Reaksi Redoks

Bagikan melalui:
Reaksi Redoks - Risnaldy
PELAJARI BERBAGAI BIDANG ILMU
BIOLOGI
KIMIA
KOMPETENSI DASAR
3.3 Menyetarakan persamaan reaksi redoks
INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI :
3.3.1 Menjelaskan pengertian reaksi redoks
3.3.2 Menentukan langkah-langkah penyetaraan reaksi redoks metode biloks
3.3.3 Menyetarakan reaksi redoks menggunakan metode biloks
3.3.4 Menentukan langkah-langkah penyetaraan reaksi redoks metode setengah reaksi
3.3.5 Menyetarakan reaksi redoks menggunakan metode setengah reaksi

PENGERTIAN REAKSI REDOKS

Reaksi redoks (reduksi-oksidasi) adalah reaksi kimia yang melibatkan perubahan bilangan oksidasi. Pada dasarnya, reaksi redoks adalah gabungan dari dua reaksi setengah, yaitu reaksi setengah reduksi dan reaksi setengah oksidasi. Seperti yang telah kita pelajari di kelas X,reaksi oksidasi adalah reaksi di mana suatu spesi melepaskan elektron sehingga mengalami kenaikan bilangan oksidasi. Sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi di mana suatu spesi mengikat
elektron sehingga mengalami penurunan bilangan oksidasi. Pada suatu reaksi kimia yang lengkap, reaksi oksidasi selalu diikuti oleh reaksi reduksi sehingga reaksi yang terjadi disebut reaksi redoks.

BILANGAN OKSIDASI

Biloks atau Bilangan oksidasi senyawa adalah jumlah muatan listrik yang dimiliki atom-atom suatu senyawa, dimana elektron ikatan didistribusikan ke atom yang lebih elektronegatif.
Contoh:
Biloks HCl adalah 0

Bilangan oksidasi atom adalah muatan listrik yang dimiliki suatu atom dalam sebuah senyawa.
Contoh: Biloks  Mg2+ adalah +2, dan Biloks Fadalah -1.

Penentuan Bilangan Oksidasi

  1. Unsur bebas di alam memiliki biloks 0.

Contoh: H2, N2, O2, P4, S8, Fe, Mn, Ca.

  1. Ion memiliki biloks yang sama dengan nilai muatannya.

Contoh: ion CO32- memiliki biloks -2, ion Ca2+memiliki biloks +2.

  1. Unsur logam memiliki biloks positif.

Nilai-nilai biloks logam:

BiloksUnsurBiloksUnsur
+1Logas Alkali
(gol. IA)
+2Logam Alkali Tanah
(gol. IIA)
+1 +3Au
+1Ag+2 +3Fe
+2Zn+2 +4Sn, Pb, Pt
+3Al+1 +2 Cu, Hg
  1. Unsur fluor (F) selalu memiliki biloks -1.
  1. Unsur hidrogen (H) memiliki biloks:

a. Biloks umum H adalah +1.

Contoh: dalam HCl dan H2SO4, biloks H adalah +1.

b. Pada hidrida logam, H memiliki biloks -1.

Contoh: Dalam NaH, biloks hidrogen -1.

  1. Unsur oksigen (O) memiliki biloks:

a. Pada senyawa oksida  atau umum,oksigen memiliki biloks -2.Senyawa oksida mengandung ion oksida (O2-).

           Contoh: Pada K2O, H2O, Na2O dan MgO, biloks oksigen -2.

b. Pada senyawa peroksida, oksigen memiliki biloks -1.Senyawa peroksida mengandung ion peroksida (O22-).

Contoh: Pada K2O2, H2O2, Na2O2  dan MgO2, biloks oksigen -1.

c. Pada senyawa superoksida, oksigen memiliki biloks -1/2.Senyawa superoksida  mengandung ion superoksida (O2).

