BAB 7
REAKSI REDOKS
Pernahkah kamu melihat pagar besi yang berkarat? Zat apakah yang menyebabkan pagar besi tersebut menjadi berkarat? Dan reaksi apakah yang terjadi pada perkaratan pagar besi tersebut?
Dalam kehidupan sehari-hari, banyak terdapat reaksi yang terjadi karena adanya pengaruh gas oksigen. Proses perkaratan pada pagar besi itu salah satu contohnya. Selain proses tersebut, masih banyak lagi contoh reaksi dengan gas oksigen, misalnya pembakaran katu, proses fotosintesis, proses metabolisme dalam tubuh dan lain-lain. Reaksi dengan gas oksigen itu disebut reaksi oksidasi. Reaksi oksidasi dan reaksi reduksi selalu berlangsung pada saat bersamaan, karena itu kedua reaksi tersebut disingkat sebagai reaksi redoks.
Pada bab ini kita akan mempelajari dengan lebih dalam pengertian reaksi oksidasi, reaksi reduksi, reaksi redoks, mengenai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor) serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
1. Konsep Oksidasi dan reduksi dalam hal perpindahan oksigen
Dalam hal perpindahan oksigen, Oksidasi berarti mendapat oksigen, sedang Reduksi adalah kehilangan oksigen.
Contoh reaksi oksidasi :
a. Perkaratan besi oleh gas oksigen
Proses perkaratan besi
Reaksi : 4 Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s)
Logam besi (Fe) mengikat oksigen (O) sehingga menghasilkan karat ( Fe2O3).
2 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia-1 SMA b. Pembakaran logam magnesium di udara.
Reaksi : 2 Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
Logam magnesium (Mg) mengikat oksigen (O) menghasilkan magnesium oksida (MgO). Dari contoh reaksi diatas maka oksigen disebut oksidator ( zat pengoksidasi )
Reduksi adalah reaksi pelepasan oksigen dari suatu zat. Contoh reaksi reduksi :
a. Reduksi bijih besi (Fe2O3, hematite) oleh karbon (C)
Reaksi : 2 Fe2O3(s) + 3 C(s) 4 Fe(s) + 3 CO2(g)
Pada Fe2O3, atom Fe mengikat 3 buah atom oksigen pada senyawanya kemudian setelah direaksikan
dengan karbon, oksigen dilepaskan menghasilkan logam besi murni (Fe).
Reaksi : CuO(s) + H2(g) Cu(g) + H2O(g)
Pada CuO, atom Cu mengikat 1 buah atom oksigen pada senyawanya kemudian setelah direaksikan dengan gas hidrogen, oksigen dilepaskan dan menghasilkan logam tembaga (Cu).
Sebagai contoh lain , reaksi dalam ekstraksi besi dari biji besi:
Karena reduksi dan oksidasi terjadi pada saat yang bersamaan, reaksi diatas disebut reaksi REDOKS. Zat pengoksidasi dan zat pereduksi
Oksidator atau zat pengoksidasi adalah zat yang mengoksidasi zat lain. Pada contoh reaksi diatas, besi(III)oksida merupakan oksidator.
Reduktor atau zat pereduksi adalah zat yang mereduksi zat lain. Dari reaksi di atas, yang merupakan reduktor adalah karbon monooksida.
Jadi dapat disimpulkan:
oksidator adalah yang memberi oksigen kepada zat lain,
reduktor adalah yang mengambil oksigen dari zat lain 2. Konsep Oksidasi dan reduksi dalam hal perpindahan elektron
Oksidasi berarti kehilangan elektron, dan reduksi berarti mendapat elektron. Contoh reaksi redoks dalam hal transfer elektron:
Tembaga (II) oksida dan magnesium oksida keduanya bersifat ion. Sedang dalam bentuk logamnya tidak bersifat ion. Jika reaksi ini ditulis ulang sebagai persamaan reaksi ion, ternyata ion oksida merupakan ion spektator (ion penonton).
Cu2+ + Mg → Cu + Mg2+
Pada persamaan reaksi di atas, magnesium mereduksi iom tembaga(II) dengan memberi elektron untuk menetralkan muatan tembaga(II). Jadi dapat dikatakan, magnesium adalah zat pereduksi (reduktor).
