REAKSI OKSIDASI REDUKSI
Standar Kompetensi
Memahami sifat-sifat larutan non elektrolit dan elektrolit, serta reaksi oksidasi-reduksi Kompetensi Dasar
Menjelaskan perkembangan konsep reaksi oksidasireduksi dan hubungannya dengan tata nama senyawa serta penerapannya.
REAKSI REDUKSI - OKSIDASI
A. Perkembangan Konsep Reduksi dan Oksidasi
Di sekitar kita terdapat berbagai proses kimia yang dapat dijelaskan dengankonsep reaksi redoks. Contohnya proses pembakaran bahan bakar, bahanmakanan menjadi basi karena teroksidasi oleh udara, penggunaan baterai sebagaisumber listrik, penyepuhan logam, dan perkaratan.
Gambar 1. Contoh reaksi redoks
1. Konsep Reduksi Oksidasi Berdasarkan Pengikatan dan Pelepasan Oksigen
Pada awalnya, sekitar abad ke-18, konsepreaksi oksidasi dan reduksi dikaitkan dengan pengikatan atau pelepasan senyawa atau unsur dengan oksigen.
Oksidasi adalah pengikatan oksigen. Reduksi adalah pelepasan oksigen. a. Contoh reaksi oksidasi:
1. Perkaratan logam, misalnya: 4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s)
2. Pembakaran, misalnya reaksi pembakaran metana: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) b. Contoh reaksi reduksi:
1. 2CuO(s) → 2Cu(s) + O2(g)
2. 2PbO2(s) → 2PbO(s) + O2(g)
2. Konsep Reduksi Oksidasi Berdasarkan Pengikatan dan Pelepasan Elektron
Memasuki abad ke-20, para ahli melihat suatu karakteristikmendasar dari reaksi oksidasi dan reduksi ditinjaudari ikatan kimianya, yaitu adanya serah terima elektron.Konsep ini dapat diterapkan pada reaksi-reaksi yangtidak melibatkan oksigen.
Contoh 1:
2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)
Mg → Mg2+ + 2e- (oksidasi) O2 + 4e- → 2O2- (reduksi)
Oksidasi adalah pelepasan elektron Reduksi adalah penerimaan elektron
Reaksi oksidasi dan reaksi reduksi selalu terjadi bersamaan. Oleh karena itu,reaksi oksidasi dan reaksi reduksi disebut juga reaksi oksidasi-reduksi atau reaksi redoks
Misal:
Oksidasi : Ca → Ca2+ + 2e -Reduksi : Cl2 + 2e- → 2Cl -reaksi keseluruhan: Ca + Cl2→ CaCl2
Latihan
B. Konsep Bilangan Oksidasi
Contoh reduksi: 1. S + 2e- → S 2-2.Cl2 + 2e- → 2Cl -3.Br2 + 2e- → 2Br Contoh oksidasi:
1. Ca → Ca2+ + 2e -2. Na → Na+ + e -3. Sr → Sr2+ + 2e
-1. Sebutkan perbedaan oksidasi dan reduksi berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen dan pengikatan dan pelepasan elektron!
2. Tentukan apakah reaksi berikut tergolong oksidasi atau reduksi, berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen!
a. C(s) + O2(g)⎯→CO2(g)
b. CO(g) + H2(g) ⎯→C(s) + H2O(g) c. 2SO2(g) + O2(g) ⎯→2SO3(g)
d. CH4(g) + 2O2(g)⎯→CO2(s) + 2H2O(g) e. C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l) f. 4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s)
g. 2SO3(g) → 2SO2(g) + O2(g)
h. 6CO2(g) + 6H2O(l)→C6H12O6(s) + 6O2(g) i. H2O(l)→ H2(g) + O2(g)
j. CaO + CO2 → CaCO3
3. Tentukan apakah reaksi berikut tergolong oksidasi atau reduksi, berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron!
a. Ca2+(aq) + 2e– →Ca(s) b. Cu(s)→ Cu2+(aq) + 2e– c. C2O42-(aq) → 2CO2(g) + 2e– d. 2H2O(l) + 2e– → 2OH-(aq) + H2(g) e. Zn2+ → Zn + 2e
1. Pengertian Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi adalah muatan yang dimiliki oleh suatu atom jika atom tersebut berikatan dengan atom lain atau dalam keadaan bebas. Dengan kata lain, bilangan oksidasi merupakan suatu bilangan yang menunjukkan ukuran kemampuan suatu atom untuk melepas atau menangkap elektron dalam pembentukan suatu senyawa, sehingga bilangan oksidasi dapat bertanda positif maupun negatif.
