REAKSI REDOKS

REAKSI OKSIDASI REDUKSI

Dalam kehidupan sehari-hari sering ditemui reaksi kimia yang dapat digolongkan dalam reaksi oksidasi, reaksi reduksi maupun reaksi oksidasi-reduksi (redoks), misalnya pembakaran, perkaratan, pengolahan logam dari bijinya.

A. Konsep Oksidasi-Reduksi

Berdasar perkembangannya, konsep oksidasi-reduksi dijelaskan dari beberapa hal berikut :

1. Penggabungan dan Pengeluaran Oksigen

Jika sepotong besi diletakkan di udara terbuka, lama kelamaan logam itu berkarat. Reaksi perkaratan besi berlangsung sebagai berikut :

₄Fe_(s) + ₃O_{2(g) 2}Fe₂O₃₍₆₎

Pada peristiwa perkaratan, besi bereaksi dengan oksigen. Kita katakan besi mengalami oksidasi. Kata “oksidasi” secara karafiah berarti “ Pengoksigenan ”. karat besi adalah oksida dengan rumus Fe₂O_3, sebagaimana bijih besi pada kulit bumi, pada industri logam bijih besi diolah menjadi besi murni menurut reaksi berikut ini :

Fe₂O_3(s) + ₃CO_{(g) 2}Fe_(s) + ₃CO_{2 (g)}

Pada pembuatan besi murni, terjadi pengeluaran atau pengurangan oksigen dari bijih besi (Fe₂O₃). Kita katakan, Fe₂O₃ mengalami reduksi. Kata reduksi secara harafiah berarti “pengurangan”. Jadi : Oksidasi adalah peristiwa penggabungan pada persamaan reaksi berikut :

₂Cu + O_{2 2}CuO

₂Fe + O_{2 2}FeO

₄Fe + ₃O_{2 2}Fe₂O₃

Reduksi adalah proses pengambilan atau pengeluaran oksigen dari suatu zat.

₂FeO + C ₂Fe + CO₂

CuO + H₂ Cu + H₂O

2. Pelepasan dan Penangkapan Elektron

Pada peristiwa oksidasi Fe menjadi Fe₂O_3, atom Fe melepaskan elektron menjadi ion Fe³⁺. Jadi pengertian oksidasi dapat diperluas menjadi pelepasan elektron. Sebaliknya pada peristiwa reduksi Fe₂O₃ menjadi Fe, ion Fe³⁺ menangkap elektron menjadi atom Fe.

Maka pengertian reduksi juga dapat diperluas menjadi peristiwa penangkapan elektron.

Dengan pengertian yang lebih luas ini, konsep oksidasi dan reduksi tidaklah terbatas pada reaksi-reaksi yang melibatkan oksigen saja.

Oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron.

- 1-

Contoh reaksi oksidasi :

Na Na⁺ + e

Zn Zn²⁺ + ₂e

Fe²⁺ Fe³⁺ + e

S^2- S + ₂e

Reduksi adalah reaksi penerimaan atau penangkapan elektron.

Contoh reaksi reduksi :

K⁺ + e K

Cu²⁺ + ₂e Cu

Co³⁺ + e Co²⁺

Cl₂ + ₂e ₂Cl^-

	Pada reaksi oksidasi, elektron berada di ruas kanan Pada reaksi reduksi,, elektron berada di ruas kiri

Perlu diingat bahwa “ melepaskan elektron “ berarti memberikan elektron kepada atom lain. Sedangkan “menangkap elektron” berarti menerima elektron dari atom lain. Jadi peristiwa oksidasi suatu atom selalu disertai oleh peristiwa reduksi atom yang lain. Sebagai contoh, kita lihat reaksi oksidasi

Zn Zn²⁺ + e

Reaksi ini harus mempunyai pasangan berupa reaksi reduksi agar jelas kepada siapa elektron itu diberikan, misalnya :

Cu²⁺ + ₂e Cu

Dengan demikian, kedua reaksi diatas masing-masing baru merupakan setengah reaksi, sedangkan reaksi lengkapnya adalah :

Zn + Cu²⁺ Zn²⁺ + Cu

Reaksi lengkap ini disebut reaksi redoks (singkatan dari reduksi-oksidasi) sebab mengandung dua peristiwa sekaligus : Zn teroksidasi menjadi Zn²⁺ dan Cu²⁺ tereduksi menjadi Cu.

