Redoks

REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA
A. REAKSI REDOKS
Pengertian reaksi redoks
Ditinjau dari atom oksigennya
- Oks → Oksidasi berarti pengikatan oksigen
- Red → Reduksi bersrti pelepasan oksigen
Jadi reaksi redoks yaitu reaksi pelepasan dan pengikatan Oksigen
Contoh : FeO + CO → Fe + CO
↓
↓
Mengalami Mengalami oksidasi
Reduksi
Redoks
Ditinjau dari elektronnya
Reduksi → Penangkapan / pengikatan elektron
Oksidasi → Pelepasan elektron
Jadi rekasi redoks berarti reaksi pengikatan dan pelepasan elektron
Contoh :
Reaksi Reduksi :
S + 2e → S22,8,6
2,8,8
Reaksi Oksidasi :
→
Ca2+ + 2e
20Ca
2,8,8,2
2,8,8
Ca
+
S
→
CaS
↓
↓
Mengalami
Mengalami Reduksi
Oksidasi
Ditinjau dari Bilangan Oksidasinya
Reduksi → bilangan Oks turun
Oksidasi → bilanagan Oks naik
Jadi reaksi redoks yaitu reaksi yang mengalami penurunan dan kenaikan biloks
Contoh :
Reaksi reduksi
o
Ca
o
→
+
Cl2
Reaksi oksidasi
2+
Ca Cl2
Penentuan bilangan Oksidasi
a. BO Setiap atom dam unsur bebas adalah 0
b. BO atom logam pada senyawa atau ion sama dengan letak golongannya dalm SPU dan selalu positif.
c. BO ion sama dengan muatannya
d. BO H dalam senyawa selalu + 1 kecuali hidridannya yaitu -1
e. BO O adalah senyawa selalu -2 kecuali kecuali pada peroksida (-1) dan pada superoksida – 1/2 dan
pada OF2 BO + 2
f. Jumlah total BO pada senyawa = 0
Penyetaraan reaksi redoks
Reaksi redoks bisa berlangsung pada asam maupun basa
• Pada suasana asam pihak yang kurang O ditambah H2O sebanyak kekurangannya, sementara itu pihak
lain ditambah H+ sehungga jumlah atom kanan sama dengan kiri
• Pada suasana basa pihak yang berlebihan O ditambah H2O sebanyak kelebihannya, pihak lain
ditambah OH- sehingga jumlah atom di kanan sama dengan kiri.
Ada 2 cara penyetaraan reaksi redoks
A. Metode setengah reaksi / ion elektron
Langkah – langkah :
1. Pisahkan menjadi dua persamaan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi
2. Menyetarakan O maupun H sesuai prinsip reaksi berlangsung pada suasana asam atau basa
3. Menyetarakan jumlah muatan dengan menambahkan e seruas dengan H + untuk masing-masing
setengah reaksi redoks sehingga muatan ruas kiri = ruas kanan
4. Menyetarakan jumlah e pada kedua persamaan setengah reaksi
5. Menjumlahkan kedua persamaan reaksi
Contoh :
Mn O-4 + H2SO3 → SO42- + Mn2+ setarakan dengan cara setengah reaksi
1. Reduksi : MnO4- → Mn2+
2. MnO4- → Mn2+ + 4 H2O
3. MnO4- + 8 H+ → Mn2+ + 4H2O
4. MnO4- + 8 H+ + 5 e → Mn2+ + 4H2O
5. 2MnO4- + 16 H+ + 10 e → 2 Mn2+ + 8H2O +
menjadi
Oksidasi : H2SO3 → SO42H2SO3 + H2O → SO42H2SO3 + H2O → SO42- + 4 H+
H2SO3 + H2O → SO42- + 4 H+ + 2 e
5H2SO3 + 5H2O → 5SO42- + 20 H+ + 10 e
2MnO4- +5H2SO3 → 2 Mn2+ +5SO42- + 3H2O+4 H+
B. Metode Bilangan Oksidasi
1.Tentukan unsur yang mengalami perubahan biloks
2. Tentukan mana reaksi oksidasi dan reduksi
3. Tentukan penurunan biloks dan kenaikan biloks yang terjadi
4. Samakan jumlah elektron yang dilepas dengan yang diterima
5. Samakan jumlah atom oksigen dan hydrogen dengan penambahan H+ (asam) atau OH- (basa) dan
H 2O
+7
+4
1. MnO4 + H2 SO3
→
SO42- +
Mn2+
+7
+4
+6
H2 SO3 → SO422. MnO4- → Mn2+
Reduksi
Oksidasi
3. Biloks turun 5
Biloks naik 2
+7
4+
+6
4. MnO4- + 5e
→ Mn2+
H2 SO3 → SO42- + 2e
2 MnO4- + 10e
→ 2 Mn2+
5 H2 SO3 → 5 SO42- + 10e
2 MnO4- + 5 H2 SO3 → 2 Mn2+ +
5. 2 MnO4- + 5 H2 SO3 → 2 Mn2+ +
5H2 SO3
+
5 SO42-
→
5 SO42-
5 SO42- + 4 H+ + 3 H2O
+ 10e
Reaksi antoredoks / disproposionasi
Contoh :
o
+ 2- +
+ + +7 2+ 2Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO4 + H 2O
Pada reaksi tersebut Cl2 mengalami oksidasi menjadi NaClO4 sekaligus mengalami reduksi menjadi NaCl
Maka reaksi antoredoks yaitu reaksi redok yang hanya satu spesi zat yang terlibat mengalami oksidasi
sekaligus reduksi
Latihan Redoks :
Tuliskan 1/2 reaksi Reduksi 1/2 reaksi oksidasi dari persamaan berikut :
1. Al(s) + H 2SO 4(aq) → Al2 (SO4)3(aq) + H2 (g)
2. MnO4-(aq) + Fe2+(aq) → Mn2+(aq) + Fe3+(aq)
3.AsO2-(aq) + Br 2(aq) → AsO43- + Br 4. FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)
5. NaCl(aq)
→ Na(s) + Cl2(g)
