Materi Kimia Reaksi Redoks

A. PENGERTIAN REDUKSI OKSIDASI

Pengikatan Oksigen :

Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi dengan oksigen  dinamakan oksida sehingga reaksi antara oksigen dan suatu unsur dinamakan reaksi oksidasi. Karat  besi  adalah  senyawa  yang  terbentuk  dari  hasil  reaksi  antara besi dan oksigen (besi oksida). Perkaratan besi merupakan salah satu contoh dari reaksi  oksidasi.  Persamaan  reaksi  pembentukan  oksida  besi dapat  ditulis  sebagai  berikut.

Pada reaksi tersebut, besi mengalami oksidasi dengan cara mengikat oksigen  menjadi  besi  oksida. Kebalikan dari reaksi oksidasi dinamakan reaksi reduksi. Pada reaksi reduksi  terjadi  pelepasan  oksigen.  Besi  oksida  dapat direduksi  dengan cara  direaksikan  dengan  gas  hidrogen,  persamaan  reaksinya:

Pelepasan dan Penerimaan Elektron

Dalam konsep redoks, peristiwa pelepasan elektron dinamakan oksidasi, sedangkan  peristiwa  penerimaan  elektron  dinamakan  reduksi. Reaksi redoks pada peristiwa perkaratan besi dapat dijelaskan dengan reaksi  berikut:

Pada  reaksi  tersebut,  enam  elektron  dilepaskan  oleh  dua  atom  besi  dan diterima oleh tiga atom oksigen membentuk senyawa Fe2O3, Oleh karena itu, peristiwa oksidasi selalu disertai peristiwa reduksi. Pada setiap persamaan reaksi,  massa  dan  muatan  harus  setara  antara  ruas  kanan  dan  ruas  kiri (ingat  kembali  penulisan  persamaan  reaksi). Persamaan reaksi redoks tersebut memiliki muatan dan jumlah atom yang sama antara ruas sebelah kiri dan sebelah kanan persamaan reaksi. Oksidasi  besi  netral  melepaskan  elektron  yang  membuatnya  kehilangan muatan.  Dengan  menyamakan  koefisiennya  maka  muatan  pada  kedua ruas  persamaan  reaksi  menjadi  sama.  Penyetaraan  pada  reaksi  reduksi oksigen  juga  menggunakan  cara  yang  sama.

Contoh Reaksi Reduksi Oksidasi berdasarkan Transfer elektron

Dari persamaan tersebut, dapat diketahui bahwa Mg melepaskan elektron dan Cl menerima elektron. Dengan demikian, Mg mengalami oksidasi dan Cl mengalami reduksi.

Reduktor dan Oksidator

Dalam  reaksi  redoks,  pereaksi  yang  dapat  mengoksidasi  pereaksi  lain dinamakan  zat  pengoksidasi  atau  oksidator.  Sebaliknya,  zat  yang  dapat mereduksi  zat  lain  dinamakan  zat  pereduksi  atau  reduktor. Pada Contoh diatas, Magnesium melepaskan elektron yang menyebabkan  klorin  mengalami  reduksi.  Dalam  hal  ini,  magnesium  disebut  zat pereduksi  atau  reduktor.  Sebaliknya,  atom  klorin  berperan  dalam mengoksidasi  magnesium  sehingga  klorin  disebut  oksidator.

Contoh Reduktor dan Oksidator

Reaksi Redoks Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi

Bagaimana  bilangan  oksidasi  dapat  menjelaskan  reaksi  redoks?  Apa Anda  cukup  puas  dengan  konsep  transfer  elektron? Tinjau antara reaksi SO2 dengan O2 membentuk SO3. Reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut :

Jika  dikaji  berdasarkan  konsep  pengikatan  oksigen  maka  reaksi tersebut  adalah  reaksi  oksidasi.  Jika  dikaji  berdasarkan  transfer  elektron maka Anda mungkin akan bingung, mengapa? Pada reaksi tersebut tidak terjadi transfer  elektron,  tetapi terjadi penggunaan  bersama  pasangan elektron  membentuk  ikatan  kovalen. Reaksi tersebut tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer  elektron.

Oleh karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan  dengan konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron  maka para pakar kimia mengembangkan konsep alternatif, yaitu perubahan bilangan oksidasi. Menurut konsep  ini,  jika  dalam  reaksi  bilangan  oksidasi  atom  meningkat  maka atom  tersebut  mengalami  oksidasi.  Sebaliknya,  jika  bilangan  oksidasinya turun  maka  atom  tersebut  mengalami  reduksi.

Untuk  mengetahui  suatu  reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan bilangan oksidasi maka perlu diketahui biloks dari setiap atom, baik dalam pereaksi maupun  hasil  reaksi.

Berdasarkan  diagram  tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa:

Atom  S  mengalami  kenaikan  biloks  dari  +4  menjadi  +6,  peristiwa ini  disebut  oksidasi; atom O mengalami penurunan biloks dari 0 menjadi –2, peristiwa ini disebut  reduksi. Dengan  demikian,  reaksi  tersebut  adalah  reaksi  redoks.