Nilai bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa dapat ditentukan melalui aturan berikut: a. Unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0.
b. Umumnya unsur H mempunyai bilangan oksidasi = +1, kecuali dalam senyawa hidrida, bilangan oksidasi H = –1 Contoh: - Bilangan oksidasi H dalam H2O, HCl, dan NH3 adalah +1
- Bilangan oksidasi H dalam LiH, NaH, dan CaH2 adalah –1
c. Umumnya unsur O mempunyai bilangan oksidasi = –2, kecuali dalam senyawa peroksida, bilangan oksidasi O = –1 Contoh: - Bilangan oksidasi O dalam H2O, CaO, dan Na2O adalah –2
- Bilangan oksidasi O dalam H2O2, Na2O2 adalah –1 d. Unsur F selalu mempunyai bilangan oksidasi = –1.
e. Unsur golongan IA, IIA, IIIA berturut – turut mempunyai bilangan oksidasi = +1, +2, dan +3. f. Bilangan oksidasi ion monoatomik = muatannya.
g. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam ion poliatom = muatan ion. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa = 0.
Latihan 2
2. Konsep Reduksi Oksidasi Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi
Suatu reaksi tergolong reaksi redoks jika disertai perubahan bilangan oksidasi. Berdasarkan konsep perubahan bilangan oksidasi, reaksi reduksi adalah reaksi penurunan bilangan oksidasi, sedangkan reaksi oksidasi adalah reaksi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi.
Contoh:
1. Tentukan bilangan oksidasi unsur yang digaris bawahi berikut: a. H2O2
b. C H4 c. S O4
2-Penyelesaian:
a. H2O2
(2 x b.o H) + (2 x b.o O) = 0 (2 x (+1)) + (2 x b.o O) = 0 Maka, b.o O = -1
b. C H4
(b.o C) + (4 x b.o H) = 0 (b.o C) + (4 x (+1)) = 0 Maka, b.o C = -4 c. S O4
2-(b.o S) + (4 x b.o O) = -2 (b.o S) + (4 x (-2)) = -2 b.o S + (-8) = -2
maka, b.o S = +6
Tentukan bilangan oksidasi unsur yang digarisbawahi berikut: a. N H4+
Berikut beberapa contoh reaksi redoks: +2 reduksi -4
CO(g) + 4H2(g) →CH4(g) + 2H2O(g)
0 oksidasi +1
0 oksidasi +2
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
+1 reduksi 0
Latihan 3
3. Oksidator dan Reduktor
Pada reaksi oksidasi reduksi, zat yang menyebabkan zat lainnya mengalami reaksi reduksi disebut reduktor. Sedangkan zat yang menyebabkan zat lainnya mengalami reaksi oksidasi disebut oksidator.
Tabel 1. Perbedaan konsep reduktor dan oksidator
Reduktor Oksidator
Menyebabkan zat lain mengalami reduksi
Zat yang mengalami reaksi oksidasi:
Mengikat oksigen Melepas elektron Peningkatan bilangan
oksidasi
Menyebabkan zat lain mengalami oksidasi Zat yang mengalami reaksi reduksi:
Melepas oksigen Menangkap elektron Penurunan bilangan
oksidasi
Contoh:
0 oksidasi +2
Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu
+2 reduksi 0
Reduktor : Zn hasil oksidasi: ZnCl2
Oksidator : CuCl2 hasil reduksi: Cu
4. Reaksi Disproporsionasi dan Konproporsionasi
Suatu reaksi disebutdisproporsionasi atau atutoredoks jika terdapat satu zat yang mengalami reaksi oksidasi dan reaksi reduksi sekaligus, dengan kata lain, oksidator dan reduktornya adalah zat yang sama
Tentukan apakah reaksi di bawah ini tergolong reaksi redoks atau bukan! a. CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
b. 2KMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 7H2O c. CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Contoh:
0 reduksi -1
Cl2+ 2KOH → KCl + KClO + H2O
0 oksidasi +1
Reduktor: Cl2 Hasil oksidasi: KClO Oksidator: Cl2 Hasil reduksi: KCl
Sedangkan, reaksi konproporsionasi apabila dalam suatu reaksi hasil reduksi dan hasil oksidasinya adalah zat yang sama.
Contoh:
-2 oksidasi 0
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
+4 reduksi 0
Reduktor: H2S Hasil oksidasi: S Oksidator: SO2 Hasil reduksi: S
Latihan 4
C.
