1
: Reaksi Oksidasi Reduksi Perkembangan Reaksi redoks
Bilangan oksidasi atom dalam suatu molekul molekul atau ion
Penggolongan reaksi berdasarkan perubahan bilangan oksidasi
Mendeskripsikan reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari pengikatan dan pelepasan oksigen o Mendeskripsikan reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari pengikatan dan pelepasan elektron Menentukan bilangan bilangan oksidasi atom dalam suatu molekul molekul atau ion o o Mendeskripsikan reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari perubahan bilangan oksidasi o Menentukan Oksidator dan reduktor dari persamaan reaksi oksidasi reduksi Memahami reaksi redoks dan nonredoks o o Memahami Reaksi autoredoks dan reaksi konproporsionasi 4.10 Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan reaksi oksidasi-reduksi oksidasi-reduksi o
I ndikato ndikatorr : o
o
o
o
o
Melakukan demonstrasi demonstrasi percobaan reaksi pembakaran pita magnesium untuk mengamati reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari pengikatan pengikatan dan pelepasan pelepasan oksigen Melakukan demonstrasi percobaan reaksi pemanasan karbon dan serbuk tembaga (II) oksida untuk mengamati reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari pengikatan dan pelepasan elektron Menganalisis hasil percobaan reaksi pembakaran pita magnesium untuk mengamati reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari pengikatan pengikatan dan pelepasan pelepasan oksigen Menganalisis hasil percobaan reaksi pemanasan karbon dan serbuk tembaga (II) oksida untuk mengamati reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari pengikatan dan pelepasan elektron Menyajikan hasil percobaan reaksi pembakaran pita magnesium untuk mengamati reaksi oksidasi reduksi ditinjau dari pengikatan pengikatan dan pelepasan pelepasan oksigen
2
LEMBAR KERJA SISWA KONSEP REAKSI REDOKS BERDASARKAN PELEPASAN DAN PENGIKATAN OKSIGEN DAN ELEKTRON
Aktivitas Siswa I Kompetensi yang diharapkan : a. Mampu menentukan reaksi oksidasi atau reduksi pada percobaan reaksi pembakaran pita magnesium dan pemansan serbuk tembaga(II) oksida dan karbon b. Mampu menuliskan persamaan reaksi pembakaran pita magnesium dan pemansan serbuk tembaga(II) oksida dan karbon c. mamp
video reaksi kimia
a. Apa yang terjadi ketika pita magnesium dibakar pada bunsen ? b. Apakah dalam reaksinya terjadi reaksi redoks ? c. Reaksi apa yang menyertai ? a. Apa yan terjadi ketika serbuk tembaga(II) oksida dan karbon dipanaskan di atas pemanas bunsen ? b. Apakah dalam reaksinya terjadi reaksi redoks? c. Reaksi apa yang menyertai ?
...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................
Reaksi pembakaran pita magnesium merupakan reaksi oksidasi karena mengikat oksigen. ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................... reaksi pemanasan serbuk tembaga(II) oksida dan karbon merupkan reaksi reduksi karena melepaskan oksigen.