4 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia-1 SMA
Sebaliknya, ion tembaga(II) memindahkan elektron dari magnesium untuk menghasilkan ion magnesium. Jadi, ion tembaga(II) beraksi sebagai zat pengoksidasi (oksidator).
Reaksi pertukaran elektron yang disebut reaksi redoks. Contoh : a. Fe Fe 2+ + 2e ( Oksidasi ) Br2 + 2e 2 Br- ( Reduksi ) ____________________________________ Fe + Br2 FeBr2 ( Redoks ) b. 2 Mg 2 Mg2+ + 4e ( Oksidasi ) O2 + 4 e 2 O2- ( Reduksi ) _____________________________________ 2 Mg + O2 2 MgO ( Redoks )
3. Konsep bilangan oksidasi
Beberapa tahun kemudian, para ahli kimia menyadari bahwa reaksi redoks tidak selalu melibatkan reaksi serah terima elektron. misalnya pada reaksi antara karbon dan gas oksigen saebagai berikut : S(g) + O2(g) SO2(g)
Pada reaksi diatas, tidak terjadi serah terima elektron melainkan terjadi pemakaian bersama pasangan elektron antara atom S dan O , sehinga kemudian para ahli sepakat untuk memperluas konsep reaksi oksidasi reduksi dengan menggunakan dasar perubahan bilangan oksidasi dari atom sebelum dan sesudah terjadinya reaksi kimia. Jadi, Oksidasi adalah reaksi yang menyebabkan kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi adalah reaksi yang menyebabkan penurunan bilangan oksidasi.
Bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa adalah muatan yang diemban oleh atom unsur itu jika semua elektron ikatan didistribusikan kepada unsur yang lebih elektronegatif, dengan kata lain bilangan oksidasi adalah tingkat oksidasi suatu unsur atau bilangan yang menunjukkan muatan yang
disumbangkan oleh atom unsur tersebut pada molekul atau ion yang dibentuknya. Aturan penentuan bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa adalah sebagai berikut :
1. Bilangan oksidasi unsur bebas (monoatomik, diatomik, atau poliatomik) sama dengan 0 (nol). Misalnya : bilangan oksidasi Na, Mg, Fe, O, Cl2, H2, P4 dan S8 = 0
Kerjakanlah soal latihan berikut dengan teliti dan benar.
Dari reaksi berikut, tentukanlah reaksi yang merupakan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi, serta tentukanlah reduktor dan oksidatornya
1. 4 Na + O2 2 Na2O 2. C3H8 + 5 O2 3CO2 + 4H2O 3. 2 K (s) + Cl2(g) 2 KCl (aq) 4. C2H6 + O2 CO2 + H2O 5. 4 FeS2 + 11 O2 2 Fe2O3 + 8 SO2 6. 2Mg (s) + Br2(g) MgBr2(aq)
2. Bilangan oksidasi unsur H dalam senyawa = +1, kecuali pada senyawa hidrida = –1 (misalnya : NaH)
3. Bilangan oksidasi unsur O dalam senyawa = –2, kecuali pada senyawa peroksida = –1 (misalnya : Na2O2, H2O2, Ba2O2), dan pada senyawa oksifluorida (OF2) = +2
4. Bilangan oksidasi unsur logam dalam senyawa selalu positif dan nilainya sama dengan valensi logam tersebut. ( Misalnya : Biloks logam gol.IA= +1, gol.IIA=+2, gol.IIIA=+3)
5. Bilangan oksidasi unsur golongan VIIA dalam senyawa = –1
6. Bilangan oksidasi unsur dalam bentuk ion tunggal sama dengan muatannya. (Misalnya Biloks Na pada Na+= +1, Cl pada Cl-=–1, Mg pada Mg2+=+2)
7. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa sama dengan 0 (nol)
8. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion yang terdiri atas beberapa unsur = muatannya.
Contoh 7.1.
1. Tentukan bilangan oksidasi unsure yang digarisbawahi beikut ini: a. NaNO2
b. CrO4
c. NH4+
Solusi:
a. Menentukan bilangan oksidasi N pada senyawa KNO2.
