REA
KSI RE
DOKS D
AN
ELEKT
ROKIMIA
By
Mohammad Bahri, S.Pd.Si
REDOKS DAN
ELEKTROKIMI
A
By:
Mohammad Bahri, S.Pd.Si
▸ Baca selengkapnya: reaksi yang terjadi di anode pada aki adalah
(2)Yang mau di pelajari
Ketentuan bilangan oksidasi (Biloks)
Konsep reaksi reduksi-oksidasi (Redoks)
Penyetaraan reaksi redoks
Sel volta
Elektrolisis
Korosi
Ketentuan Bilangan Oksidasi (biloks)
1.Atom bebas = 0
2.Dalam senyawa Logam IA = +1, IIA = +2, Al = +3
3.Dalam senyawa biasa H = +1
4.Dalam senyawa biasanya F = -1
5.Dalam senyawa biasanya O = -2
6.Total bilok = muatan
Catatan :
urutan prioritas penentuan bilok dalam
senyawa mengikuti urutan ketentuan di atas
Dalam menentukan biloks, molekul kadang
Contoh: Tentukan bilok atom yang berwarna merah!
KNO3
1 + N + (-2)3 = 0
N = + 5
(NH4)3PO4
(NH4)3PO4 NH4+ +
PO4-3
N
H
4+N
+ (1)4 =
1
N
= -3
P
O
4-3P
+(-2)4 = -3
P
= + 5
CaH
2 + H = 0
H = -2
H2O2
(1)2 + O2 = 0
O2 = -2
Konsep reaksi
redoks
1 Reaksi pengikatan oksigen
Ex. C + O2 CO2
Reaksi pelepasan oksigen Ex. CuO + H2 Cu + H2O
2 Reaksi pelepasan hidrogen
Ex. 2HCl H2 + Cl2
Reaksi pengikatan hidrogen Ex. H2 + Cl2 2HCl
3 Reaksi pelepasan elektron
Ex. Na Na+ +
1e-Reaksi pengikatan elektron Ex. Cl2 + 2e- 2Cl
-4 Reaksi kenaikan bilok Ex. Ca Ca2+
0 +2
Reaksi penurunan bilok Ex. O2 2O
0 -4
Catatan: yang membedakan reaksi redoks dengan reaksi biasa adalah adanya atom bebas danatau adanya perubahan biloks
Dan segala sesuatu Kami ciptakan berpasang-pasangan supaya kamu mengingat kebesaran Allah (Q.S. Adz-zariyaat: 49)
Penyetaraan reaksi redoks
Ada 2 cara yaitu:
1. Bilangan oksidasi
Inilah langkah-langkah Cara
Tentukan biloks masing-masing atom
Samakan jumlah atom yang biloksnya berubah
Tentukan perubahan bilok
Cari KPK dari 2 perubahan biloks
Samakan jumlah atom yang lain dengan urutan K-A-H-O
1. Reaksi berupa
Molekuler
ZnS + HNO3 ZnSO4 + NO + H2OContoh: setarakan reakasi berikut
ZnS + HNO3 ZnSO4 + NO + H2O
Tentukan biloks masing-masing atom
ZnS + HNO3 ZnSO4 + NO + H2O
+2 -2 +1 +5 -2 +2 +6 -2 +2 -2 +1 -2
Samakan jumlah atom yang bilok berubah. Dan tentukan perubahannya
ZnS + HNO3 ZnSO4 + NO + H2O
+2 -2 +1 +5 -2 +2 +6 -2 +2 -2 +1 -2
Naik
8 Turun
3
Cari KPK
3ZnS + 8HNO3 3ZnSO4 + 8NO + H2O
+2 2 +1 +5 2 +2 +6 2 +2 2 +1 -2 Naik 8 x
3 Turun 3 x 8
Samakan jumlah atom yang lain dengan urutan K-A-H-O
3ZnS + 8HNO3 3ZnSO4 + 8NO + 4H2O
Kerjakan = kerjakno = kalakoh
a. PbO2 + HCl PbCl2 + Cl2 + H2O
b. Br2 + KOH KBr + KBrO3 + H2O
c. P4 + HOCl + H2O H3PO4 + HCl
a.
PbO2 + HCl
PbCl2 + Cl2 +
H2O
b.
Br2 + KOH
KBr + KBrO3 +
H2O
c.
P4 + HOCl + H2O
H3PO4 +
HCl
d.