3
.................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... Penjepit Amplas Pembakar spirtus Kaca arloji
.................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... Pita magnesium
.............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. Jawaban : 1. Ampelas pita magnesium hingga bersih 2. Jepit pita magnesium dengan tang penjepit 3. Bakar pita magnesium (tidak menatap magnesium yang terbakar) 4. Tampung abu panas hasil pembakaran dengan kaca arloji 2. Pemanasan serbuk tembaga(II) oksida dan karbon Alat dan Bahan : Alat-alat percobaan: Bahan-bahan percobaan : .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... .................................................................... Tabung reaksi Serbuk tembaga (II) oksida 5 gram Pembakar spirtus Serbuk karbon 5 gram Penjepit
.............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. 1. Campurkan serbuk tembaga (II) oksida dengan serbuk karbon masingmasing 3 gram ke dalam tabung reaksi 2. Panaskan campuran hingga terbentuk logam tembaga 3. Amati hasil yang terbentuk
1. Amati hasil yang terbentuk baik hasil pembakaran pita magnesium dan pemanasan serbuk tembaga(II) oksida dan karbon ! Hasil yang terbentuk dari : Pembakaran pita magnesium (Percobaan 1: )
4
................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Jawaban : Abu putih (MgO) Pemanasan serbuk tembaga(II) oksida dan karbon (percobaan 2) : ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Jawaban : Timbul gumpalan berwarna merah-kemerahan dan mengeluarkan gas 2. Buatlah persamaan kimia dari percobaan 1 dan percobaan 2 ! Percobaan 1 : ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ........................................................... ..................................................................................................... Jawaban : Mg(s) + O2(g) MgO(s) Percobaan 2 : ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Jawaban : 2CuO(s) + C(s) 2Cu(s) + CO2(g) 3. Tergolong reaksi oksidasi / reduksi dalam percobaan 1 dan 2 ? jelaskan ! Percobaan 1 : ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Jawaban : Reaksi Oksidasi karena melibatkan pengikatan oksigen Percobaan 2 : ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Jawaban : Reaksi reduksi karena melibatkan pelepasan oksigen. Berdasarkan hasil analisis pengamatan di atas, coba selesaikan soal berikut ini : Isilah apakah termasuk reaksi oksidasi atau reduksi ? 1. 2AgO(s) 2Ag(s) +O2(g) : reduksi 2. 2Hg (s) + O2(g) 2HgO(s) : oksidasi 3. 2S(s) + 3O2(g) 2SO3 (g) : oksidasi 4. 2H2O(l) 2H2 + O2 : reduksi 5. C(s) + O2(g) CO2 (g) : oksidasi Kesimpulan 1. Apakah hipotesismu diterima ? ................................................................................................................................................................ Jawaban :
5
Ya/diterima 2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat ? ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Jawaban : Reaksi Oksidasi adalah reaksi yang melibatkan pengikatan oksigen. Reaksi reduksi adalah reaksi yang melibatkan pelepasan oksigen.
Berikut ini merupakan contoh persamaan setengah reaksi : 1. Ag+ + e Ag 2. O2 + 4e 2O23. Hg Hg2+ + 2e 4. Na Na+ + 2e 5. Cl2 + 2e 2ClHipotesis : .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... Jawaban : Reaksi oksidasi adalah reaksi yang melepaskan elektron. Reaksi reduksi adalah reaksi yang mengikat elektron. Dari persamaan reaksi di atas, reaksi manakah yang mengalami oksidasi atau reduksi berdasarkan konsep serah terima elektron ? .......................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................
Jawaban : 1. Reaksi reduksi 2. Reaksi reduksi 3. Reaksi oksidasi 4. Reaksi oksidasi 5. Reaksi reduksi Untuk menguji apakah hipotesis yang telah kalian lakukan sudah benar atau salah, maka lakukanlah analisis dengan melengkapi tabel di bawah ini ! 6. Tuliskan kembali persamaan setengah reaksi di atas ! No
1. 2. 3.
Persamaan setengah reaksi + Ag + e Ag O2 + 4e 2O2Hg Hg2+ + 2e
Reaksi oksidasi/reduksi reduksi reduksi okidasi
alasan
Melibatkan pengikatan elektron Melibatkan pengikatan elektron Melibatkan pelepasan elektron
6
4.
Na
5.