(1 x biloks. Na) + (1 x biloks. N) + (2 x biloks. O) = 0 (1 x 1) + (1 x N) + (2 x –2) = 0 1 + N – 4 = 0 Jadi, bilangan oksidasi N = +3
b. Menentukan bilangan oksidasi Cr pada ion CrO4-
(1 x biloks. Cr) + (4 x Biloks O) = -1 (1 x Cr) + ( 4 x –2) = -1 (1 x Cr) – 8 = -1 Jadi, bilangan oksidasi Cr = +7
c. Menentukan bilangan oksidasi N dalam NH4+
(1 x biloks N) + (4 x biloks. H) = +1 (1 x N) + (4 x +1) = +1 N + 4 = +1 Jadi, bilangan oksidasi N = +3
Reaksi redoks adalah reaksi di mana peristiwa reduksi dan oksidasi terjadi secara bersama-sama. Seperti dijelaskan di atas bahwa Oksidasi adalah reaksi yang menyebabkan kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi adalah reaksi yang menyebabkan penurunan bilangan oksidasi. Dalam reaksi redoks, zat yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi disebut reduktor dan zat yang mengalami penurunan bilangan oksidasi disebut oksidator.
6 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia-1 SMA Contoh reaksi redoks:
a. reduksi
+6 -1 +3 0 K2Cr2O7 + 14HCl 2 KCl + 2 CrCl3 + 2 H2O + 3 Cl2
oksidasi
Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks. Reduktor (zat yang mengalami oksidasi) = HCl Oksidator (zat yang mengalami reduksi) = K2Cr2O7
b. oksidasi 0 +5 +4 +4 Sn + 4 HNO3 SnO2 + 4 NO2 + 2 H2O, reduksi
Reaksi tersebut termaasuk reaksi redoks. Reduktor (zat yang mengalami oksidasi) = Sn Oksidator (zat yang mengalami reduksi) = HNO
c. CuCO3 + H2SO4 CuSO4 + H2O + CO2
Semua unsur sebelum dan sesudah reaksi memiliki biloks tetap tidak bertambah / berkurang), sehingga bukan termasuk reaksi redoks
Reaksi Autoredoks (Reaksi Disproporsionasi)
Mungkinkah dalam satu reaksi, suatu unsur mengalami reaksi reduksidan oksidasi sekaligus? Satu unsur dalam suatu reaksi mungkin saja mengalami reaksi reduksi dan oksidasi sekaligus. Hal ini karena ada unsur yang mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu jenis.Reaksi redoks di mana satu unsur mengalami reaksi reduksi dan oksidasi sekaligus disebut reaksi autoredoks (reaksi disproporsionasi). Contoh 1.
Contoh 2.
2 H2S + SO2 → 3S + 2 H2O
Perubahan bilangan oksidasi unsur-unsur pada reaksi tersebut sebagai berikut.
Pada reaksi tersebut, H2S berfungsi sebagai reduktor sedangkan SO2 berfungsi sebagai oksidator,
sehingga reaksi tersebut termasuk autoredoks.
Kamu telah mempelajari materi tentang reaksi redoks. Untuk lebih memahami materi ini, lakukanlah kegiatan berikut . Lakukan tiap tahap percobaan dengan tertib, hati-hati dan disiplin.
---
Reaksi Redoks, Reduktor, dan Oksidator
Tujuan : Menentukan reduktor dan oksidator dalam suatu reaksi redoks Alat / Bahan :
1. Tabung reaksi dan raknya 2. Silinder Ukur 10 ml 3. Pipet tetes 4. Lampu spiritus 5. Tang penjepit 6. Kertas ampelas 7. Kawat tembaga 8. Pita magnesium 9. Lempeng seng
10. Larutan perak nitrat ( AgNO3 ) 0,1 M
11. Larutan asam klorida ( HCl ) 0,1 M 12. Larutan kalium yodida ( KI ) 0,5 M 13. Larutan hidrogen peroksida ( H2O2 ) 10%
Cara Kerja :
1. Ambillah pita magnesium sepanjang 5 cm dan bersihkanlah dengan ampelas. Jepitlah salah satu ujungnya dengan tang penjepit dan bakarlah ujung yang lain dengan lampu spiritus. Amati
perubahan yang terjadi dan catatlah!
2. Isilah sebuah tabung reaksi dengan 5 ml larutan AgNO3 0,1 M. Masukkanlah ke dalam larutan ini
sepotong kawat tembaga yang bersih yang berbentuk spiral. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah!
3. Isilah sebuah tabung reaksi dengan 5 ml larutan HCl 1 M. Masukkanlah ke dalam larutan ini sepotong logam seng. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah!