Contoh: Pada KO2, HO2, NaO2 dan MgO4, biloks oksigen -1/2.

d. Pada senyawa  F2O,  oksigen memiliki biloks +2.

  1. Total biloks atom penyusun suatu senyawa:

a. Pada senyawa netral, total biloks  atom penyusun adalah 0.

b. Pada senyawa ion, total biloks atom penyusun sama dengan muatan ionnya.

Contoh: Tentukan bilangan oksidasi unsur S pada Na2SO4!

Jawab: Biloks Na = +1, biloks O = -2.Total biloks menjadi:

2(b.o. Na) + (b.o. S) + 4(b.o. O)  = 0

2(1) + b.o. S + 4(-2)  = 0

b.o. S  = 8 – 2 = 6

HUBUNGAN REAKSI REDOKS DENGAN BILANGAN OKSIDASI

Oksidasi adalah pertambahan biloks.
Reduksi adalah penurunan biloks.

Menurut konsep ini:

  1. Oksidasi adalah pertambahan/kenaikan bilangan oksidasi.
  2. Reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi.

Oksidator  adalah zat yang mengalami penurunan bilangan oksidasi dan menaikkan bilangan  oksidasi zat lain.

Reduktor  adalah zat yang mengalami pertambahan bilangan oksidasi dan menurunkan bilangan oksidasi zat lain.

Contoh: 1

Reaksi redoks

Contoh Reaksi Redoks - Risnaldy

Contoh: 2

Reaksi setengan reduksi

Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)

unsur tembaga (Cu) mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +2 menjadi 0 dengan mengikat 2 elektron.

reaksi setengah oksidasi

Zn(s) →  Zn2+(aq) + 2e

unsur Zn mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2.

Apabila kedua reaksi setengah digabungkan menjadi satu kesatuan reaksi redoks yang lengkap, persamaan reaksi menjadi:

Contoh Reaksi Setengan Reduksi dan Setengan Oksidasi - Risnaldy

Secara utuh, reaksi lengkap di atas menunjukkan bahwa ion Cu2+ mengoksidasi logam Zn.  Dengan demikian, kita menyebut Cu2+ sebagai pengoksidasi (oksidator). Sementara itu, logam Zn mereduksi ion Cu2+. Maka, Zn adalah pereduksi (reduktor).

MENENTUKAN REAKSI REDOKS

Suatu reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan dapat dilakukan dengan mengecek bilangan oksidasi masing-masing atom tiap senyawa yang terlibat dalam reaksi.

Tahapan menentukan reaksi redoks:

  1. Reaksi yang melibatkan  unsur bebas umumnya tergolong reaksi redoks.
  2. Reaksi yang melibatkan  unsur yang berganti tipe rumus  harus diperiksa biloksnya.
  3. Oksidator, reduktor, hasil oksidasi, dan hasil reduksi dapat ditentukan setelah seluruh atom tiap senyawa yang terlibat dalam reaksi diperiksa bilangan oksidasinya, apakah bertambah atau menurun.

Contoh:

Tentukan apakah reaksi  2CuSO4 + 4KI → 2CuI + I2  + 2K2SO4  merupakan reaksi redoks atau bukan!

Bila iya, tentukan oksidator, reduktor, hasil oksidasi, dan hasil reduksi!

Jawab:

Karena ada senyawa bebas (I2), maka reaksi tergolong reaksi redoks.

Contoh Soal dan Jawaban Reaksi Redoks - Risnaldy

Setelah diperiksa satu persatu, atom Cu pada CuSO4  mengalami  reduksi karena penurunan biloks, dan atom I pada KI mengalami oksidasi karena kenaikan biloks.

PENYETARAAN REDOKS

Dalam banyak aplikasi stoikiometri, penyetaraan reaksi menjadi aspek penting yang menentukan penyelesaian suatu soal, tidak terkecuali reaksi redoks.

