Reaksi Redoks

Pernahkah kalian melihat besi yang berkarat? Mengapa besi jika dibiarkan tanpa perlindungan lama kelamaan terbentuk bintik-bintik merah pada permukaanya? Proses perkaratan logam merupakan contoh reaksi reduksi yang terjadi di alam. Munculnya bintik-bintik merah (karat) pada logam disebabkan logam mengikat oksigen dari udara dan air.

Oksigen bereaksi dengan banyak unsur membentuk senyawa yang disebut sebagai oksida. Pengertian oksidasi dihubungkan dengan reaksi unsur atau senyawa dengan oksigen. Seiring dengan perkembangan kimia, istilah oksidasi dan reduksi juga dikembangkan dan disempurnakan. Perkembangan konsep reaksi reduksi oksidasi dibagi menjadi 3, yaitu :

1. Konsep reaksi redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen
2. Konsep reaksi redoks berdasarkan transfer elektron
3. Konsep reaksi redoks berdasarkan perubahan bilangan oksidasi

Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Pelepasan dan Pengikatan Oksigen

1. Reduksi : pelepasan oksigen
Contoh reaksi reduksi :
a. Reduksi bijih besi (Fe2O3, hematite) oleh karbon (C)
Reaksi : 2 Fe2O3(s) + 3 C(s) ” 4 Fe(s) + 3 CO2(g)
Penjelasan : pada Fe2O3, atom Fe mengikat 3 buah atom oksigen pada senyawanya kemudian setelah direaksikan dengan karbon, oksigen dilepaskan menghasilkan logam besi murni (Fe).
b. Tembaga(II) oksida direaksikan dengan gas hidrogen untuk mendapatkan logamnya.

 Reaksi : CuO(s) + H2(g) ” Cu(g) + H2O(g)
Penjelasan : pada CuO, atom Cu mengikat 1 buah atom oksigen pada senyawanya kemudian setelah direaksikan dengan gas hidrogen, oksigen dilepaskan dan menghasilkan logam tembaga (Cu).
2. Oksidasi : pengikatan oksigen
Contoh reaksi oksidasi :
a. Perkaratan besi  oleh gas oksigen
Penjelasan : logam besi (Fe) mengikat oksigen (O) sehingga menghasilkan karat ( Fe2O3).
b. Pembakaran logam magnesium di udara.

 
Reaksi : 2 Mg(s) + O2(g) ” 2MgO(s)
Penjelasan : logam magnesium (Mg) mengikat oksigen (O) menghasilkan magnesium oksida (MgO).

Aturan Penentuan Biloks

Bilangan oksidasi adalah angka yang menunjukkan jumlah elektron suatu atom yang dilepaskan atau diterima atom dalam senyawa, dimana senyawa tersebut terbentuk melalui ikatan ionik. Tanda (+) dan (-) padabiloks ditulis sebelum angkanya misalnya +2, sedangkan pada muatan ditulis sesudah angkanya, misalnya 2+.
Cara menentukan bilangan oksidasi suatu unsur dalam ion atau senyawanya mengikuti aturan-aturan sebagai berikut :
a. Bilangan oksidasi unsur bebas ( atom atau molekul unsur) adalah 0 (nol).
Contoh: Ne, H2, O2,Cl2,P4,C,Cu,Fe dan Na.
b.  Bilangan oksidasi ion monoatom dan poliatom sama dengan muatan ionnya.
Contoh : untuk ion monoatom Na+, Ca2+, dan Cl memiliki bilangan oksidasi berturut-turut +1,+2 dan -1.
 
Contoh : untuk ion poliatom NH4+, SO42-, dan PO43- memiliki bilangan oksidasi berturut-turut +1, -2, dan -3.
c.  Bilangan oksidasi unsur golongan IA adalah +1 dan unsur golongan IIA adalah +2. Misalnya, bilangan oksidasi unsur Na pada senyawa NaCl, Na2SO4, dan Na2O adalah +1. Bilangan oksidasi unsur Ca pada senyawa CaCl2, CaSO4, dan CaO adalah +2.
 