4. Isilah sebuah tabung reaksi dengan 2 ml larutan KI 0,5 M. Tambahkanlah 10 tetes larutan H2O2
10%. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah
Hasil Pengamatan :
Percobaan Zat-zat yang bereaksi Hasil Pengamatan
1 2 3 4 Mg + O2 Cu + AgNO3 Zn + HCl H2O2 + KI ………... ………... ………... ………... Diksusi :
Eksperimen 1
8 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia-1 SMA
1. Selesaikanlah reaksi redoks berikut berdasarkan pelepasan dan pengikatan elektron : Percobaan 1
Reaksi Jenis Reaksi
Mg Mg2+ O2 2 O2 --- + ………. ……… ……… ……… Percobaan 2
Reaksi Jenis Reaksi
Cu Cu2+ Ag+ Ag --- + ………. ……… ……… ……… Percobaan 3
Reaksi Jenis Reaksi
Zn Zn2+ H+ H 2 --- + ………. ……… ……… ……… Percobaan 4
Reaksi Jenis Reaksi H2O2 OH I I2 --- + ………. ……… ……… ………
2. Lengkapi tabel berikut :
Percobaan Hasil Oksidasi Hasil Reduksi 1
2 3 4
3. Bila zat yang mengalami reaksi oksidasi disebut zat pereduksi / reduktor dan zat yang mengalami reaksi reduksi disebut zat pengoksidasi / oksidator, tentukan reduktor dan oksidator dari percobaan-percobaan di atas!
Percobaan Zat pereduksi / reduktor Zat pengoksidasi / oksidator 1
2 3 4
Kerjakanlah soal latihan berikut dengan teliti dan benar. 1. Tentukanlah besarnya bilangan oksidasi unasur berikut :
a. Br dalam senyawa KBr b. S dalam senyawa H2S
c. N dalam senyawa Ca(NO3)2
d. S dalam senyawa H2SO3
e. P dalam senyawa K3PO4
f. F dalam senyawa NaF
2. Manakah reaksi berikut yang merupakan reaksi redoks? a. Br2 + CO32- + H2O → Br- + BrO3- + HCO3
-b. Sn + HNO3 → SnO2 + NO2 + H2O
c. Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu
d. MnO2 + 4 HCl MnCl2 + 2 H2O + Cl2
e.
e2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO23. Tentukan oksidator, reduktor, hasil oksidasi dan hasil reduksi dari reaksi redoks berikut ini: a. Pb3O4 + 8 HCl 3 PbCl2 + 4 H2O + Cl2
b. H2S + 2 H2O + 3 Cl2 SO2 + 6 HCl
c. SnCl2 + 2 HCl + 2 HNO3 SnCl4 + 2 H2O + 2 NO2
d. 2NH4+ + 6NO3- + 4H+ 6NO2 + N2 + 6H2O
10 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia SMA Kelas X
Unsur-unsur yang membentuk senyawa dapat memiliki beberapa bilangan oksidasi. Untuk itu diperlukan suatu tata nama yang dapat membedakan senyawa yang dibentuk dengan menyetarakan bilangan oksidasi unsur tersebut.
A. Tata Nama Senyawa Ion ( Terdiri dari atom logam dan nonlogam )
- Senyawa ion terdiri dari ion positif ( kation ) dan ion negatif ( anion ). Dalam penamaan senyawa ion, kation disebut terlebih dahulu diikuti dengan nama anionnya ditambah akhiran ida.
- Bila sebuah atom logam mempunyai lebih dari satu bilangan oksidasi, maka untuk membedakannya biloks ini harus dituliskan dengan angka romawi dalam tanda kurung
Beberapa nama kation
Pada semester I telah kita pelajari tata nama senyawa, sekarang akan kita pelajari tata nama senyawa alternatif menurut IUPAC berdasarkan bilangan oksidasi.
Perhatikan tabel berikut ini
Rumus Kimia Nama Nama Alternatif Berdasarkan
Biloks
N2O Dinitrogen monoksida Nitrogen(I) oksida
N2O3 Dinitrogen trioksida Nitrogen(III) oksida
HClO Asam hipoklorit Asam klorat(I)
HClO2 Asam klorit Asam klorat(III)
HClO3 Asam klorat Asam klorat(V)
HClO4 Asam perklorat Asam klorat(VII)
12 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia SMA Kelas X B. Tata Nama Senyawa Kovalen
Tata nama senyawa kovalen yaitu dengan menuliskan jumlah unsur pertama, nama unsur, jumlah unsur kedua, dan nama unsur kedua diikuti akhiran ida. Untuk jumlah unsur (pada rumus kimia ditulis dengan angka berformat subscript), perhatikan aturan berikut
Jumlah Unsur Nama 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mono Di Tri Tetra Penta Heksa Hepta Deka Nona
Contoh penamaan senyawa kovalen N2O4.