Cl2 + 2e
Na+ + 2e
okidasi
Melibatkan pelepasan elektron
2Cl-
reduksi
Melibatkan pengikatan elektron
Kesimpulan 1. Apakah hipotesismu diterima ? ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... Jawaban : Ya/diterima 2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat ? Reaksi okidasi adalah : ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... Jawaban : Reaksi yang melibatkan pelepasan elektron reaksi reduksi adalah : ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... Jawaban : Reaksi yang melibatkan pengikatan elektron
7
LEMBAR KERJA SISWA (LKS) REAKSI REDOKS BERDASARKAN KONSEP PERUBAHAN BILANGAN OKSIDASI
Bilangan oksidasi suatu unsur dalam unsur bebas maupuan senyawanya, dapat ditentukan dalam aturan penentuan bilangan oksidasi. Jika kalian telah memahami cara penentuan biloks suatu unsur, pengertian reaksi redoks berdasarkan konsep perubahan biloks akan lebih mudah dipahami. Agar lebih memahami konsep redoks berdasarkan perubahan bilangan oksidasi, lakukanlah penyelidikan berikut :
a. Memahami penentuan bilangan oksidasi b. Memahami konsep redoks berdasarkan perubahan bilangan oksidasi c. Menentukan oksidator dan reduktor
Na Be Al O2 Cl2
0 0 0 0 0
Bilangan oksidasi Na dan Cl dalam NaCl ≠ 0 Kesimpulan :
.............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. Jawaban : Bilangan oksidasi atom dalam unsur bebas = nol Bilangan oksidasi atom dalam senyawa ≠ 0
Diketahui : Na+ Be2+ Al3+ S2Cl-
+1 +2 +3 -2 -1
8
Kesimpulan : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. Jawaban : Bilangan oksidasi ion monoatom adalah sama dengan jumlah muatan ion monoatom
Diketahui :
Li
+1
Be
+2
Ba
+3
Na
+1
Mg
+2
Al
+3
K
+1
Ca
+2
Ga
+3
Rb
+1
Sr
+2
Cs
+1
Ba
+2
Kesimpulan : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. Jawaban : Bilangan oksidasi logam golongan IA adalah +1 Bilangan oksidasi logam golongan IIA adalah + 2 Bilangan oksidasi logam golongan IIIA (Ba, Al, Ga) adalah +3
Diketahui : biner
H2O MgO Na2O
-2 -2 -2
Fluorida Peroksida Superoksida
F2O H2O2 KO2
+2 -1 -1/2
.............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. Jawaban : Bilangan oksidasi oksigen dalam senyawa biner adalah -2, di dalam senyawa fluorida adalah +2, di dalam senyawa peroksida adalah -1, di dalam senyawa superoksida adalah -1/2
9
Diketahui : Membentuk ikatan Dengan non logam
Contoh senyawa HCl
Bilangan oksidasi +1
Dengan logam
H2O NaH BaH2
+1 -1 -1
Kesimpulan : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. Jawaban : Bilangan oksidasi hidrogen bila berkaitan dengan non logam adalah +1, sedangkan bila berikatan dengan logam adalah -1.
Diketahui :
HCl SO42PO43-
+1 +6 +5
-2 -2 x 4 -2 x 4
0 -2 -3
Kesimpulan : .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. Jawaban : Jumlah bilangan oksidasi atom-atom dalam senyawa netral adalah nol. Jumlah bilngan oksidasi atom dalam ion poliatom adalah sama dengan jumlah muatan ion poliatom. Untuk lebih memahami tentang bilangan oksidasi, maka : Tentukan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa berikut : a. Mn dalam KMnO 4 Jawaban : Biloks K = +1 Biloks O = -2 Maka biloks Mn adalah : (1x +1) + (1x biloks Mn) + (-2 x 4) = 0 +1 + (biloks Mn) + (-8) = 0 Biloks Mn = 8-1 = 7
10
Jadi biloks Mn = +7 b. Cr dalam Cr2O72Jawaban : Biloks O = -2 Maka Biloks Cr adalah (2 x Biloks Cr) + (7 x -2) = -2 2 x biloks Cr + (-14) = -2 2 x biloks Cr = -2 + 14 = 12 Biloks Cr = 12/2 = 6 Jadi biloks Cr = 6 Berdasarkan penentuan bilangan oksidasi yang telah diketahui di atas, tentukanlah bilangan oksidasi unsur yang digarisbawahi ! a. HNO3 : .................................................................................................................................................................... Jawaban : +5 b. Ag2O
: ........................................................ ........................................................................................... .................
Jawaban : +1 c.
CuCl2
: ....................................................................................................................................................................
Jawaban : +2 d. PO43-
: .............................................................................. ......................................................................................