Secara umum, penyetaraan reaksi redoks dapat dilakukan dengan dua :

  1. Metode bilangan oksidasi atau Perubahan Bilangan Oksidasi (PBO).
  2. Metode ion elektron (setengah reaksi).

Metode Bilangan Oksidasi atau Perubahan Bilangan Oksidasi (PBO)

Metode bilangan oksidasi adalah cara menyetarakan reaksi redoks dengan menentukan kesetaraan perubahan bilangan oksidasi spesi-spesi yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.

Langkah-langkah dalam penyetaraan reaksi redoks menggunakan metode PBO!

Contoh :    MnO4(aq) + C2O42-(aq) →Mn2+(aq) + CO2 (g) (suasana asam)

  1. Tentukan unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi (biloks), dan tentukan berapa biloksnya pada ruas kiri dan kanan.

Pada reaksi di atas, yang mengalami perubahan biloks adalah unsur Mn dan C. Biloks Mn berubah dari +7 pada ruas kiri menjadi +2 pada ruas kanan, sedangkan biloks C berubah dari +3 pada ruas kiri menjadi +4 pada ruas kanan.

Langkah-Langkah dalam Penyetaraan Reaksi Redoks - Risnaldy
  1.  Pastikan unsur-unsur yang mengalami perubahan biloks berjumlah setara di ruas kiri dan kanan: tambahkan koefisien reaksi yang sesuai.

Pada reaksi tersebut, unsur Mn sudah memiliki jumlah yang sama di ruas kiri dan kanan. Untuk unsur C, kita perlu menambahkan koe­fi sien 2 pada CO2 di ruas kanan.

Penambahan Koefisien pada Reaksi Redoks - Risnaldy
  1.  Hitung perubahan biloks dari unsur-unsur yang mengalami perubahan biloks: selisih total biloks pada ruas kiri dengan total biloks pada ruas kanan.

Total perubahan biloks Mn adalah (+2) – (+7), yaitu –5. Sedangkan total perubahan biloks C adalah (2 ×(+4)) – (2 ×(+3)), yang sama dengan (+8) – (+6), yaitu +2.

Penyetaraan Bilangan Redoks - Risnaldy
  1.  Setarakan perubahan biloks reduksi dengan oksidasi: jumlah kenaikan biloks harus sama dengan jumlah penurunan biloks.
Penyetaraan Perubahan - Risnaldy
  1.  Berikan koefi­sien yang sesuai dengan hasil penyetaraan yang dilakukan pada langkah 4.

2MnO4(aq) + 5C2O42-(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g)

  1.  Apabila ada perbedaan jumlah atom oksigen di ruas kiri dengan kanan, tambahkan H2O pada ruas yang kekurangan oksigen, sejumlah kekurangannya.

Sampai pada langkah 5, kita melihat bahwa ruas kanan kekurangan 8 atom oksigen dari ruas kiri, sehingga kita menambahkan 8H2O pada ruas kanan.

2MnO4-(aq) + 5C2O42-(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O

  1.  Dalam suasana asam.

Setelah menambahkan H2O pada ruas yang kekurangan jumlah atom oksigen sebanyak kekurangannya, selanjutnya tambahkan ion H+pada ruas lainnya sebanyak 2× jumlah H2O yang ditambahkan.

  1.  Dalam suasana basa.

Tambahkan H2O pada ruas yang kekurangan jumlah atom oksigen dan ion H+ di ruas lainnya seperti pada suasana asam. Kemudian, tambahkan ion OHdi ruas kiri dan kanan, sama banyaknya dengan ion H+yang ada. Selanjutnya, ion H+ dan OHyang berada di ruas yang sama akan menjadi H2O. Hitung selisih H2O pada kedua ruas. Pada akhirnya, akan tersisa ion OH-di salah satu ruas.