N2O4 diberi nama dinitrogen tetraoksida.
Pada senyawa kovalen yang jumlah unsur pertamanya satu, awalan mono tidak dicantumkan. Contohnya PCl5 diberi nama fosfor pentaklorida bukan monofosfor pentaklorida.
Berikut adalah beberapa nama senyawa kovalen biner. CO = karbon monoksida P2O3 = difosfor trioksida
CO2 = karbon dioksida P2O5 = difosfor pentaoksida
SO3 = belerang trioksida N2O5 = dinitrogen pentaoksida
Cl2O7 = dikloro heptaoksida SF4 = sulfur tetrafluorida
S2Cl2 = disulfur diklorida PCl3 = fosfor triklorida
TATANAMA SENYAWA POLIATOM
Senyawa poliatomik merupakan senyawa yang dibentuk dari ion poliatomik. Pada ion poliatomik, dua atau lebih atom-atom bergabung bersama-sama dengan ikatan kovalen.
Senyawa yang tersusun lebih dari dua unsur digolongkan sebagai senyawa poliatom, seperti Ca(ClO)2
atau kaporit, NaCO3 (soda kue), dan H2SO4 (asam sulfat). Senyawa poliatom umumnya mengandung
oksigen. Tata nama senyawa poliatom yang mengandung oksigen didasarkan pada jumlah atom oksigen yang dikandungnya. Senyawa yang mengandung jumlah oksigen paling banyak diberi khiran -at, sedangkan yang paling sedikit diberi akhiran -it.
kaporit dan soda kue adalah zat kimia poliatomik Aturan penamaan :
* untuk jumlah atom O = 1 , namanya : hipo…….it * untuk jumlah atom O = 2 , namanya : ………….it * untuk jumlah atom O = 3 , namanya : …………at * untuk jumlah atom O = 4 , namanya : per ……at Contoh Senyawa Poliatomik
Na2SO4 = natrium sulfat
Na2SO3 = natrium sulfit
KClO4 = kalium perklorat
KClO3 = kalium klorat
KClO2 = kalium klorit
KClO = kalium hipoklorit
Kerjakanlah soal latihan berikut dengan teliti dan benar. Beri nama senyawa berikut berdasarkan IUPAC
1. FeS 2. PbO 3. NaCrO4 4. Mg (MnO4)2 5. N2O3 6. CuCl
14 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia SMA Kelas X
Seperti kita ketahui, reaksi kimia terjadi hampir di semua proses kehidupan. Reaksi redoks inipun banyak terjadi dan bermanfaat dalam kehidupan manusia. Berikut ini beberapa jenis reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari.
1. Salah satu penerapan konsep reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bidang pengolahan limbah. Prinsip dasar yang dipergunakan adalah teroksidasinya bahan-bahan organik maupun anorganik, sehingga lebih mudah diolah lebih lanjut. Proses lumpur aktif (activated sludge) merupakan sistem yang banyak dipakai untuk penanganan limbah cair secara aerobik.
Lumpur aktif merupakan metode yang paling efektif untuk menyingkirkan bahan-bahan tersuspensi maupun terlarut dari air limbah. Lumpur aktif mengandung mikroorganism eaerobik yang dapat mencerna limbah mentah. Setelah limbah cair didiamkandi dalam tangki sedimentasi, limbah dialirkan ke tangki aerasi. Di dalam tangkia erasi, bakteri
heterotrofik berkembang dengan pesatnya. Bakteri tersebut diaktifkan dengan adanya aliran udara (oksigen) untuk melakukan oksidasi bahan-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.
2. Zat pemutih
Zat pemutih adalah senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna benda, seperti pada tekstil, rambut dan kertas.
