Reaksi Redoks dan Contohnya

(1)

Reaksi Redoks dan Contohnya

Reaksi Redoks adalah persamaan kimia di mana jumlah oksidasi atom yang terlibat dalam reaksi kimia berubah ketika reaksi terjadi.

Konsep oksidasi dan reduksi adalah dasar-dasar kelas Kimia dasar di sekolah-sekolah dan perguruan tinggi. Ketika siswa diperkenalkan dengan reaksi kimia, mereka dibuat untuk memahami konsep oksidasi dan reduksi yang membantu mereka untuk menafsirkan perubahan dalam persamaan kimia dan pembentukan produk akhir atau senyawa.

Apa yang dimaksud dengan Reaksi Redoks?

Kata redoks adalah singkatan dari kata reaksi-oksidasi yang terjadi dalam reaksi kimia tertentu. Reaksi tersebut adalah persamaan kimia di mana jumlah oksidasi atom yang terlibat dalam reaksi kimia berubah ketika reaksi terjadi. Definisi ini memperkenalkan kita untuk konsep lain yang mendasar dalam kimia yang sangat penting, bilangan oksidasi. Mari kita mendefinisikannya.

Bilangan oksidasi adalah angka yang persis sama dengan valensi atom tetapi nomor oksidasi membawa tanda dengan itu. Tanda ini mengungkapkan sifat muatan pada spesies yang sesuai ketika terbentuk dari atom netral. Mari kita memahami hal ini melalui contoh. Bilangan oksidasi klorin dalam asam klorida (HCl) adalah -1, asam klor (HClO3) adalah +5 dan asam perklorat (HClO4) itu adalah +7.

Bagaimana kita menghitung bilangan oksidasi? Nah, untuk menghitung bilangan oksidasi, kita harus mempertimbangkan berbagai bagian oksidasi semua atom dalam molekul dan kemudian menyamakan jumlah semua dari mereka untuk muatan total pada molekul. Ada berbagai aturan untuk mencari bilangan oksidasi atom dalam molekul. Namun, di sini kita hanya akan melihat bagaimana untuk menemukan nomor oksidasi Cl di HClO3.

Bilangan oksidasi H = 1

Bilangan oksidasi Cl = Z (mari kita andaikan) Bilangan oksidasi O = -2

Oleh karena itu, +1 + Z + 3 (-2) = 0 (karena muatan total pada HClO3 = 0), Oleh karena itu, +1 + Z + (-6) = 0. Ini berarti, Z = +5.

(2)

 Kehilangan elektron  Kehilangan atom hidrogen  Keuntungan oksigen  Peningkatan oksidasi

Demikian pula, pengurangan dikatakan terjadi ketika salah satu perubahan berikut terjadi:

 Keuntungan elektron

 Keuntungan dari atom hidrogen  Kehilangan atom oksigen  Penurunan tingkat oksidasi

Contoh Reaksi Redoks

Berikut adalah salah satu contoh yang paling sederhana dari reaksi ini, yang akan membantu Anda untuk mendapatkan ide yang lebih baik dari konsep ini.

Pembentukan Hidrogen Fluorida

Dalam reaksi pertama, hidrogen mengoksidasi dengan meningkatkan jumlah oksidasi 0-1 sedangkan pada reaksi kedua, fluor berkurang dengan mengurangi bilangan oksidasi dari 0 sampai -1. Akhirnya, muatan total pada molekul yang terbentuk adalah nol sebagai jumlah elektron yang diperoleh selama oksidasi dikonsumsi selama proses reduksi. Akhirnya, persamaan ternyata,

H2 → 2H+ + 2e – + F2 + 2e- → 2F – = H2+ F2= 2H + + 2F –

H2 + H2 → 2H+ + 2F – → 2HF

Beberapa Contoh lainnya

Beberapa contoh telah disebutkan di sini. Dalam contoh ini, hanya reaksi lengkap telah disebutkan bukan reaksi sel setengah.

