapas 2 elektron] Reduksi : Cl2 + 2e2Cl- [menerima 2 elektron] Reaksi redoks: 2Na + Cl2 2Na+ + 2Cl→
→
→
Ringkasan Materi Reaksi Redoks ||
[email protected]
Page 2
Pada reaksi di atas Na mengalami reaksi oksidasi (melepas 2 elektron) dan menyebabkan Cl2 tereduksi sehingga disebut reduktor. Sementara Cl2 mengalami reaksi reduksi (menerima 2 elektron) sehingga disebut oksidator.
2Na
+
Reduktor
Cl2 Oksidator
→
2 Na+
+
Hasil Oksidasi
2 Cl–(aq) Hasil Reduksi
oksidasi reduksi
Reaksi redoks dapat pula ditinjau dari perubahan bilangan oksidasi atom atau unsur sebelum dan sesudah reaksi. Bilangan oksidasi (b.o) dari suatu atom didefinisikan sebagai jumlah muatan dari atom yang secara tidak langsung menandakan jumlah elektron yang telah diterima atau diserahkan. Oksidasi: kenaikan bilangan oksidasi Reduksi : penurunan bilangan oksidasi Untuk menentukkan terjadinya reaksi redoks maka bilangan oksidasi dari setiap atom suatu zat dalam reaksi kimia di hitung. Kemudian lihat bilangan oksidasi atom dalam zat sebelum dan sesudah reaksi yang berubah. Contoh: 0 +1 -1 +2 -1 0 1.) Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g) oksidasi reduksi
dari reaksi di atas dapat dilihat bahwa bilangan oksidasi Zn sebelun reaksi (sebelah kiri tanta panah) dengan sesudah reaksi (sebelah kanan tanda panah) berubah dari 0 menjadi +2, dan bilangan oksidasi atom H berubah dari +1 menjadi 0. Aturan bilangan oksidasi adalah sebagai berikut: Aturan Umum 1. Bilangan oksidasi atom dalam unsur-unsur bebas = 0 (nol) Contoh: Bilangan oksidasi unsur Na, Be, Al, H 2, O2, Cl2, P4, S8 = 0 2. Bilangan oksidasi molekul bebas = 0 (nol) Contoh: Bilangan oksidasi molekul H 2, O2, Cl2, Br2, N2 = 0 3. Bilangan oksidasi unsur dalam keadaan ion = muatannya Contoh : - Bilangan oksidasi ion Li+ = +1 - Bilangan oksidasi ion S 2- = -2 - Bilangan oksidasi ion Fe 3+ = +3 4. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa netral = 0 (nol) Senyawa
Jumlah biloks semua unsur
NaCl
(1 x b.o Na) + (1 x b.o Cl) = (+1) + (-1) = 0
CaBr2
(1 x b.o Ca) + (2 x b.o Br) = (+2) + (-2) = 0
BF3
(1 x b.o B) + (3 x b.o F) = (+3) + (-3) = 0
*b.o = bilangan oksidasi Ringkasan Materi Reaksi Redoks ||
[email protected]
Page 3
5. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam ion poliatom = muatan ionnya Ion poliatom
Jumlah biloks dalam ionnya
NO3-
(1 x b.o N) + (3 x b.o O) = -1
S2O32-
(2 x b.o S) + (3 x b.o O) = -2
Cr2O72-
(2 x b.o Cr) + (7 x b.o O) = -2
MnO4-
(1 x b.o Mn) + (4 x b.o 0) = -1
6. Bilangan oksidasi unsur fluorin (F) selalu bernilai -1 7. Bilangan oksidasi unsur hidrogen (H) selalu bernilai +1, kecuali pada senyawa hidrida bernilai -1 Catatan : senyawa hidrida adalah senyawa yang terbentuk dari unsur logam dan unsur hidrogen, contoh : NaH, MgH 2 8. Bilangan oksidasi unsur oksigen (O) selalu bernilai -2, kecuali pada senyawa peroksida bernilai -1, dan pada senyawa F 2O bernilai +1 Catatan : senyawa peroksida adalah senyawa antara logam dan anion peroksida (O22-), contoh : Na2O2, H2O2, CaO2 9. Unsur logam golongan utama hanya memiliki satu bilangan oksidasi, sedangkan unsur logam transisi memiliki bilangan oksidasi lebih dari satu Contoh, Cu memiliki 2 bilangan oksidasi dalam senyawa yaitu +1 pada Cu 2O dan +2 pada CuO *lihat letak Cu (tembaga) dalam Tabel Periodik Unsur
Bilangan oksidasi tidak sama dengan muatan ion. Untuk membedakannya, penulisan bilangan oksidasi diberi tanda +/- di depan angka. Sebaliknya penulisan muatan ion diberi tanda +/ di belakang angka. Sebagai contoh: Ion Na+ mempunyai muatan 1+ dan bilangan oksidasi +1. Ion O2- mempunyai muatan 2- dan bilangan oksidasinya -2
Reaksi autoredoks (reaksi disproporsionasi) adalah reaksi yang melibatkan suatu zat yang mengalami reduksi dan sekaligus oksidasi. Cl2(g) + NaOH(aq) NaCl(aq) + NaClO(aq) + H 2O(l) →
0
-1
+1
reduksi oksidasi
Biloks Cl dalam Cl2 (unsur bebas) = 0 Biloks Cl dalam NaCl = -1 Biloks Cl dalam NaClO = +1 Berarti Cl mengalami kenaikan sekaligus penurunan bilangan oksidasi, sehingga Cl mengalami reduksi sekaligus oksidasi.
Ringkasan Materi Reaksi Redoks ||
[email protected]
Page 4
Reaksi anti autoredoks (raksi konproporsionasi) adalah reaksi yang hasil reduksi dan oksidasinya sama. Contoh: 2H2S (g) + SO2 (g) 3S (s) + 2H2O (l) →
-2
+4
0
reduksi oksidasi
Biloks S dalam H2S (unsur bebas) = -2 Biloks S dalam SO2 = +4 Biloks S dalam S = 0 Berarti S mengalami kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi dan menghasilkan zat yang sama, sehingga reaksi tersebut termasuk reaksi anti autoredoks.
Ringkasan Materi Reaksi Redoks ||
[email protected]
Page 5