Karena reaksi antara ion permanganat dan ion oksalat terjadi pada suasana asam, maka kita akan mengikuti langkah penyetaraan untuk suasana asam,

2MnO4(aq) + 5C2O42-(aq) + 16H+ →2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O

  1.  Apabila ada spesi-spesi lain yang tidak terlibat pada reaksi redoks, pastikan mereka juga sudah setara.
  1.  Cek kesetaraan reaksi dengan menghitung:
  • Jumlah atom ruas kiri telah sama dengan ruas kanan,
  • Jumlah muatan ruas kiri telah sama dengan ruas kanan.

Setelah menghitung jumlah atom dan muatan kedua ruas yang sudah setara, maka hasil penyetaraan reaksi di atas adalah 2MnO4(aq) + 5C2O42-(aq) + 16H+ →2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O

Metode Ion Elektron (Setengah Reaksi)

Metode ion elektron atau setengah reaksi adalah metode penyetaraan reaksi redoks dengan cara memisahkan reaksi setengah reduksi dengan reaksi setengah oksidasi, kemudian penyetaraan dilakukan dengan menyamakan jumlah elektron yang muncul pada masing-masing reaksi setengah. Kita akan menggunakan kembali reaksi redoks antara ion permanganat dan ion oksalat untuk memahami langkah-langkah penyetaraan dengan metode setengah reaksi.

Contoh:

MnO4(aq) + C2O42-(aq) → Mn2+(aq) + CO2(g)               (suasana asam)

  1.  Tuliskan reaksi setengah reduksi terpisah dengan reaksi setengah oksidasi. Kemudian, pada kedua reaksi setengah, lakukan langkah no. 2–4.

Reaksi setengah reduksi adalah perubahan ion permanganat menjadi ion Mn2+. Sedangkan, reaksi setengah oksidasi adalah perubahan ion oksalat menjadi CO2.

Red:    MnO4 → Mn2+                                

Oks:     C2O42- → CO2

  1.  Pastikan unsur yang mengalami perubahan biloks berjumlah setara pada ruas kiri dan ruas kanan: berikan koefisien yang sesuai.

Red:    MnO4 → Mn2+                                

Oks:     C2O42- → 2CO2

  1.  Apabila ada perbedaan jumlah unsur oksigen pada kedua ruas, tambahkan H2O pada ruas yang kekurangan jumlah atom oksigen, sebanyak kekurangannya. Selanjutnya, tambahkan ion H+ pada ruas lainnya sebanyak 2×jumlah H2O yang ditambahkan sebelumnya.

Red:    MnO4 + 8H+ → Mn2+ + 4H2O                             

Oks:     C2O42- → 2CO2

  1.  Setarakan muatan kedua ruas dengan menambah elektron pada ruas yang memiliki muatan lebih besar, sebanyak selisih muatannya. Penambahan elektron akan mengurangi muatan ruas tersebut.

Red:    MnO4 + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O                                             

Oks:     C2O42- → 2CO2 + 2e

  1.  Setarakan jumlah elektron pada reaksi setengah reduksi dengan reaksi setengah oksidasi.

Pada reaksi di atas, jumlah elektron pada kedua reaksi setengah sudah setara.

Red:    MnO4 + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O (x2)                                             

Oks:     C2O42- → 2CO2 + 2e (x5)

Sehingga menjadi,

Red:    2MnO4 + 16H+ + 10e → 2Mn2+ + 8H2O                                              

Oks:     5C2O42- → 10CO2 + 10e

  1.  Satukan kedua reaksi setengah menjadi satu kesatuan reaksi redoks lengkap.
Penyetaraan - Risnaldy
  1.  Suasana basa.

Tambahkan ion OH di ruas kiri dan kanan sama banyaknya dengan ion H+ yang ada. Selanjutnya, ion H+ dan OH yang berada di ruas yang sama akan menjadi H2O. Hitung selisih H2O yang ada di kedua ruas. Pada akhirnya, akan tersisa ion OH di salah satu ruas.

Karena reaksi di atas terjadi pada suasana asam, kita tidak melakukan langkah 7.