Reaksi antara Fe (II) dan CuSO 4 solusi: Fe + CuSO¬4 + → FeSO4 + Cu (Fe teroksidasi, Cu berkurang)

(3)

→ 2 Fe3+ + 2 H2O

Oksidasi glukosa menjadi karbon dioksida: C6 H12 O 6 + 6 O2 → 6 CO 2 + 6 H2O

Reaksi antara Kalium Permanganat dan Sodium sulfit: 2 KMnO4 + 3 Na 2 SO 3 + H 2 O → 2 MnO 2 + 3 Na 2 SO 4 + 2 KOH

Reaksi asam dan basa: 3 CU + 8 HNO3 → 3 CuSO 4 + 8 NO (g) + 4 H 2 O

Dalam kimia dan biologi, ada banyak contoh di mana proses oksidasi dan reduksi terjadi. Reaksi redoks, pada kenyataannya, memainkan peran penting dalam reaksi biokimia, proses industri dan karya kimia lainnya. Transfer sel dan oksidasi glukosa dalam tubuh juga contoh klasik dari jenis ini reaksi. Reaksi di pabrik-pabrik kimia, reaksi elektrokimia, memperoleh logam dari bijih dan persiapan pupuk tertentu mereka merupakan contoh reaksi redoks.

Contoh soal dan pembahasan tentang reaksi redoks dan penyetaraan reaksi redoks SMA kelas 12 IPA.

Soal No.1

Diberikan persamaan reaksi redoks sebagai berikut!

2 HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2 H2O

Tentukan zat manakah yang merupakan: a) oksidator

b) reduktor

Pembahasan

Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi atau penurunan bilangan oksidasi. Reduktor adalah zat yang mengalami oksidasi atau kenaikan bilangan oksidasi.

Cek reaksi di soal:

Terlihat:

Br mengalami kenaikan bilangan oksidasi, dari −1 pada HBr menjadi 0 pada Br2. S mengalami penurunan biloks dari +6 pada H2SO4 menjadi +4 pada SO2.

Sehingga:

a) oksidator adalah H2SO4 karena mengalami reduksi atau penurunan biloks. b) reduktor adalah HBr karena mengalami oksidasi atau kenaikan biloks.

Catatan:

(4)

Biloks Br pada HBr.

Aturan:

Jumlah biloks unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah nol.

Karena jumlah biloks pada HBr harus nol,

H disini biloksnya +1, agar totalnya 0, maka biloks Br adalah −1.

Biloks Br pada Br2

Aturan:

Unsur bebas memiliki bilangan oksidasi 0.

Jadi biloks Br pada Br2 = 0.

Biloks S pada H2SO4.

H2SO4 terdiri dari ion H+ dan SO42−.

Lihat SO42−.

Aturan:

Jumlah biloks pada ion poliatom = muatannya

Sehingga jumlah bilangan oksidasi pada SO42− = −2

Biloks O disini adalah −2, sehingga biloks S nya: (−2 × 4) + biloks S = −2

−8 + biloks S = −2 biloks S = +6

Biloks S pada SO2.

Total biloksnya adalah nol, dan biloks O di sini adalah −2. Jadi biloks S nya: (−2 × 2) + biloks S = 0

yang berperan sebagai oksidator adalah.... A. NaI

(5)

C. Mn2+ D. I− E. MnO2

Pembahasan

Oksidator adalah yang mengalami reduksi atau penurunan biloks. Cek

Biloks Mn pada MnO2 adalah +4, biloks Mn pada MnSO4 adalah + 2. Terjadi penurunan biloks, sehingga MnO2 menjadi oksidator.

Soal No. 3

Gas nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan beracun. Gas tersebut dapat dihasilkan dari reaksi asam sulfida dengan asam nitrat, dengan persamaan reaksi :

3 H2S (g) + 2 HNO3 (aq) + 6 H+ (aq) → 2 NO (g) + 2 S (s) + 4 H2O (l)

Spesi yang merupakan oksidator adalah.... A. H2S

Harga koefisien reaksi a, b, dan c adalah... A. 1, 4, dan 2

Reaksi di sebelah kanan sudah lengkap koefisiennya, sehingga tinggal menyamakan dengan yang disebelah kiri.

Menentukan a :

Jumlah Mn disebelah kanan adalah 2, agar Mn disebelah kiri berjumlah 2, maka a = 2.

Menentukan b :

Jumlah H disebelah kanan adalah 16 (dari 8 x 2 = 16), agar H disebelah kiri juga 16, maka b = 16.

(6)

Jumlah C disebelah kanan adalah 10, agar C di sebelah kiri juga 10, maka c = 5 (karena 5 x 2 adalah 10).

