Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi (Redoks)

1. Konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen

Konsep reaksi oksidasi dan reduksi mengalami perkembangan dari masa ke masa sesuai cakupan konsep yang dijelaskan. Pada mulanya konsep reaksi oksidasi dan reduksi ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen.

a. Reaksi oksidasi didefinisikan sebagai reaksi penggabungan/ pengikatan suatu zat dengan oksigen.

Yang disebut oksidator adalah:

1) Sumber oksigen pada reaksi oksidasi.

2) Zat yang mengalami reduksi.

 

Karat disebabkan reaksi oksidasi
*Reference.com

Contoh reaksi oksidasi

a. C_(s) + O_2(g) → CO_2(g)

b. 4 Fe_(s) + 3 O_2(g) → 2Fe₂O_3(s)

c. 2Cu_(s) + O_2(g) → 2CuO_(s)

d. S_(s) + O_2(g) →SO_2(g)

Pada reaksi di atas C mengikat O₂ membentuk CO₂. Demikian juga Fe, Cu, dan S berturut-turut menjadi Fe₂O₃, CuO, dan SO₂setelah mengikat oksigen. Jadi, C, Fe, Cu, dan S telah mengalami reaksi oksidasi.

b. Reduksi adalah reaksi pelepasan oksigen dari suatu senyawa.

Yang dimaksud reduktor adalah:

1) Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi.

2) Zat yang mengalami reaksi oksidasi.

Contoh reaksi reduksi:

a. 2SO_3(g) → 2SO_2(g)+ O_2(g)

b. 2KClO_3(s) → 2KCl_(s)+ 3O_2(g)

c. 2KNO_3(aq) → 2KNO_2(aq)+ O_2(g)

Perhatikan reaksi di atas, SO₃ melepaskan oksigen membentuk SO₂, demikian juga KClO₃ dan KNO₃masing-masing melepaskan oksigen menjadi KCl dan KNO₂. Jadi,

SO₃, KClO₃, dan KNO₃ mengalami reaksi reduksi.

Jika suatu reaksi kimia mengalami reaksi reduksi dan oksidasi sekaligus dalam satu reaksi, maka reaksi tersebut disebut reaksi reduksi-oksidasi atau reaksi redoks. Contoh:

a. Fe₂O₃ + 3CO →2Fe + 3CO₂

b. 2 Al + Fe₂O₃ →2Fe+ Al₂O₃

Perhatikan contoh b, Al mengikat oksigen membentuk Al₂O₃berarti Al mengalami oksidasi, Al disebut reduktor. Fe₂O₃melepaskan oksigen membentuk Fe. Jadi, Fe₂O₃ mengalami reduksi, Fe₂O₃ disebut dengan oksidator . Pada reaksi tersebut oksidasi dan reduksi terjadi bersamaan, reaksi diatas disebut reaksi redoks.

2. Konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron

Pada reaksi yang tidak melibatkan oksigen, maka konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen tidak dapat digunakan. Konsep redoks berkembang, bukan lagi pengikatan dan pelepasan oksigen tetapi pengikatan dan pelepasan elektron.

Reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron.

Contoh:

a) Na → Na⁺ + e^–

b) K → K⁺ + e^–

c) Cu → Cu²⁺ + 2e^–

Sedangkan reaksi reduksiadalah reaksi pengikatan elektron.

Contoh:

a) Cl₂ + 2e^– →2Cl^–

b) Ca²⁺ + 2e^– →Ca

c) S + 2e^– → S^2–

Oksidator adalah:

a) Zat yang mengikat elektron.

b) Zat yang mengalami reduksi.

Reduktor adalah:

a) Zat yang melepaskan elektron.

b) Zat yang mengalami oksidasi

Ingat bahwa reaksi redoks adalah reaksi yang terjadi di mana reaksi oksidasi dan reduksi terjadi bersama-sama. Berikut contoh reaksi redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron.

2 Na(s) + S(s) → Na₂S(s)

Reaksi di atas dapat ditulis menjadi 2 tahap yaitu:

Reaksi oksidasi : 2Na_(s) →2Na⁺_(aq) + 2e^–

Reaksi reduksi : S_(s) + 2e^–→S^2–_(aq)

Reaksi redoks : 2Na_(s) + S_(s)→ Na₂S_(s)

Pada reaksi di atas Na mengalami reaksi oksidasi dan menyebabkan S tereduksi. sehingga Na ini disebut reduktor. Sedangkan S disebut oksidator karena menyebabkan Na teroksidasi, dan dia sendiri mengalami reaksi reduksi.

3. Konsep redoks berdasarkan perubahan (kenaikkan dan penurunan) bilangan oksidasi

 Pengertian Bilangan Oksidasi

Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang menunjukkan ukuran kemampuan suatu atom untuk melepas atau menangkap elektron dalam pembentukan suatu senyawa.

Nilai bilangan oksidasi menunjukkan banyaknya elektron yang dilepas atau ditangkap, sehingga bilangan oksidasi dapat bertanda positif maupun negatif.

Penentuan Bilangan Oksidasi Suatu Unsur

Kita dapat menentukan besarnya bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa dengan mengikuti aturan berikut ini .

Aturan penentuan bilangan oksidasi unsur adalah:

a. Unsur bebas mempunyai bilok 0 (nol).