Pilih salah satu jawaban yang benar
1. Reaksi berikut yang bukan reaksi redoks adalah ….
a. 2 Al + 6 HCl → 2AlCl3 + 3 H2
b. AgNO3 + KI → Ag I + KNO3
c. Na 2S 2 O3 + I2 → 2NaI + Na 2S 2 O6
d. Fe2O3 + 3CO → 2 Fe + 3 CO2
e. MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2 H2O + Cl2
2. Pada reaksi :
Fe + Zn SO4 → Fe SO4 + Zn , yang bertindak sebagai reduktor adalah ….
a.Fe
b. Zn SO4
c.Fe2+
d.Zn
e. Fe SO4
3. Pada reaksi :
Br2 + KOH → KBr + KBr O4 + H 2O, yang mengalami reduksi adalah ….
a. Br2
b.KOH
c.KBr
d. KBr O4
e. H 2O
4. Pada reaksi :
KClO3(s) + S(s) + H+(aq) → KCl(s) + SO2(g) + H2 O( l ) yang bertindak sebagai oksidator adalah ….
a. KClO3
b.S
c. H+
d.KCl
e. SO2
5. Diketahui persamaan reaksi redoks :
Cr2O72-(aq)
+ a Fe2+(aq) + H+(aq)
→ b Cr3+(aq) + c Fe3+(aq) + H 2O(l)
Jika persamaan reaksi disetarakan harga a, b, dan c masing-masing adalah ….
a. 6, 3, dan 6
b. 6, 2, dan 6
c. 4, 3, dan 5
d. 3, 4, dan 3
e. 3, 2, dan 3
Sel Elektrokimia
Elektrokimia merupakan bagian dari Ilmu Kimia yang mempelajari hubungan antara perubahan zat dan arus
listrik. Perubahan zat yang merupakan reaksi kimia itu berlangsung pada sel elektrokimia. Reaksi kimia yang
terjadi disini reaksi redoks.
Yang termasuk sel elektrokimia antara lain :
1. Sel Volta / Galvani
2. Sel elektrolisis
Pada sel Galvani / sel volta terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik, katoda : elektroda positif
dan anoda : elektroda negatif. Sedang pada sel elektrolisis kebalikannya.
Sel volta ditemukan oleh Alessandro Volta dan luigi Galvani. Ia berpendapat bahwa suatu reaksi kimia dapat
menghasilkan listrik.reaksi kimia tersebut hanya terjadi pada reaksi redoks yang berjalan spontan.
Perhatikan gambar berikut :
Volmeter
V
Aliran
Elektron
Jembatan Garam
Anode(Zn) -
Katode (Cu) +
CuSO4
ZnSO4
Larutan Elektrolit
Reaksi redoks yang terjadi antara logam Zn dengan larutan CuSO4 menghasilkan gejala aliran listrik. Elektron
berpindah dari Zn (anode) ke ion Cu2+ ( katode). Namun, gejala aliran listrik ini tidak dapat dideteksi secara
langsung. Gejala aliran listrik dapat dideteksi jika lembaran Zn dan larutan CuSO4 dibuat tidak bersentuhan.
Oleh karena itu, rangkaian sistem sel Volta diciptakan untuk mendeteksi alairan listrik tersebut. Sel Volta juga
menunjukkan bahwa perpindahan elektron juga dapat terjadi jika logam lain selain Zn dimasukkan ke dalam
larutan CuSO4. Perhatikan gambar rangkaian sistem sel Volta diatas.
Gelas kimia pertama berisi larutan Zn SO4 dan logam Zn yang dicelupkan sebagai anode ( kutup negatif ).
Gelas kimia kedua berisi larutan CuSO4 dan logam Cu yang dicelupkan sebagai katode ( kutup positif ).
Kedua larutan dihubungkan dengan jembatan garam yang berisi garam-garam seperti, NaCl, KCl, atau KNO3
dalam gelatin (agar-agar). Ion negatif yang terdapat dalam jembatan garam akan menetralkan kelebihan ion
positif pada setengah reaksi sel oksidasi. Sementara itu, ion positif akan mengalir dari Zn melaui kabel ke
elektrode Cu. Volmeter akan menunjukkan harga potensial selnya. Potensial sel ini menunjukkan adanya
aliran elektron (aliran listrik) deri logam Zn ke logam Cu. Reaksi yang berlangsung pada proses tersebut
sebagai berikut.
Katode ( reduksi ) : Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)
Anode ( Oksidasi ): Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-