Zat yang mengalami oksidasi (melepaskan elektron) disebut reduktor (pereduksi), sebab ia menyebabkan zat lain mengalami reduksi, sebaliknya zat yang mengalami reduksi disebut oksidator (pengoksidasi).

Pada contoh reaksi diatas Zn merupakan reduktor, sedangkan Cu²⁺ merupakan oksidator.

	Reduktor = Zat yang mengalami oksidasi Oksidator = Zat yang mengalami reduksi

- 2-

B. Bilangan Oksidasi

Untuk memudahkan kita dalam mengetahui reduktor (zat yang mengalami oksidasi) dan oksidator (zat yang mengalami reduksi), maka kepada masing-masing atom diberikan suatu harga yang disebut bilangan oksidasi atau tingkat oksidasi.

Bilangan oksidasi didefinisikan sebagai muatan yang dimiliki suatu atom jika elektron diberikan kepada atom lain yang keelektronegatifannya lebih besar.

Untuk menentukan bilangan oksidasi berbagai atom unsur dalam senyawanya disusun aturan sebagai berikut :

1. Atom dalam unsur memiliki bilangan oksidasi nol.

Contohnya : - Bilangan oksidasi O dalam O₂ adalah nol

- Bilangan oksidasi P dalam P₄ adalah nol

2. Ion yang sederhana (satu atom) memiliki bilangan oksidasi sesuai dengan muatannya.

Contohnya : Cu²⁺, Na⁺, Cl^- dan S^2- masing-masing memiliki bilangan oksidasi +2, +1. -1 dan -2

3. Atom H dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi +1

4. Atom O dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi -2

5. Atom logam dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi positif sesuai dengan muatannya. Logam-logam gol IA mempunyai bilangan oksidasi +1 dan logam-logam gol IIA mempunyai bilangan oksidasi +2.

Misalnya :

Dalam NaCl, bilangan oksidasi Na = +1

K NO₃, bilangan oksidasi K = +1

Ca Co₃, bilangan oksidasi Ca = +2

Ba SO₄, bilangan oksidasi Ba = +2

Pb Cl₂, bilangan oksidasi Pb = +2

Pb Cl₄, bilangan oksidasi Pb = +4

6. Jumlah bilangan oksidasi seluruh atom dalam senyawa = nol

7. Jumlah bilangan oksidasi seluruh atom dalam ion = muatan ionnya

· Perlu diingat !

1. Dalam F₂O bilangan oksidasi O = +2

2. Dalam peroksida (Na₂ O₂, H₂ O₂) bilangan oksidasi O = -1

3. Dalam hidrida (Na H, Al H₃) bilangan oksidasi H = -1

Contoh Soal :

Tentukan bilangan oksidasi belerang (S) dalam :

a. H₂ S b. H₂SO₄

- 3 -

Jawab :

a. Jumlah bilangan oksidasi H = +2

Agar jumlah bilangan oksidasi = nol, maka

Bilangan oksidasi S = -2

b. Jumlah bilangan oksidasi H = +2

Jumlah bilangan oksidasi O = -8

Agar jumlah bilangan oksidasi = nol, maka

Bilangan oksidasi S = +6

C. Konsep Oksidasi-Reduksi Berdasarkan Bilangan Oksidasi

Ditinjau dari sudut bilangan oksidasi, reaksi redoks bercirikan perubahan bilangan oksidasi sebagai contoh reaksi antara logam seng dengan larutan tembaga (II) sulfat :

+2 0

Zn + Cu²⁺ Zn ²⁺ + Cu

0 +2

Dari bilangan oksidasi nol (unsur bebasnya) seng berubah menjadi seng dengan bilangan oksidasi +2. Sementara itu tembaga berubah dari bilangan oksidasi +2 menjadi nol. Jadi pada reaksi diatas seng mengalami reaksi oksidasi dan ion Cu²⁺ mengalami reaksi reduksi.