Zat pemutih yang bersifat oksidator, pada umumnya digunakan untuk pemutihan serat-serat selulosa dan beberapa diantaranya dapat pula dipakai untuk serat-serat binatang dan sintesis. Contohnya: Kaporit (CaOCl2), Natrium Hipoklorit (NaOCl), Hidrogen peroksida (H2O2), Natrium
peroksida (Na2O2), Natrium perborat (NaBO3) dan lain-lain.
Sedangkan zat-zat pemutih yang bersifat reduktor hanya dapat dipakai untuk serat-serat protein (binatang). Contohnya: Sulfur dioksida (SO2), Natrium bisulfit (NaHSO3), dan Natrium hidrosulfit
(Na2S2O4)
2. Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses reaksi oksidasi-reduksi biologi yang terjadi secara alami. Fotosintesis merupakan proses yang kompleks dan melibatkan tumbuhan hijau, alga hijau atau bakteri tertentu. Organisme ini mampu menggunakan energi dalam cahaya matahari (cahaya ultraviolet) melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.
Reaksi yang terjadi : CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
4. Pada perkaratan besi
Pada peristiwa perkaratan (korosi), logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi.
Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3 . xH2O (berwarna coklat-merah)
Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e ... E=+0,44V
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH- ... E=+0,40V
Ion besi (II) yg terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yg kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . xH2O, yaitu karat besi.
16 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia SMA Kelas X 5. Pembakaran
Pembakaran merupakan contoh reaksi redoks yang paling umum. Pada pembakaran metana (CH4) di udara (mengandung O2), atom karbon teroksidasi membentuk CO2 dan atom oksigen
tereduksi menjadi H2O. Reaksinya bisa ditulis dengan : CH4 + O2 → CO2 + H2O
6. AKI
Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai 12 volt timbal-asamyang biasa dinamakan Aki. Baterai ini memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkanseri. Logam timbal dioksidasi menjadi ion Pb2+ dan melepaskan duaelektron di anoda. Pb dalam timbal (IV) oksida mendapatkan dua elektron danmembentuk ion Pb2+ di katoda. Ion Pb2+ bercampur dengan ion SO42- dari
asamsulfat membentuk timbal (II) sulfat pada tiap-tiap elektroda. Jadi reaksi yang terjadiketika baterai timbal-asam digunakan menghasilkan timbal sulfat pada keduaelektroda
.PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai timbal-asam bersifat spontan dantidak memerlukan input energi. Reaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidakspontan karena membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai danmenyediakan energi bagi reaksi di mana timbal sulfat dan air diubah menjaditimbal(IV) oksida, logam timbal dan asam sulfat.
2PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4
Baterai yang relatif murah iniadalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat beberapa jenis, termasuk standard dan alkaline. Jenis ini sering juga disebut sel kering karena tidak terdapat larutanelektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat.Pasta mangan(IV) oksida (MnO2) berfungsi sebagai
katoda. Amonium klorida(NH4Cl) dan seng klorida (ZnCl2) berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada
lapisan luar berfungsi sebagai anoda.Reaksi yang terjadi :
anoda : Zn Zn2+ + 2e-
katoda : 2MnO2 + H2O + 2e- Mn2O3 + 2OH-
Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoksutama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng.
Zn + 2MnO2 + H2O Zn2+ + Mn2O3 + 2OH-
Baterai ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt. baterai ini bias digunakanuntuk menyalakan peralatan seperti senter, radio, CD player, mainan, jam dansebagainya.
Penelitian tentang reaksi redoks sampai sekarang masih terus berlanjut, bahkan sampai saat ini semakin banyak penerapannya antara lain pada peleburan bijih logam, penyepuhan emas, pembuatan balon dengan karbid dan lain-lain . Dengan demikian diharapkan setelah kalian
mempelajari bab ini kalian memiliki motivasi dan rasa ingin tahu dalam menemukan, memahami dan mengembangkan penerapan reaksi redoks yang sudah ada. Selain itu juga diharapkan kalian dapat mengatasi dampak yang ditimbulkan oleh reaksi redoks, misalnya pada karat besi, dan jika besi sudah berkarat, tentu besi itu jadi rapuh dan rusak, sehingga diharapkan juga tanggung jawab dan kerja sama yang baik dalam menjaga logam-logam dan segala benda-benda di alam yang sudah diciptakan oleh Tuhan Yang Maha Esa untuk kepentingan seluruh makhluk hidup
Kerjakanlah soal berikut dengan teliti dan benar. A. Pilihlah Jawaban yang paling tepat