Tata Nama IUPACPada bab sebelumnya, Anda telah belajar tata nama senyawa binerdan senyawa poliatom. Tata nama tersebut berlaku untuk zat molekuleratau senyawa ion yang mengandung kation hanya memiliki satu hargamuatan atau biloks logam golongan IA, IIA dan IIIA.
Untuk kation-kation logam yang memiliki lebih dari satu harga biloks(khususnya unsur-unsur transisi), tata namanya ditambah angka romawidalam tanda kurung yang menunjukkan harga biloks
Contoh:
1. FeCl2 : besi (II) klorida 2. FeCl3 : besi (III) klorida 3. CuSO4 : tembaga (II) sulfat 4. Mn(NO3)2 : mangan (II) nitrat 5. SnCl4 : timah (IV) klorida
Latihan 5
5 Tentukan apakah reaksi di bawah ini tergolong reaksi redoks, bukan
redoks, disproporsionasi, atau konproporsionasi! Kemudian tentukan reduktor, oksidator, hasil oksidasi dan hasil reduksinya!
a. 2NaOH + H2SO4→ Na2SO4+ 2H2O b. 2Fe + 6HCl → 2FeCl3+ 3H2 c. Cl2 + SO2+ 2H2O → 2HCl + H2SO4 d. 4H+ + 2Cu
2O →2Cu + 2Cu2++ H2O e. 2KOH + Br2→ KBr + KBrO + H2O f. Pb+2 + 2Cl-→ PbCl2
g. Cu2+ + Ni → Cu + Ni2+ h. 2Al2O3→ 4Al + 3O2
b. Tentukan rumus senyawa berikut:
1. Litium nitrat
2. Tembaga (II) karbonat 3. Kalsium hidroksida 4. Kromium (III) sulfat 5. Tembaga (I) oksida 6. Timah (II) klorida 7. Magnesium fosfat a. Tentukan nama senyawa berikut:
1. AlBr3 2. BaCl2 3. N2O4 4. PCl5 5. CaO 6. H3PO4 7. Na2SO3
D. Pengolahan Air Kotor
Salah satu penerapan konsep reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hariadalah dalam bidang pengolahan limbah. Prinsip dasar yang dipergunakanadalah teroksidasinya bahan-bahan organik maupun anorganik, sehingga lebihmudah diolah lebih lanjut.
Limbah merupakan salah satu pencemar lingkungan yang perlu dipikirkancara-cara mengatasinya. Berbagai tipe penanganan limbah cair dengan melibatkan mikroorganismetelah dikerjakan di Indonesia, salah satu tekniknya yaitu teknik lumpur aktif (activated sludge).
Proses lumpur aktif (activated sludge) merupakan sistem yang banyakdipakai untuk penanganan limbah cair secara aerobik. Lumpur aktif merupakanmetode yang paling efektif untuk menyingkirkan bahan-bahan tersuspensimaupun terlarut dari air limbah. Lumpur aktif mengandung mikroorganismeaerobik yang dapat mencerna limbah mentah. Setelah limbah cair didiamkandi dalam tangki sedimentasi, limbah dialirkan ke tangki aerasi. Di dalam tangkiaerasi, bakteri heterotrofik
berkembang dengan pesatnya. Bakteri tersebutdiaktifkan dengan adanya aliran udara (oksigen) untuk melakukan oksidasibahan-bahan organik. Bakteri yang aktif dalam tangki aerasi adalah Escherichiacoli, Enterobacter, Sphaerotilus natans, Beggatoa, Achromobacter, Flavobacterium,dan Pseudomonas. Bakter-bakteri tersebut membentuk gumpalan – gumpalan atau flocs.
Gumpalan tersebut melayang yang kemudianmengapung di permukaaan limbah
1. Pernyataan berikut yang sesuai dengan peristiwa oksidasi adalah peristiwa . . . a. penangkapan elektron
b. kenaikan bilangan oksidasi c. pelepasan oksigen
d. pengurangan muatan positif e. penambahan muatan negatif
2. Reaksi reduksi adalah ....
a. reaksi melepaskan elektron d. reaksi penggabungan oksigen b. reaksi menerima proton e. reaksi pelepasan hidrogen c. reaksi pelepasan oksigen
3. Dalam reaksi berikut, zat yang mengalami oksidasimenurut konsep transfer elektron pada huruf yang ditebali adalah .... a.ZnO(s)+ 2HCl(s) ⎯→ZnCl2(s)+ H2O(l)
b.Cl2(g) + 2I–(aq) ⎯→2Cl–(aq)+I2(g)
c.BaCl2(s)+ H2SO4(aq) ⎯→BaSO4(s)+ 2HCl(aq) d.SO2(g) + H2O(l) ⎯→H2SO3(aq)
e. CO2(g)+ 2H2O(l) ⎯→CH4(aq)+ 2O2(g)