d. Bilangan oksidasi unsur golongan VIA pada senyawa biner adalah -2dan unsur golongan VIIA  pada senyawa biner adalah -1. Misalnya, bilangan oksidasi unsur S pada Na2S dan MgS adalah -2. Bilangan oksidasi unsur Cl pada NaCl, KCl, MgCl2, dan FeCl3 adalah -1.
e.  Bilangan oksidasi unsur H pada senyawanya adalah +1. Misalnya, bilangan oksidasi unsur H pada H2O, HCl, H2S, dan NH3 adalah +1. Bilangan oksidasi unsur H pada senyawa hidrida adalah -1. Misalnya, bilangan oksidasi unsur H pada NaH, CaH2, dan AlH3 adalah -1.
f.  Bilangan oksidasi unsur O pada senyawanya adalah -2, kecuali pada senyawa biner dengan F, bilangan oksidasi unsur O-nya adalah +2. Bilangan oksidasi unsur O pada senyawa peroksida, seperti H2O2 dan BaO2 adalah -1. Dalam senyawa superoksida bilangan oksidasinya adalah -1/2, seperti pada KO2 dan NaO2.
g. Jumlah bilangan oksidasi untuk semua atom unsur dalam molekul atau senyawa adalah 0. Jumlah bilangan oksidasi untuk atom atau unsur pembentuk ion poliatom sama dengan muatan ion poliatomnya. Misalnya, ion NH4+ mempunyai jumlah bilangan oksidasi unsur N adalah -3 dan H adalah +1.
Molekul NaCl terdiri dari atom Na dan atom Cl. Jumlah biloks senyawanya adalah 0, sedangkan biloks Na adalah +1 sehingga biloks Cl dapat dicari dengan rumus :
biloks Na + biloks Cl         = 0
         +1        + biloks Cl     = 0
                        Biloks Cl      = -1
Molekul V2O3 terdiri dari 2 atom V dan 3 atom O. Jumlah biloks molekul tersebut adalah 0, biloks O adalah -2 sehingga biloks V dapat dicari dengan rumus :
 2(biloks V) + 3(biloks O)      = 0
 2(biloks V) + 3(-2)                  = 0
 2(biloks V)                                 = +6
  Biloks V                                     = +3
Molekul NH4+ terdiri dari atom N dan 4 atom H. Jumlah biloks unsur pembentuk ion poliatom tersebut adalah +1, biloks H adalah +1 sehingga biloks N dapat dicari dengan rumus :
(biloks N) + 4(biloks H)       = 0
(biloks N) + 4(+1)                  = +1
Biloks N                                     = -3

Contoh Reaksi Redoks

Contoh reaksi redoks adalah apabila batang tembaga dicelupkan dalam larutan perak nitrat, maka lapisan putih mengkilat akan terjadi pada permukaan batang tembaga dan larutan berubah menjadi biru.

reaksi redoks logam tembaga dan perak nitrat
Reaksi redoks terjadi antara logam tembaga dan larutan perak nitrat

Dalam hal ini bilangan oksidasi tembaga naik dari 0 menjadi +2 dan bilangan oksidasi perak turun dari +1 menjadi 0. Tembaga mengalami oksidasi dan perak mengalami reduksi. Persamaan reaksi antara keduanya dapat dituliskan sebagai berikut:

Cu (s) + 2 AgNO3 (aq Cu(NO)3 (aq) + 2 Ag (s)
atau
Cu (s) + 2 Ag+ (aq Cu2+ (aq) + 2 Ag (s)

Reaksi redoks ini sering dinyatakan dengan penulisan setengah reaksi secara terpisah, pelepasan elektron sebagai oksidasi dan penangkapan elektron sebagai reduksi:

Oksidasi: Cu (s)                        Cu2+ (aq)   +  2 e
Reduksi:  2 Ag+ (aq) + 2 e        2 Ag (s)

Reaksi redoks yang sedikit lebih rumit ditemui antara gas hidrogen sulfida dengan larutan ion besi(III) yang menghasilkan padatan belerang, ion besi(II) dan ion hidronium menurut persamaan reaksi:

H2S (g) + 2 Fe3+ (aq) + 2 H2O (l S (s) + 2 Fe2+ (aq) + 2 H3O+ (aq)

Dalam reaksi tersebut, besi telah mengalami reduksi dari +3 menjadi +2 dan belerang mengalami oksidasi dari -2 menjadi nol, Jadi persamaan redoks tersebut dapat dipisahkan menjadi dua setengah reaksi sebagai berikut:

Oksidasi: H2S (g) + 2 H2O (l)        S (s) + 2 H3O+ (aq) + 2 e
Reduksi:  2 Fe3+ (aq) + 2 e             2 Fe2+ (aq)

Penerapan Reaksi Redoks

Beberapa contoh reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:

  1. Peristiwa korosi
  2. Pemakaian sel baterai
  3. Pemakaian sel aki
  4. Pemakaian sel bahan bakar

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s