1. Bilangan oksidasi aluminium dalam Al2O3 adalah ….
A. -1 B. 0
18 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia SMA Kelas X C. +1
D. +2 E. +3
2. Perhatikan beberapa pernyataan berikut: 1. Reaksi kenaikan bilangan oksidasi 2. Reaksi penurunan bilangan oksidasi 3. Reaksi pelepasan electron
4. Reaksi pengikatan electron
Definisi yang tepat dari reaksi reduksi adalah …. A. 1 dan 2
B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 3 dan 4 E. 1, 2, dan 3
3. Bilangan oksidasi S dalam senyawa S2O72–adalah ….
A. -2 B. -4 C. -6 D. +4 E. +6 4. Diketahui reaksi : I. Na+ + e- → Na II. Mg → Mg2+ + 2e- III. 2HgO → 2Hg + O2
IV. 4Na + O2 → 2Na2O
Reaksi reduksi ditunjukkan oleh persamaan reaksi …. A. II dan IV
B. I dan III C. II dan III D. I dan IV E. III dan IV
5.Bilangan oksidasi Cl dalam senyawa KClO2 adalah ….
A. -1 B. +1 C. +3 D. +5 E. +7
6. 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
A. +2 B. +3 C. +4 D. +5 E. +6
8. Bilangan oksidasi Mn terendah terdapat dalam senyawa …. A. MnO2
B. K2MnO4
C. KMnO4
D. Mn2(SO4)3
E. Mn(NO3)2
9. Dari reaksi a Cu(s) + b AgNO3(aq) → c Cu(NO3)2(aq) + d Ag(s)
A. Cu B. AgNO3
C. Cu(NO3)2
D. Ag E. NO3–
10. Bilangan oksidasi S tertinggi terdapat pada senyawa …. A. SO2
B. H2SO3
C. SO3 D. H2S
E. Na2S2O3
11. Berikut yang bukan penyusun baterai kering adalah …. A. Zn
B. MnO2
C. C D. NH4Cl
E. Pb
12. Unsur logam yang mempunyai bilangan oksidasi +7 terdapat pada ion .... A. CrO42
B. Fe(CN)63
C. MnO4
D. Cr2O72
E. SbO43
13. 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
14.Pada reaksi Cl
-→ ClO
3-, unsur klorin mengalami perubahan bilangan okaidasi dari … ke …
A. +5 , -1B. +6 , 0 C. +7 , +1 D. +6 , -1 E. -1 , +5
20 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia SMA Kelas X
15. Unsur Mn yang mempunyai bilangan oksidasi sama dengan bilangan oksidasi S dalam SO2
adalah .... A. KMnO4 B. K2MnO4 C. MnSO4 D. MnO E. MnO2
16. Rumus kimia karat besi adalah …. A. Fe2O4.3H2O
B. Fe3O3.xH2O
C. F2O3.5H2O
D. Fe2O3.xH2O E. Fe2O3.5H2O
17. Pada reaksi: Cl
2(aq)+ 2 KOH
(aq) KCl
(aq)+ KClO
(aq)+ H
2O
Bilangan oksidasi klor berubah dari ...A. -1 menjadi +1 dan 0 B. 0 menjadi -1 dan -2
C. +1 menjadi -1 dan 0 D. -2 menjadi 0 dan +1
E. 0 menjadi -1 dan +1
18. Faktor-faktor berikut yang memengaruhi terjadinya korosi adalah …. A. pemanasan
B. kelembaban udara C. kualitas logam D. pendinginan E. waktu pemakaian
19. Pada reaksi redoks, MnO
2+ 2 H
2SO
4+ 2 Nal MnSO
4+ Na
2SO
4+ 2 H
2O + I
2Zat yang berperan sebagai oksidator adalah ....
A. Nal
B. H2SO4
C. Mn4+ D. I -
E. MnO2
20. Dari reaksi: Fe
2O
3+ 3CO → 2Fe + 3CO
2, zat yang berperan sebagai reduktor
adalah ….