4. Pada reaksi: Cl2 +2KOH → KCl + KClO +H2O Bilangan oksidasi klor berubah dari ....
a. –1 menjadi +1 dan 0 d. 0 menjadi –1 dan +1 b. –2 menjadi 0 dan +1 e. 0 menjadi –1 dan –2 c. +1 menjadi –1 dan 0
5. Pernyataan berikut yang sesuai dengan peristiwa oksidasi adalah peristiwa . . . a. penangkapan elektron
b. kenaikan bilangan oksidasi c. pelepasan oksigen
d. pengurangan muatan positif e. penambahan muatan negatif
6. Reaksi reduksi adalah .... a. reaksi melepaskan elektron b. reaksi menerima proton c. reaksi pelepasan oksigen
d. reaksi penggabungan oksigen e. reaksi pelepasan hidrogen
7. Dalam reaksi berikut, zat yang mengalami oksidasimenurut konsep transfer elektron pada huruf yangditebali adalah .... a. ZnO(s)+ 2HCl(s) ⎯→ZnCl2(s)+ H2O(l)
b. Cl2(g) + 2I–(aq) ⎯→2Cl–(aq)+I2(g)
c. BaCl2(s)+ H2SO4(aq) ⎯→BaSO4(s)+ 2HCl(aq) d. SO2(g) + H2O(l) ⎯→H2SO3(aq)
e. CO2(g)+ 2H2O(l) ⎯→CH4(aq)+ 2O2(g)
8. Pada reaksi: Cl2 +2KOH → KCl + KClO +H2OBilangan oksidasi klor berubah dari ....
a. –1 menjadi +1 dan 0 b. –2 menjadi 0 dan +1 c. +1 menjadi –1 dan 0
d. 0 menjadi –1 dan +1 e. 0 menjadi –1 dan –2
9. Di bawah ini yang merupakan contoh dari reaksi oksidasi ....
a. Ag+ + e- → Ag
b. KOH → K+ + OH–
c. 2AgO → 2Ag +O2
d. 2Al + 3Zn2+→ 2Al3+ +3Zn
e. 2NiO + C → 2Ni + CO2
10.Bilangan oksidasi P dalam HPO42– adalah ....
a. +2 b. +5 c. +3 d. +6 e. +4
11.Bilangan oksidasi klor dalam senyawa HClO4adalah . . . .
a.–1 b.+5 c.+1 d.+7 e.+3
12.Jika bilangan oksidasi Fe = +3 dan S = –2, maka bila kedua unsur tersebut bersenyawa akan membentuk senyawa dengan rumus kimia . . . .
a. Fe2S3 b. FeS2 c. Fe3S2 d. FeS e. Fe3S
13.Unsur mangan yang mempunyai bilangan oksidasi sama dengan krom dalamK2Cr2O7 adalah . . . . a. KMnO4
b. MnO
c. K2MnO4 d. MnO2
e. MnSO4
14.Nitrogen mempunyai bilangan oksidasi +1 pada senyawa . . . .
a. HNO3 b. N2O c. N2O4 d. NH3 e. NO
15.Pada reaksi redoks:KMnO4 + KI + H2SO4 → MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2Obilangan oksidasi Mn berubah dari . . . . a. +14 menjadi +8
b. –1 menjadi +2
c. +7 menjadi +2 d. –2 menjadi +2
e. +7 menjadi –4
16.Pada reaksi redoks: 2CuSO4+ 4KI → 2K2SO4+ 2CuI2 + I2hasil oksidasinya adalah . . . .
a. CuSO4 b. KI c. CuI2 d. K2SO4 e. I2
17.Reaksi di bawah ini yang termasuk reaksi redoks adalah … . a. AgCl + 2NH3⎯⎯→ Ag(NH3)2Cl
Spesi yang bertindak sebagai oksidator adalah. . . .
a. barium hidrida d. barium hidroksida
b. natrium hidroksida e. barium dihidroksida c. barium (II) hidroksida
19. Pada reaksi: MnO2(s) + 2H2SO4(aq) + 2NaI(aq)→ MnSO4(aq) +Na2SO4(aq) + 2H2O(l) + I2(s), yang berperan sebagai reduktor adalah ....