K2Cr2O7 + HCl
CrCl3 + KCl + Cl2
+ H2O
4
2
6 12 10 2
6
10 6 4
10
Inilah langkah-langkah Cara
Tentukan biloks masing-masing atom
Samakan jumlah atom yang berubah bilok
Tentukan perubahan bilok
Cari KPK dari 2 perubahan biloks
Samakan jumlah muatan dengan menambah:
Suasana asam : H+ dan Suasana basa :
OH-1. Reaksi berupa Reaksi
Ion
# Cara Bilok
MnO4- + Cl- —-> Mn2+ + Cl2 (Asam)
1. Tentukan biloks masing-masing atom MnO4- + Cl- —-> Mn2+ + Cl2
3. Tentukan perubahan bilok
MnO4- + 2Cl- —-> Mn2+ + Cl2
MnO4- + Cl- —-> Mn2+ + Cl2 (Asam)
2. Samakan jumlah atom yang berubah bilok MnO4- + Cl- —-> Mn2+ + Cl2
7 -2 -1 2 0
7 -2 -2 2 0
7 -2 -2 2 05 2
2 x 5
4. Cari KPK
MnO4- + Cl- —-> Mn2+ + Cl2 5 x
2
5. Samakan jumlah muatan (asam: tambahkan H+)
2MnO4- + 10Cl- —-> 2Mn2+ + 5Cl2
-2 + (-10) = -12 + 16H
+
5. Samakan jumlah H (tambahkan H2O)
2MnO4- + 10Cl- + 16H+ —-> 2Mn2+ + + 5Cl8H2O2
2
2 10 2 5
Buka buku paket hal.
43 kerjakan no a, b, c,
Inilah langkah-langkah
Pecah reaksi menjadi 2 bagian
Samakan jumlah atom yang berubah biloks
Samakan jumlah “O” dengan menambah H2O di yang KURANG
“O” sebanyak kekurangannya
Samakan jumlah “O” dengan menambah H2O di yang LEBIH “O”
sebanyak kelebihannya
Samakan jumlah “H” dengan menambah H+ di yang kurang “H”
sebanyak kekurangannya
Samakan jumlah “H” dengan menambah OH- di yang kurang “H”
sebanyak kekurangannya
Samakan jumlah muatan dengan menambah “e-” di yang kekurangan elektron sebanyak kekurangannya
Cari KPK “e-”
Cek jumlah “O”, jika pada kedua ruas sama SELESAI, jika beda langkah anda ada yang salah ULANGI LAGI
Suasana asam
Suasana basa
Setarakan reaksi berikut
MnO4- + Cl- —-> Mn2+ + Cl2 (Asam)
Pecah reaski menjadi 2
MnO4- —-> Mn2+
Cl- —-> Cl2
Samakan jumlah atom yang berubah biloksnya MnO4- —-> Mn2+
2Cl- —-> Cl2
Samakan jumlah “O” dengan menambah H2O di yang kurang O sebanyak sebanyak kekurangannya
MnO4- —->Mn2+ + 4H2O
2Cl- —-> Cl2
Samakan jumlah “H” dengan menambah H+ di yang kurang “H” sebanyak kekurangannya
MnO4- + 8H+ —-> Mn2+ + 4H2O
2Cl- —-> Cl2
Samakan jumlah muatan dengan menambah “e-” diruang yang lebih positif
MnO4- + 8H+ + 5e —-> Mn2+ + 4H2O | x 2
2Cl- —-> Cl2 + 2e | x 5 Cari KPK
e-2MnO4- + 16H+ + 10e —-> 2Mn2+ + 8H2O 10Cl- —-> 5Cl2 + 10e ————————————————————
2MnO4- + 10Cl- + 16H+ —-> 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O
Cek jumlah O , sudah sama,, SELESAI
Pecah reaski menjadi 2
MnO4- —-> Mn2+
Cl- —-> Cl 2
Samakan jumlah atom yang berubah biloksnya
MnO4- —-> Mn2+
2Cl- —-> Cl 2
Samakan jumlah “O” dengan menambah H2O di yang KELEBIHAN O sebanyak sebanyak kelebihannya
MnO4- + 4H
2O—->Mn2+
2Cl- —-> Cl 2
Samakan jumlah “H” dengan menambah OH- di yang kurang “H” sebanyak kekurangannya
MnO4- + 4H
2O —-> Mn2+ + 8OH
2Cl- —-> Cl 2
Samakan jumlah muatan dengan menambah “e-” diruang yang lebih positif
MnO4- + 4H
2O + 5e —-> Mn2+ +
8OH- | x 2
2Cl- —-> Cl
2 + 2e | x
5
Cari KPK
e-2MnO4- +8H
2O+ 10e —-> 2Mn2+ +
16OH-
10Cl- —-> 5Cl
2 + 10e
————————————————————
2MnO4- + 10Cl- + 8H2O —-> 2Mn2+ + 5Cl2 +16OH
-Cek jumlah O , sudah sama,, SELESAI
Setarakan reaksi berikut
SEL ELEKTROKIMIA
Sel elektrokimia: tempat berlangsungnya reaksi-redoks
Ada 2 macam sel elektrokimia
1.