A. CO B. CO2 C. Fe2O3 D. Fe E. Fe dan CO21. Perhatikan reaksi redoks berikut:
Br2 + CO32- + H2O → Br- + BrO3- + HCO3-Pernyataan yang benar tentang reaksi tersebut adalah …. A. Br2 dioksidasi dan CO32- direduksi
B. Br2 tereduksi dan teroksidasi C. Br2 direduksi dan H2O dioksidasi
D. CO32- bertindak sebagai reduktor
E. Br2 teroksidasi
22. Di antara reaksi-reaksi berikut yang tidak termasuk dalam reaksi redoks adalah ….
A. N2 + 3H2 → 2NH3B. 2NO + O2 → 2NO2
C. Cl2 + 2I- → 2Cl- + I2
D. SO2 + OH- → HSO3
-E. Al + KOH + 2H2O → 2KAlO2 + 3O2
23. Nama yang tepat untuk K
2Cr
2O
7adalah ….
A. Kalium dikromat (VI)B. kalium kromat (VI) C. Kalium kromat (V) D. kalium dikromat (V) E. Kalium kromat (IV)
24. Peristiwa berikut melibatkan reaksi redoks, kecuali ….
A. Besi berkaratB. penyetruman aki kendaraan C. Ekstraksi logam
D. pelarutan garam E. Daur ulang perak
25. Nama senyawa HClO4 adalah....
A. Asam klorat (I) D. Asam klorat (VI) B. Asam klorat (III) E. Asam klorat (VII) C. Asam klorat (IV)
26. Rumus kimia Nitrogen(I) oksida adalah.... A. N2O D. NO3
B. N2O3 E. N2O3
C. NO2
27. Di antara reaksi-reaksi tersebut di bawah ini yang merupakan contoh reaksi redoks adalah …. A. AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
B. 2KI(aq) + Cl2(aq) → I2(s) + 2KCI(aq) C. NH3(aq) + H2O(l) → NH4+(aq) + OH-(aq)
D. NaOH(aq) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)
E. Al2O3(S) + 2NaOH(aq) → 2NaAlO2(aq) + H2O(l)
28. Pada persamaan oksidasi reduksi berikut (belum setara), KMnO4(aq) + KI(aq) + H2SO4 → MnSO4(aq) + I2 (aq) + K2SO4(aq) + H2O(l)
Bilangan oksidasi Mn berubah dari ….
A. +14 menjadi +8 D. -1 menjadi +2 B. +7 menjadi +2 E. -2 menjadi +2
22 | https://kimiaringan.wordpress.com/, Kimia SMA Kelas X C. +7 menjadi -4
29. Pada reaksi :
4HCl (aq) + 2S2O3-2 (aq) → 2S (s) + 2SO2 (g) + 2H2O(l) + 4Cl- (aq)
bilangan oksidasi S berubah dari ….
A. +2 menjadi 0 dan +4 D. +5 menjadi +2 dan 0 B. +3 menjadi 0 dan +4 E. +6 menjadi -2 dan +4 C. +4 menjadi 0 dan +2
30. Nama lain dari dinitrogen trioksida adalah...
A. Nitrogen(I) oksida D. Nitrogen(IV) oksida B. Nitrogen(II) oksida E. Nitrogen(V) oksida C. Nitrogen(III) oksida
B. ESSAY
Kerjakanlah soal berikut dengan teliti dan benar.
1. Jelaskan pengertian dari :
A. Reaksi oksidasi D. Reaksi redoks B. Reaksi autoredoks E. Oksidator C. Reduktor
2. Tentukan bilangan oksidasi S pada zat-zat berikut. a. S d. Na2SO4
b. SO3 e. NaHSO3
c. H2SO4
3.Tentukanlah, apakah reaksi berikut ini merupakan reaksi redoks atau bukan ! a. CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
b. SnCl2 + I2 + 2HCl → SnCl4 + 2HI
c. 2Na + H2 → 2NaH
4. Tentukanlah nama IUPAC senyawa berikut : a. MnSO4 d. Ag2O
b. Sn(NO3)4 e. NH4Cl
c. Fe2O3 f. Na2SO4
5. Tentukanlah oksidator dan reduktor dalam reaksi redoks berikut : a. MnO2 + 2H2SO4 + 2NaI → MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O + I2
b. 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
TUGAS KELOMPOK
Selain aplikasi redoks yang telah dijelaskan diatas, masih terdapat beberapa aplikasi redols dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya pada penyambungan besi pada rel rel kereta api.
Carilah informasi tentang cara penyambungan besi pada rel rel kereta api di internet. Tuliskah hasil penelusuran mu dalam bentuk laporan ilmiah, kemudian presentasikanlah di depan kelas