  1.  Cek kesetaraan reaksi dengan menghitung:
  • Jumlah atom ruas kiri telah sama dengan ruas kanan,
  • Jumlah muatan ruas kiri telah sama dengan ruas kanan.

Setelah menghitung jumlah atom dan muatan di ruas kiri dan kanan yang sudah setara, maka hasil penyetaraan reaksi menjadi,

2MnO4–  + 5C2O42- + 16H+ → 2Mn2+  + 10CO+ 8H2O

REAKSI DISPROPORSIONASI DAN KONPROPORSIONASI

Reaksi disproporsionasi atau autoredoks adalah suatu reaksi redoks di mana satu spesi mengalami kenaikanbiloks (oksidasi) dan penurunan biloks (reduksi).

 Contoh:

Cl2 + OH → Cl + ClO + H2O

Reaksi konproporsionasi adalah kebalikannya, yaitu suatu reaksi redoks di mana ada spesi yang mengalami kenaikan (oksidasi) dan penurunan biloks (reduksi) menghasilkan produk yang sama.

Contoh:

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

Reaksi disproporsionasi dan konproporsionasi dapat disetarakan dengan metode PBO atau metode setengah reaksi.

Langkah-langkah penyetaraan reaksi autoredoks berikut:

  •  Dengan metode setengah reaksi.

Contoh:

Cl2 + OH →Cl + ClO + H2O (suasana basa)

  1.  Tuliskan reaksi setengah reduksi terpisah dengan reaksi setengah oksidasi. Kemudian, pada kedua reaksi setengah, lakukan langkah no. 2–4.

Red:    Cl2 → Cl                                              

Oks:     Cl2 → ClO

  1.  Pastikan unsur yang mengalami perubahan biloks berjumlah setara pada ruas kiri dan ruas kanan: berikan koe­fisien yang sesuai.

Red:    Cl2 → 2Cl                                              

Oks:     Cl2 → 2ClO

  1.  Apabila ada perbedaan jumlah unsur oksigen pada kedua ruas, tambahkan H2O pada ruas yang kekurangan jumlah atom oksigen, sebanyak kekurangannya. Selanjutnya, tambahkan ion Hpada ruas lainnya sebanyak 2 × jumlah H2O yang ditambahkan sebelumnya.

Red:    Cl2 → 2Cl                                              

Oks:     Cl2 + H2O → 2ClO + 4H+

  1.  Setarakan muatan kedua ruas dengan menambah elektron pada ruas yang memiliki muatan lebih besar, sebanyak selisih muatannya. Penambahan elektron akan mengurangi muatan ruas tersebut.

Red:    Cl2 + 2e → 2Cl                                              

Oks:     Cl2 + H2O → 2ClO + 4H+ + 2e

  1.  Setarakan jumlah elektron pada reaksi setengah reduksi dengan reaksi setengah oksidasi.

Pada reaksi di atas, jumlah elektron pada kedua reaksi setengah sudah setara.

Red:    Cl2 + 2e → 2Cl                                              

Oks:     Cl2 + 2H2O → 2ClO + 4H+ + 2e

  1.  Satukan kedua reaksi setengah menjadi satu kesatuan reaksi redoks lengkap.

Setarakan spesi-spesi lain apabila ada.

Penyetaraan - Risnaldy
  1.  Suasana Basa.

Tambahkan ion OH di ruas kiri dan kanan sama banyaknya dengan ion H+ yang ada. Selanjutnya, ion H+ dan OH yang berada di ruas yang sama akan menjadi H2O. Hitung selisih H2O yang ada di kedua ruas. Pada akhirnya, akan tersisa ion OH di salah satu ruas.