Sel volta
Jika terjadi reaksi Redoks disertai dengan perubahan potensial listrik.
POTENSIAL ELEKTRODE: Merupakan
ukuran kecenderungan suatu unsur untuk melepaskan atau mempertahankan elektron POTENSIAL REDUKSI (Eo): besarnya
tegangan listrik yang dihasilkan jika terjadi reaksi reduksi. contoh
Ni2+(aq) + 2e– Ni(s) Eo = - 0,23 volt
DERET VOLTA
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn
(H2O)
Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag
Pt Au
Li
at
K
alau
Ba
pak
Ca
mat
Na
nti
M
enin
g
gal
Al
am Mana (H2O)
Z
ama
n
C
e
r
oboh
Fe
raun
C
en
d
iri
Co
ba
N
ab
i
S
ulaima
n
P
emberantas
b
uta
H
uruf
S
a
b
en
Bi
cara
Cu
puk
H
an
g
us
Ag
ak
P
ai
t
Au
.
SEL VOLTA/SEL
GALVANI
Energi kimia menjadi energi listrik Katode: kutub (+) positif
Anode: Kutub (-) negatif
Reaksi kimia pada Katode: Reduksi Reaksi kimia pada Anode: Oksidasi Anion: ion negatif
Kation: ion positif
Contoh sel kering, sel aki, power bank
Ka
R
Plus
VOLT
A
DIGRAM SEL VOLTA Ok//Red
Ni(s) + Hg2+(aq) Ni2+(aq) + Hg(l) Eo sel = +1,08 volt
Ni/Ni2+ // Hg2+/Hg
Menghitung potensial sel (E0Sel)
Eosel = Eo red- Eo oks
Eosel = Eo besar- Eo kecil
Zn2+(aq) + 2e– Zn(s) Eo = - 0,76 volt Cu2+(aq) + 2e– Cu(s) Eo = + 0,34 volt
Eosel = 0,34 – (-0,76)
= + 1,1 volt
Reaksi spontan, Jika
E
osel = +SEL ELEKTROLISIS
Tempat terjadinya perubahan energi listrik menghasilkan reaksi kimia
Kutub negatif (katode) terjadi reaksi reduksi Kutub positif (anode) terjadi reaksi oksidasi
Reaksi di Katode
Na+ (l) + 1e Na (s)
REAKSI KIMIA DI KATODE
Ada 2 hal yang harus diperhatikan:1. jenis ion positif
2. Larutan atau leburan
Apakah ion positif golongan IA, IIA, Al3+, Mn2+
Bila bukan: ion positif pasti direduksi Bila ya: ion positif belum tentu direduksi Bila leburan/lelehan: ion positif direduksi
Bila larutan: air yang direduksi
Contoh soal:
1. Tulislah reaksi kimia di katode (-) pada elektrolisis berikut:
A.KNO3 (aq)
B.NaOH (l)
C.H2SO4 (aq)
D.H2CO3 (l)
2. Hitunglah massa Cu (Ar = 63,5) yang dihasilkan dari proses elektrolisis larutan CuSO4 selama 1 jam yang arus listriknya 5 amper
3. Berapakah jumlah muatan yang diperlukan untuk menghasilkan 2,3 gram logam natrium?
4. Berapa lama waktu yang diperlukan untuk menghasilkan 1 ton aluminium (Ar = 27) dari
elektrolisis larutan Al2O3 yang arus listriknya 10 Amper.