Yang termasuk unsur bebas: unsur diatomik (contoh: H₂, N₂, O₂), unsur poliatomik (contoh: O₃, P₄, S₈). Selain unsur tersebut adalah unsur monoatomik (Na, K, Mg, C, dan lain-lain).

b. Unsur H umumnya mempunyai bilok (+1), kecuali pada senyawa hidrida mempunyai bilok (–1). Senyawa hidrida adalah senyawa yang terbentuk jika logam bergabung dengan atom H (Contoh: NaH, KH, CaH₂).

Contoh:

- Bilangan oksidasi H dalam H₂O, HCl, dan NH₃ adalah +1

- Bilangan oksidasi H dalam LiH, NaH, dan CaH₂ adalah –1

c. Unsur O umumnya mempunyai bilok (–2),

kecuali:

1) Pada senyawa peroksida, O mempunyai bilok (–1),contohnya : Na₂O₂, H₂O₂

2) Pada Senyawa F₂O mempunyai bilok (+2),

3) Pada senyawa superoksida, O mempunyai bilok (– 1/2), contohnya KO₂.

d. Unsur logam dalam senyawa umumnya mempunyai bilok positif.

Contoh:

1) Golongan IA (Li, Na, K, Rb, dan Cs) mempunyai bilok(+1).

2) Golongan IIA ( Be, Mg, Ca, Sr, dan Ba) mempunyai bilok (+2).

3) Al³⁺, Ag⁺, Zn²⁺ , Pb²⁺,Pb³⁺, Fe²⁺, dan Fe^3+.

e. Unsur nonlogam umumnya mempunyai bilok negatif.

Contoh:

1) Golongan VIIA (F, Cl, Br, I) mempunyai bilok (–1).

2) Golongan VIA (O, S, Se, Te) mempunyai bilok (–2).

f. Jumlah bilok unsur-unsur dalam ion sama dengan jumlah muatannya.

Contoh:

Bilok S dalam SO₄^2–

Bilok O = –2

Jumlah bilok = (1 x bilok S + 4 x bilok O)

–2 = (1 x bilok S + 4 x (–2))

–2 = bilok S + (–8)

Bilok S = +6

g. Jumlah bilok unsur-unsur dalam senyawa sama dengan 0 (nol).

Contoh: H₂S

Jumlah bilok = ((2 x bilok H) + (1 x bilok S))

0 = ((2 x (+1)) + (1 x bilok S))

0 = (+2) + bilok S

Bilok S = (–2)

Konsep redoks Berdasarkan Pertambahan dan Penurunan Bilangan Oksidasi

Oksidasi adalah reaksi pertambahan bilangan oksidasi.

Oksidator adalah:

1) Zat yang mengoksidasi zat lain dalam reaksi redoks.

2) Zat yang mengalami reaksi reduksi.

Reduksi adalah reaksi penurunan bilangan oksidasi.

Reduktor adalah:

1) Zat yang mereduksi zat lain dalam reaksi redoks.

2) Zat yang mengalami oksidasi.

Jika pada reaksi terjadi kenaikkan bilok (reaksi oksidasi) dan penurunan bilok (reaksi reduksi) secara bersama-sama, maka disebut reaksi redoks.

Contoh reaksi redoks berdasarkan perubahan biloks

1. Reaksi pengolahan bijih besi

Fe₂O₃+ 3CO → 2Fe + 3CO₂

Bilangan oksidasi Fe pada Fe₂O₃ = +3

Bilangan oksidasi Fe (unsur bebas) = 0

Berarti Fe mengalami penurunan bilok dari +3 menjadi 0, maka Fe₂O₃mengalami reaksi reduksi. Jadi pada reaksi diatas Fe₂O₃ sebagai Oksidator.

Bilangan oksidasi C pada CO = +2

Bilangan oksidasi C pada CO₂ = +4

Berarti C mengalami kenaikkan bilok, maka CO mengalami reaksi oksidasi. Jadi CO sebagai reduktor.

2. Reaksi penyepuhan/pelapisan logam.

Cu + 2 AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Bilangan oksidasi Cu (unsur bebas) = 0

Bilangan oksidasi Cu pada Cu(NO₃)₂ = +2

Berarti Cu mengalami kenaikkan bilok, maka Cu mengalami reaksi oksidasi. Jadi Cu sebagai reduktor.

Bilangan oksidasi Ag pada AgNO₃ = +1

Bilangan oksidasi Ag (unsur bebas) = 0

Berarti Ag mengalami penurunan bilok, maka AgNO₃ mengalami reaksi reduksi. Jadi AgNO₃ sebagai oksidator

Jika suatu zat mengalami reaksi oksidasi sekaligus reduksi, maka reaksi ini disebut autoredoks (disproporsionasi).

Contoh autoredoks:

6NaOH(aq) + 3Cl₂(g) →5NaCl(aq) + NaClO₃(aq) + 3H₂O(l)

Bilok Cl dalam Cl₂ (unsur bebas) = 0

Bilok Cl dalam NaCl = -1 (reduksi)

Bilok Cl dalam NaClO₃ = +5 (oksidasi)

Jadi, Cl mengalami kenaikkan bilok (reaksi oksidasi) dan penurunan bilok (reaksi reduksi) sekaligus.

Tentang: Kimia

Share:

Artikel Terkait