Jawaban : +5 e. CaCO3 : .................................................................................................................................................................... Jawban : +4 f.
Na2S2O3 : .................................................................................................................................................................. Jawaban : +2
g. H2S
: ........................................................ .................................................................. .........................................
Jawaban : -2 h. K2Cr2O7 : .................................................................................................................................................................. Jawaban : +6 i.
FeCl3
: ...................................................................................................................................................................
Jawaban : +3 j.
KMnO4 : ................................................................................................................................................................... Jawaban : +7
k. CrO42- : ................................................................................................................................................................... Jawaban : +6
11
Rumusan masalah : Apakah bilangan oksidasi unsur dalam suatu persamaan reaksi redoks dapat mengalami perubahan ? Hipotesis : ............................................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................................ Jawaban : Bilangan oksidasi unsur dalam suatu persamaan reaksi dapat mengalami perubahan yaitu dapat mengalami kenaikan atau penurunan biloks. Untuk mengetahui hipotesis yang telah kalian susun benar atau salah, maka lengkapilah tabel berikut untuk menemukan konsep redoks berdasarkan perubahan bilangan oksidasi, dengan memberi tanda centang (√) untu menjawab ya dan (-) untuk menjawab tidak Reaksi
Biloks Ruas kiri
Perubahan biloks bertambah berkurang
Ruas kanan
Jenis reaksi oksidasi Reduksi
Pb2+ + Cu Pb + Cu2+
Pb dalam Pb2+
+2
Pb
0
-
√
-
√
2H2 + O2 2H2O
H dalam H2
0
H dalam H2O
+1
√
-
√
-
C + O2 CO2
C
0
C dalam CO2
+4
√
-
√
-
2NiO + C 2Ni + CO2
Ni dalam NiO
+2
Ni
0
-
√
-
-
Bilangan oksidasi unsur C dalam C = 0 menjadi +4 dalam senyawa CO2 mengalami pertambahan/pengurangan bilangan oksidasi,merupakan reaksi oksidasi/reduksi. Bilangan oksidasi unusr Ni dalam senyawa NiO = +2 menjadi 0 dalam Ni mengalami pertambahan/pengurangan bilangan oksidasi, merupakan reaksi oksidasi/reduksi
12
Kesimpulan : 1. Apakah hipotesismu diterima ? ................................................................................................................................. Jawaban : Ya/diterima 2. Berdasarkan data pada tabel, kesimpulan apa yang dapat dibuat mengenai konsep redoks berdasarkan perubahan bilangan oksidasi : ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Jawaban : Reaksi oksidasi adalah reaksi yang terjadi kenaikan bil angan oksidasi unsur Reaksi reduksi adalah reaksi yang terjadi penurunan bilangan oksidasi
Rumusan masalah
: dalam persamaan reaksi berikut : Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Adakah zat yang bertindak sebagai oksidator dan reduktor
12
Kesimpulan : 1. Apakah hipotesismu diterima ? ................................................................................................................................. Jawaban : Ya/diterima 2. Berdasarkan data pada tabel, kesimpulan apa yang dapat dibuat mengenai konsep redoks berdasarkan perubahan bilangan oksidasi : ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Jawaban : Reaksi oksidasi adalah reaksi yang terjadi kenaikan bil angan oksidasi unsur Reaksi reduksi adalah reaksi yang terjadi penurunan bilangan oksidasi
Rumusan masalah
: dalam persamaan reaksi berikut : Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Adakah zat yang bertindak sebagai oksidator dan reduktor
: ................................................................................................ Ada. Yaitu Mg sebagai reduktor dan HCl sebagai oksidator. Untuk menjawab hipotesismu, lakukan analisis terhadap persamaaan reaksi tersebut ! Hipotesis
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 a. Tentukan perubahan bilangan oksidasi masing-masing unsur di atas .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Jawaban : Mg = 0 Mg dalam MgCl2 = +2 Jadi perubahan bilangan oksidasi adalah dari 0 ke +2 H dalam HCl = +1 H dalam H2 = 0 Jadi perubahan bilangan okidasi adalah dari + ke 0 b. Tentukan zat yang mengalami oksidasi .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Jawaban : Mg