a. MnO2 b. H2SO4 c. MnSO4 d. NaI e. I2
20. Berikut ini yang bukan syarat untuk terjadinya reaksioksidasi adalah .... a. meningkatnya bilangan oksidasi
b. pelepasan elektron c. pengikatan oksigen
d. bertambahnya bilangan oksidasi e. penerimaan elektron
21. Bilangan oksidasi halogen pada senyawa asam klorit, asam klorat, dan asamperklorat berturut-turut adalah . . . . a. +3, +5, +7
b. +1, +7, +5
c. +5, +3, +7 d. +7, +5, +3
e. +1, +3, +5 22. Bilangan oksidasi hidrogen = –1 terdapat pada senyawa . . . .
a. NH3 b. HNO3 c. NaH d. H2O e. PH3
23. Apabila suatu unsur menerima elektron, maka . . . . a. bilangan oksidasinya akan turun
b. bilangan oksidasinya akan naik c. reaktivitasnya akan meningkat
d. unsur tersebut mengalami oksidasi e. menghasilkan bilangan oksidasi positif
24. Reaksi berikut adalah reaksi redoks, kecuali . . . . a. KI + Cl2 → KCl +I2
b. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
c. 2K2CrO4 +H2SO4 → K2Cr2O7 + K2SO4 +H2O
d. H2O2 + H2S → 2H2O + S
e. 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO +H2O
25. Manakah senyawa klor yang bertindak sebagai reduktor? a. ClO2– → ClO3–
26. Pada persamaan reaksi berikut: Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) +H2(g)Spesi yang bertindak sebagai oksidator
adalah .... 27. Spesi berikut yang dapat berfungsi sebagai oksidator adalah . . . .
a. O2 b. F– c. I– d. NH3 e. H2S
a. oksidasi b. eliminasi c. reduksi
d. adisi e. hidrolisis 29. Bilangan oksidasi N=-2 terdapat pada senyawa . . . .
a. NO b. N2O3
c. KNO3
d. N2H4
e. NH4Cl
30. Bilangan oksidasi unsur bromim yang tertinggi terdapat dalam senyawa . . . a. Fe(BrO2)3 d. PbBr4
b. AlBr3 e. HBrO4
c. Ca(BrO)2
31. Salah satu contoh dari reaksi reduksi adalah . . . . a. pernapasan
b. karat besi c. fotosintesis d. pembakaran
e. perubahan warna cokelat pada irisan buahapel ketika dibiarkan di udara 32. Reaksi oksidasi yang benar adalah . . . .
a. Mg(s) + 2e– → Mg2+(aq)
b. Na(s) → Na2+(aq) + 2e–
c. Cu(s) + 2e– → Cu2+(aq)
d. Al(s) → Al3+(aq) + 3e–
e. Ca(s) → Ca3+(aq) + 3e–
33. Mangan yang tidak dapat dioksidasi lagi terdapat pada ion . . . .
a. Mn2+ b. MnO4– c. Mn3+ d. MnO42– e. Mn4+
34. Pada reaksi: 2Fe2+(aq) + Cl
2(g) → 2Fe3+(aq) + 2Cl–(aq)
yang bertindak sebagai oksidator adalah . . . .
a. Fe2+ b. Cl– c. Cl
2 d. Cl e. Fe3+
35. Pada reaksi reduksi logam tembaga dan asam nitrat berikut: 3Cu + 8HNO3→ 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
Bila 1 mol tembaga bereaksi maka berapa mol gas NO yang terbentuk? a. 0,2 mol
b. 1 mol
c. 0,3 mol d. 1,5 mol
e. 0,66 mol 36. Di bawah ini tertulis nama senyawa berikut rumus kimianya. . . .
1. Tembaga(I) oksida, Cu2O
2. Kalsium sulfat, CaSO4
3. Besi(III) karbonat, Fe3(CO3)2
4. Tembaga (I) nitrat, Cu(NO3)2
Nama senyawa yang sesuai dengan rumusnya adalah . . . . a. 1, 2, 3, dan 4
b. 1, 3
c. 1, 2, dan 3 d. 1, 3, dan 4
e. 1, 2, dan 4 37. Dalam reaksi antara asam sulfat pekat panas dan kaliumiodida:
8I–(aq)+ H
2SO4 (aq)+ 8H+(aq) ⎯⎯→4I2(g) + H2S(g) + 4H2O(l) Pernyataan yang benar adalah . . . .
a. I– direduksi Hasil reduksinya adalah . . .
a. Cl2 b. KCl c. MnCl2 d. HCl e. H2O Senyawa yang berperan sebagai oksidator adalah . . . . a. CuO