Dengan demikian dapat disimpulkan.

Oksidasi = Penambahan (naiknya) bilangan oksidasi

Reduksi = Pengurangan (turunnya) bilangan oksidasi

Contoh Soal :

Dari reaksi-reaksi dibawah ini, tentukan manakah yang merupakan reduktor dan oksidator.

a. Zn + H₂SO₄ ZnSO₄ + H₂

b. Ag + Cl₂ 2Ag Cl₂

c. ₂HNO₃ + ₂HBr 2NO₂ + Br_{2 + 2}H₂O

Jawab : a. Zn reduktor, sebab bilangan oksidasi Zn naik dari O menjadi +2

H₂SO₄ oksidator, sebab bilangan oksidasi H turun dari +1 menjadi O

b. Ag reduktor, sebab bilangan oksidasi Ag naik dari O menjadi +1

Cl₂ oksidator, sebab bilangan oksidasi Cl turun dari O menjadi -1

c. HNO₃ oksidator sebab bilangan oksidasi N turun dari +5 menjadi +4

d. HBr reduktor, sebab bilangan oksidasi Br naik dari -1 menjadi O

- 4-

Beberapa hal yang penting diperhatikan :

1. Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi

2. Jika dalam suatu reaksi terlibat suatu unsur (bilangan oksidasi nol) baik sebagai pereaksi maupun hasil reaksi maka boleh dipastikan reaksi itu adalah reaksi redoks

3. Jika dalam suatu reaksi tidak terdapat perubahan bilangan oksidasi (semua atom memiliki bilangan oksidasi tetap) maka reaksi itu bukan reaksi redoks perhatikan reaksi.

H₂SO₄ + ₂NaOH Na₂SO₄ + ₂H₂O

Reaksi ini bukan redoks sebab bilangan oksidasi atom-atomnya tidak ada yang berubah : yaitu H tetap +1, S tetap +6, O tetap-2 dan Na tetap +1

Contoh lain reaksi yang bukan reaksi redoks

SO₂ + NaOH NaHSO₃

₂Ag⁺ + CrO₄^2- Ag₂CrO₄

Latihan Soal :

I. Essay

1. Jika bilangan oksidasi H = +1 dan O = -2, tentukan bilangan oksidasi atom-atom yang lain dalam :

a. NH₃ g. K₂CO₃

b. Al₂O₃ h. MnO₄^-

c. H₂CrO₄ i. HCO₃^-

d. PO₄^3- j. Ni(H₂O)₄²⁺

f. Al(OH)₃ k. Cr (H₂O)6³⁺

II. Pilih satu jawaban yang paling tepat !

1. Unsur mangan yang mempunyai bilangan oksidasi sama dengan khrom dalam H₂Cr₂O_7, adalah .........

a. KmnO₄ d. MnO

b. K₂MnO₄ e. MnO₂

c. MnSO₄

2. Vanadium dengan bilangan oksidasi +4 terdapat pada senyawa .........

a. NaVO₂ d. VOSO₄

b. V₂O₅ e. MCl₃

c. VSO₄

3. Pada senyawa manakah nitrogen mempunyai bilangan oksidasi +1 ?

a. HNO₃ d. N₂O

b. N₂O₄ e. NH₃

c. NO

- 5-

4. Pada reaksi :

MnO₂ + H₂SO₄ + 2NaI MnSO₄ + 2H₂O + I₂

yang berperan sebagai oksidator adalah .........

a. MnO₂ d. MnSO₄

b. H₂SO₄ e. Na₂SO₄

c. NaI

5. Pada reaksi :

Cl₂ + 2KOH KCl + KClO + H₂O

Bilangan oksidasi khlor berubah dari ........

a. -1 menjadi +1 dan 0 d. +1 menjadi 0 dan -1

b. +1 menjadi -1 dan 0 e. 0 menjadi -1 dan +1

c. 0 menjadi -1 dan -2

* * * * * * * * *

- 6-

- 5 -