13
c. Tentukan zat yang mengalami reduksi .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Jawaban : HCl d. Tentukan hasil oksidasi .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Jawaban : MgCl 2 e. Tentukan hasil reduksi .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Jawaban : H2 f. Tentukan oksidator .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Jawaban : HCl g. Tentukan reduktor .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... Jawaban : Mg Kesimpulan : 1. Apakah hipotesismu diterima ? . ................................................................................................................................. ................................................................................................................................... Jawaban : ya/diterima 2. Berdasarkan analisis terhadap reaksi redoks di atas, kesimpulan yang dapat dibuat mengenai ? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Jawaban : Oksidator atau pengoksidasi adalah zat yang mengoksidasi zat lain (oksidator mengalami reduksi Reduktor atau pereduksi adalah zat yang mereduksi zat lain (reduktor mengalami oksidasi)
14
LEMBAR KERJA SISWA (LKS) Reaksi kimia menjadi reaksi redoks dan nonredoks, untuk menentukan apakah reaksi tergolong redoks dan nonredoks dapat kita lakukan dengan melihat perubahan bilangan oksidasi unsurunsur pada reaksi kimia. konsep bilangan oksidasi juga diperlukan dalam menentukan reaksi autoredoks (disproporsionasi) dan koproporsionasi.
a. Menentukan reaksi redoks dan non redoks b. Menentukan reaksi autoredoks
d. Bagaimana bila dalam aquades ditambahkan dengan kalsium karbida ? e. Apakah dalam reaksinya terjadi perubahan bilangan oksidasi ? f. Reaksi apa yang menyertai ? d. Bagaimana bila ke dalam larutan HCl ditambahkan dengan logam zink ? e. Apakah dalam reaksinya terjadi perubahan bilangan oksidasi ? f. Reaksi apa yang menyertai ?
...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... Jawaban : Kalisum karbida bereaksi dengan akuades akan menghasilkan endapan kalsium hidroksida dan gas etilena ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... Jawaban : Zink bereaksi dengan larutan asam klorida akan menghasilkan gas hidrogen dan larutan zink klorida
Setelah mengamati tayangan video pertama, lengkapilan jawaban pertanyaan berikut : 1. Apa sajakah bahan yang diperlukan dalam tayangan video reaksi kimia tersebut ? ................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................... Jawaban : Akuades dan kalsium karbida
15
2. Bagaimana hasil yang terbentuk ? ................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................... Jawaban : Endapan kalsium hidroksida dan gas etilena 3. Tuliskan persamaan reaksi kimia dalam tayangan video tersebut ! ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ Jawaban : CaC2 (s) + 2 H 2O(l) Ca(OH)2(s)+ C2H2(g) 4. Tergolong reaksi redoks atau nonredoks pada reaksi kimia tersebut ? jelaskan ! ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ Jawaban : Reaksi nonredoks Setelah mengamati tayangan video kedua, lengkapilan jawaban pertanyaan berikut : 5. Apa sajakah bahan yang diperlukan dalam tayangan video reaksi kimia tersebut ? ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ Jawaban : Logam zink dan larutan asam klorida 6. Bagaimana hasil yang terbentuk ? ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ Jawaban : Terbentuk gas hidrogen dan larutan zink klorida 7. Tuliskan persamaan reaksi kimia dalam tayangan video tersebut ! ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ Jawaban : Zn(s) + 2HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g)
8. Tergolong reaksi redoks atau nonredoks pada reaksi kimia tersebut ? jelaskan ! ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ Jawaban : Reaksi redoks
a. Apakah hipotesismu diterima ? ........................................................................................................................................................................................ ....................................................................................................................................................................................... Jawaban : Ya/diterima b. Kesimpulan apa yang dapat kalian buat ? ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... Jawaban : reaksi redoks adalah reaksi yang melibatkan perubahan bilangan oksidasi. Reaksi nonredoks adalah reaksi yang tidak melibatkan perubahan bilangan oksidasi
16
