• Tidak ada hasil yang ditemukan

REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA"

Copied!
43
0
0

Teks penuh

(1)

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

(3)

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

(4)

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

4-3

P

+(-2)4 = -3

P

= + 5

CaH

2 + H = 0

H = -2

H2O2

(1)2 + O2 = 0

O2 = -2

(5)

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)

(6)
(7)

Penyetaraan reaksi redoks

Ada 2 cara yaitu:

1. Bilangan oksidasi

(8)

Inilah langkah-langkah Cara

(9)

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 + H2O
(10)

Contoh: 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

(11)

Kerjakan = kerjakno = kalakoh

a. PbO2 + HCl  PbCl2 + Cl2 + H2O

b. Br2 + KOH  KBr + KBrO3 + H2O

c. P4 + HOCl + H2O  H3PO4 + HCl

(12)

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

(13)

Inilah langkah-langkah Cara

(14)

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)

(15)

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

(16)

Buka buku paket hal.

43 kerjakan no a, b, c,

(17)

Inilah langkah-langkah

(18)

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

(19)

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- —-> 5Cl210e ————————————————————

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

(20)
(21)
(22)

SEL ELEKTROKIMIA

Sel elektrokimia: tempat berlangsungnya reaksi-redoks

Ada 2 macam sel elektrokimia

1.

Sel volta

(23)

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

(24)
(25)

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

.

(26)

SEL VOLTA/SEL

GALVANI

Energi kimia menjadi energi listrikKatode: kutub (+) positif

Anode: Kutub (-) negatif

Reaksi kimia pada Katode: ReduksiReaksi kimia pada Anode: OksidasiAnion: ion negatif

Kation: ion positif

Contoh sel kering, sel aki, power bank

Ka

R

Plus

VOLT

A

(27)
(28)

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 = +
(29)
(30)

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)

(31)

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

(32)

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

(33)

REAKSI KIMIA DI ANODE

Ada 2 hal yang harus diperhatikan: 1. jenis elektrode

2. 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

(34)

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

(35)

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) +

(36)

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 +

(37)

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) +

(38)

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

(39)

KOROSI

(40)

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

(41)

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

(42)

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

(43)

MATOR SAKALANGKONG

SADEJEH

Referensi

Dokumen terkait

Reaksi yang terjadi pada katode dari elektrolisis larutan Na 2 SO 4 adalah .... Reaksi-reaksi di bawah ini yang termasuk reaksi redoks

Susunlah sell kimia yang terdiri dari elektrode Cu sebagai kutub positip dengan elektrode yang lain sebagai kutub negatif, dihubungkan dengan jembatan garam. Ukurlah Emf sell

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan buku pedoman guru kimia untuk pembelajaran larutan elektrolit dan reaksi redoks yang berbasis scientific inquiry

Apabila hasil penilaian dari lima guru kimia SMA/MA berdasarkan Kurikulum 2013 berada dalam kategori baik atau sangat baik, maka buku pengayaan kimia reaksi

Melalui pendekatan saintifik model pembelajaran Discovery Learning dengan Menerapkan stoikiometri reaksi redoks dan hukum Faraday siswa dapat menghitung besaran-besaran yang

Lebih sederhananya modifikasi aturan yang harus diingat siswa menjadikan modifikasi metode setengah reaksi merupakan cara yang paling mudah untuk menyetarakan reaksi redoks

TEORI DASAR Reaksi Redoks adalah reaksi yang didalamnya terjadi perpindahan elektron secara berurutan dari satu spesies kimia ke spesies kimia lainnya, yang sesungguhnya terdiri atas

Jika larutan Na2SO4 1M dielektrolisis dengan menggunakan elektrode karbon, maka reaksi yang terjadi pada anode adalah .... Hasil elektrolisis larutan magnesium iodida adalah