2H2O(l) + 2e H2(g) +2OH -(aq)
Na+(l) + 1e Na
(s)2H+ + 2e H2
2H+ + 2e H2
5,92 gram = 6 gram
9650 C
REAKSI KIMIA DI ANODE
Ada 2 hal yang harus diperhatikan: 1. jenis elektrode2. Jenis ion negatif
Apakah elektrode C, Pt, Au (inert)
Bila bukan: elektrode yang diosidasi Bila ya: perhatikan jenis ion negatifnya, apakah sisa asam oksi (ada O)?
Bila ya: H2O diosidasi
2H2O O2 + 4H+ + 4e
Contoh soal:
1. Tulislah reaksi kimia di anode (+) dengan elektrode C.
A.KNO3 (aq)
B.NaCl (l)
C.H2SO4 (aq)
D.H2O (l)
2. Tulislah reaksi kimia di katode (-) dan di anode (+) untuk elektrolisis CaS (aq) dengan elektrode Fe.
3. Tulislah reaksi kimia di katode (-) dan di anode (+) untuk elektrolisis Cd3(PO4)2 (aq) dengan elektrode Cu.
4. Tulislah reaksi kimia di katode (-) dan di anode (+) untuk elektrolisis Na3PO4 (aq) dengan elektrode Pt.
2H2O(l) + 2e O2(g) +4H+(aq) + 4e
2Cl-(l) Cl2(g) + 2e
2O-2 O2 (g) + 2e
2. Tulislah reaksi kimia di katode (-) dan di anode (+) untuk elektrolisis CaS (aq) dengan elektrode Fe.
Ingat: KaRMinElek
Katode (-) : 2H2O(l) + 2e H2(g) + 2OH- (aq)
Anode (+) : Fe (s) Fe2+ (aq) + 2e
+
Reaksi elektrolisis : Fe(s) +2H2O(l) H2(g) + Fe2+ (aq) +
3. Tulislah reaksi kimia di katode (-) dan di anode (+) untuk elektrolisis Cd3(PO4)2 (aq) dengan elektrode Cu.
Ingat: KaRMinElek
Katode (-) : Cd2+
(aq) + 2e Cd(s)
Anode (+) : Cu(s) Cu2+
(aq) + 2e +
4. Tulislah reaksi kimia di katode (-) dan di anode (+) untuk elektrolisis Na3SO4 (aq) dengan elektrode Pt.
Ingat: KaRMinElek
Katode (-) : 4Na+
(aq) + 4e 4Na(s)
x 4
Anode (+) : 2H2O(l) O2(g) + 4H+
(aq) + 4e +
Reaksi elektrolisis : 4Na+ (aq) + 2H2O(l) 4Na(s) +
Manfaat elektrolisis
A. Menghasilkan logam aluminium, magnesium dll
B. Penyepuhan logam dengan perak:
1.Logam yang akan dilapisi dipasang pada katode
2.Logam pelapis dipasang pada anode
KOROSI
Penyebab korosi: adanya air, dan oksigen Proses kimia perkaratan besi
Anode : Fe Fe2+ + 2e x2 Eo = +0,44 volt
Katode: O2 + 2H2O + 4e 4OH- Eo = +0,40 volt
2Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2
Pencegahan Korosi
1.Mengecat, untuk menhindari kontak dengan air. contoh: Jembatan, Pagar, railing
2.Melumuri dengan oli atau gemuk, biasanya dimanfaatkan untuk perkakas dan mesin
3.Dibalut dengan plastik. Contoh: rak piring, keranjang sepeda
4.Tin plating (pelapisan dengan timah) dengan proses
elektrolisi. Pelapisan ini sifatnya sementara. Jika timah tergores justru akan mempercepat korosi
5.Galvanisasi (pelapisan dengan zink) contoh: pipa besi, tiang telpon, badab mobil,
6.Cromium plating (pelapisan dengan kromium), contoh: pelk, bumper mobil
7.Pengorbanan anode, besi dihubungkan dengan logam yang potensial reduksinya lebih negatif daripada besi, misal
Perkaratan aluminium
Aluminium, zink, dan kromium merupakan logam yang lebih reaksit faripada besi.
Sebenarnya aluminium juga berkarat dengan cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3), akan tetapi perkaratan segera terhenti
setelah lapisan oksida terbentu. Lapisan ini melekat kuat pada permukaan logam,
sehingga melindungi logam dibawahnya dari perkaratan lebih lanjut. Lapisan oksida ini
MATOR SAKALANGKONG
SADEJEH