Jadi a = 2, b = 16 dan c = 5

Soal No. 5

Pada reaksi redoks:

a Cu (s) + b NO3− (aq) + H+ (aq) → c Cu2+ (aq) + NO (g) + d H2O (l)

Harga koefisien a, b, c, dan d berturut-turut adalah.... A. 2, 1, 2, dan 2

B. 2, 1, 2, dan 4 C. 3, 2, 3, dan 4 D. 4, 1, 2, dan 3 E. 4, 1, 2, dan 4

Pembahasan

Tentukan dulu perubahan-perubahan bilangan oksidasi yang terjadi,:

Terlihat pada Cu terjadi perubahan biloks sebesar 3, dan pada N sebesar 2.

Samakan banyaknya perubahan itu, kalikan masing-masing dengan bilangan pengali tertentu. Misal 3 akan kita kali 2, sementara 2 akan kita kali 3, jadi perubahannya sama yaitu 6.

Tempatkan bilangan pengali tadi di depan Cu dan N

(7)

Berikutnya setarakan jumlah muatan kiri dan kanan. Di kanan muatannya 3 x (+2) = +6. Agar sama Tambahkan 8 di depan H+_{sebelah kiri, sehingga muatan kiri = (−2) + 8 = +6 juga.}

Terakhir samakan jumlah O.

Dengan menambah 4 di depan H2O jumlah O kiri 2 x 3 = 6, dan O di kanan (2 + 4) = 6 juga.

Terlihat:

a = 3, b = 2, c = 3 dan d = 4.

Soal No. 6

Diberikan reaksi redoks sebagai berikut:

a MnO4− + b SO2 + c H2O → Mn2+ + d SO42− + f H+

Setarakan reaksi di atas dengan memberikan nilai koefisien a, b, c, d, e, dan f!

Pembahasan

Perubahan biloks yang terjadi:

Pada Mn biloks naik sebesar 2. Pada S biloks turun sebesar 5.

Samakan, kalikan 5 dan kalikan 2, agar sama-sama jadi 10. Tempatkan faktor pengali tadi, 2 didepan Mn dan 5 didepan S.

Samakan jumlah muatan kiri kanan, dengan menambahkan angka yang diperlukan di depan H+_{. Pada soal di atas, muatan kiri adalah − 2, muatan dikanan, agar −2 juga, maka}

(8)

Samakan jumlah O kiri dan kanan, agar sama maka ditambahkan angka 2 didepan H2O. Jadi jumlah O dikiri adalah 20, dan di kanan juga sudah 20.

Kesimpulannya :

a = 2, b = 5, c = 2, d = 2, e = 5 dan f = 4.

Soal No. 7

Diberikan reaksi redoks dalam suasana basa berikut:

Tentukan koefisien a, b, c, d, e, dan f !

Pembahasan

Perubahan bilangan oksidasi yang terjadi pada reaksi di atas sebagai berikut:

Kalikan dengan faktor pengali yang sesuai, setelah itu posisikan di tempat yang membutuhkan:

Samakan jumlah muatan kiri kanan dengan menambahkan angka di depan OH−

Samakan jumlah O di kiri - kanan. Jumlah O kiri , jumlah O kanan sudah sama. Jadi tidak ada yang perlu ditambahkan lagi.

Jadi:

a = 2, b = 3, c = 1, d = 2, e = 3, dan f = 2.

(9)

Diberikan reaksi redoks berikut:

a Fe2+_{+ MnO}

4− + b H+ → c Fe3+ + Mn2+ + d H2O

Harga a, b, c, dan d berturut-turut adalah.... A. 4, 5, 8, 5

B. 4, 5, 5, 8 C. 5, 5, 8, 4 D. 5, 8, 5, 4 E. 5, 8, 4, 5

Pembahasan

Perubahan biloks dan faktor pengalinya adalah:

Tempatkan faktor pengali yang diperoleh

Setarakan jumlah muatan untuk mendapatkan koefisien H+

Setarakan Jumlah O untuk mendapatkan koefisien H2O

Hasil akhirnya

(10)

Soal No. 9 Reaksi redoks

a Cr2O7 (aq) + b C2O42− (aq) + c H+ → d Cr3+ (aq) + e CO2 (g) + f H2O (l)

setelah disetarakan mempunyai harga a, b, d, e berturut-turut.... A. 1, 3, 1, 6

B. 1, 3, 2, 6 C. 2, 3, 2, 6 D. 2, 3, 2, 3 E. 6, 2, 3, 1