Oleh  karena molekul  O2 menyebabkan  molekul  SO2 teroksidasi  maka molekul  O2 adalah  oksidator.  Molekul  O2 sendiri  mengalami  reduksi  akibat  molekul SO2 sehingga  SO2 disebut reduktor.

Contoh Reaksi Redoks Menurut Perubahan Bilangan Oksidasi

Berilah tanda silang (X) pada huruf A, B, C, D atau E di depan jawaban yang benar!

1. Bilangan oksidasi aluminium dalam Al₂O₃ adalah ….
A. -1
B. 0
C. +1
D. +2
E. +3

2. Bilangan oksidasi S dalam senyawa S₂O₇^2–adalah ….
A. -2
B. -4
C. -6
D. +4
E. +6

3. Bilangan oksidasi Cl pada Cl₂, KClO₂, AlCl₃, dan HClO berturut-turut adalah ….
A. 0, +4, -1, dan +3
B. 0, +2, +1, dan +3
C. 0, +3, -1, dan +1
D. 0, +3, +1, dan -1
E. 0, +2, +1, dan -1

4. Bilangan oksidasi Mn tertinggi terdapat dalam senyawa ….
A. MnCl₂
B. K2MnO₄
C. KMnO₄
D. Mn₂(SO₄)₃
E. Mn(NO₃)₂

5. Dari persamaan reaksi redoks berikut, harga koefisien reaksi a, b, c, dan d berturut-turut adalah ….
a Cu(s) + b AgNO₃(aq) → c Cu(NO₃)₂(aq) + d Ag(s)
A. 1, 1, 2, dan 2
B. 1, 2, 1, dan 2
C. 2,1, 2, dan 1
D. 2, 3, 1, dan 1
E. 2, 3, 2, dan 3

6. Dari reaksi soal no 5, zat yang berperan sebagai oksidator adalah ….
A. Cu
B. AgNO₃
C. Cu(NO₃)₂
D. Ag
E. NO₃^–

7. Terjadinya reaksi redoks spontan ditandai dengan ….
A. penyusutan jumlah larutan
B. kekeruhan larutan
C. perubahan warna larutan
D. penurunan suhu larutan
E. kenaikan suhu larutan

8. Reaksi redoks spontan tidak terjadi pada ….
A. baterai kering
B. aki
C. electroplating
D. sel bahan bakar
E. baterai nikel-kadmium

9. Pernyataan yang benar tentang sel volta adalah ….
A. reaksi oksidasi terjadi di anoda
B. reaksi reduksi terjadi di anoda
C. anoda merupakan kutub positif
D. katoda merupakan kutub negatif
E. ion positif mengalami reduksi di anoda

10. Alat yang digunakan untuk mengukur potensial sel Volta adalah ….
A. barometer
B. voltmeter
C. thermometer
D. amperemeter
E. speedometer

11. Diketahui:

₁₉K⁺ + e^– →₁₉K E_o = -2,92 V

₄₇Ag⁺ + e^–→ ₄₇Ag E^o = +0,80 V

Diagram selnya adalah ….
A. K⁺ | K || Ag| Ag⁺
B. K | K⁺|| Ag⁺| Ag
C. Ag | Ag⁺|| K⁺| K
D. Ag⁺ | Ag|| K| K⁺
E. K | K⁺|| Ag| Ag⁺

12. Yang berperan sebagai kutub negatif (anoda) pada baterai adalah ….
A. Zn²⁺
B. Zn
C. Cu²⁺
D. Cu
E. Cu⁺

13. Yang berperan sebagai anoda pada aki adalah ….
A. Pb
B. PbO₂
C. PbO₃
D. O₂
E. H₂SO₄

14. Berikut yang bukan penyusun baterai kering adalah ….
a. Zn
b. MnO₂
c. C
D. NH₄Cl
E. Pb

15. Sumber-sumber listrik yang tidak bisa diisi ulang adalah ….
A. sel bahan bakar
B. baterai kering
C. aki
D. baterai nikel-cadmium
E. baterai telepon genggam

16. Dari reaksi elektrolisis larutan

K₂SO₄(aq) → 2 K⁺(aq) + SO₄^2–(aq),

ion positif yang mengalami reaksi reduksi di katoda adalah ….
A. larutan K₂SO₄
B. ion K⁺
C. ion SO₄^2–
D. larutan H₂O
E. gas O₂

17. Berikut yang bukan merupakan contoh penerapan elektrolisis adalah ….
A. pelapisan logam
B. pemurnian logam
C. pengisian ulang aki
D. pengosongan aki
E. produksi zat

18. Rumus kimia karat besi adalah ….
A. Fe₂O₄.3H₂O
B. Fe₃O₃.xH₂O
C. F₂O₃.5H₂O
D. Fe₂O₃.xH₂O
E. Fe₂O₃.5H₂O

19. Faktor-faktor berikut yang memengaruhi terjadinya korosi adalah ….
A. pemanasan
B. kelembaban udara
C. kualitas logam
D. pendinginan
E. waktu pemakaian

20. Logam-logam berikut yang paling tahan terhadap korosi adalah ….
a. Cr
b. Ni
c. Zn
D. Fe
E. Al