  1.  Suasana Basa.

2Cl2 + 2H2O  →  2Cl + 2ClO + 4H+

2Cl2 + 2H2O + 4OH →  2Cl–  + 2ClO–  + 4H+ + 4OH

2Cl2 + 2H2O + 4OH →  2Cl + 2ClO+ 4H2O

2Cl2 + 4OH →  2Cl + 2ClO + 2H2O

  1.  Cek kesetaraan reaksi dengan menghitung:
  • Jumlah atom ruas kiri telah sama dengan ruas kanan
  • Jumlah muatan ruas kiri telah sama dengan ruas kanan.

Setelah menghitung jumlah atom dan muatan di ruas kiri dan kanan yang sudah setara, maka hasil penyetaraan reaksi menjadi:

2Cl2 + 4OH → 2Cl+ 2ClO+ 2H2O

Perbandingan koefisien pada reaksi di atas masih dapat kita sederhanakan dengan membagi semua koe­fisien dengan angka 2. Dengan demikian, hasil akhir penyetaraan reaksi redoks di atas menjadi,

Cl2 + 2OH → Cl + ClO + H2O

SOAL REAKSI REDOKS

A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar.

  1. Terdapat beberapa pernyataan sebagai berikut:

1) Reaksi pengikatan oksigen
2) Reaksi penurunan bilangan oksidasi
3) Reaksi pelepasan elektron
4) Reaksi pelepasan oksigen

Pernyataan yang sesuai dengan arti reaksi reduksi adalah . . .

A. (1) dan (4)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (2)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

  1. Bilangan oksidasi Mn tertinggi terdapat pada senyawa . . .

A. MnO2
B. K2MnO4
C. MnO
D. KMnO4
E. Mn2O3

  1. Pada reaksi Cl2(aq) + 2KOH(aq) → KCl(aq) + KClO(aq) + H2O(l). Bilangan oksidasi klor berubah dari . . .

A. -1 menjadi +1 dan 0
B. +1 menjadi -1 dan 0
C. 0  menjadi -1 dan -2
D. -2 menjadi 0 dan +1
E. 0 menjadi -1 dan +1

  1. Reaksi-reaksi di bawah ini yang termasuk reaksi redoks adalah . . .

A. AgCl + 2NH3  → Ag(NH3)2Cl
B. NaOH + CH3COOH →  CH3COONa + H2O
C. AgNO3 + NaCl  →  AgCl + NaNO3
D. OH  + Al(OH)3  →AlO2_  + 2H2O
E. Hg(NO3)2  + Sn → Hg  +  Sn(NO3)2

  1. Hidrogen peroksida (H2O2)bereaksi dengan perak oksida menurut persamaan: AgO(s)  +  H2O2(l)  →  2Ag(s)  +  H2O(l)  +  O2(g). Pada reaksi tersebut H2O2 bertindak sebagai . . .

A. asam
B. katalisator
C. dehidrator
D. oksidator
E. reduktor

  1. Untuk persamaan redoks: 3Br2  +  aOH  → bBrO3  + cBr + dH2O. Harga koefisien a, b, c dan d supaya reaksi di atas adalah . . .

A. 2, 2, 5, dan 1
B. 6, 1, 5, dan 3
C. 6, 5, 1, dan 3
D. 5, 6, 3, dan 1
E. 4, 1, 5, dan 2

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan singkat dan tepat!ar.

  1. Tentukan bilangan oksidasi atom berikut ini yang dicetak tebal!

A. SO2
B. Mn2+
C. NH4Cl
D. C2H4
E. Ca(NO3)2
F. K2Cr2O7

  1. Setarakanlah reaksi berikut dengan metoda bilangan oksidasi:

CuS(s) + NO3(aq)  →  Cu2+(aq) + S(s) + NO(g)   (suasana asam)

  1. Setarakanlah reaksi berikut dengan metoda setengah reaksi (ion elektron)

Br + BrO3 →Br2+ H2O (suasana basa)

PELAJARI BERBAGAI BIDANG ILMU
BIOLOGI
KIMIA
ABOUT US
Risnaldy.com
Merantaumerangkaiasa.online
Bagikan melalui:

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

error: Risnaldy.com is protected!