modul 9 reaksi redoks

MODUL 9
Satuan Pendidikan : SMA SEDES SAPIENTIAE JAMBU
Mata Pelajaran
: Kimia
Kelas/Semester
: X/2
I.
II.
Standar Kompetensi
Memahami sifat-sifat larutan nonelektrolit dan elektrolit, serta oksidasi-reduksi.
Kompetensi Dasar
Menjelaskan perkembangan konsep reaksi oksidasi-reduksi dan hubungannya dengan tata
nama senyawa serta penerapannya.
III. Indikator
1. Membedakan konsep oksidasi dan reduksi ditinjau dari penggabungan dan pelepasan
oksigen, pelepasan dan penerimaan elektron serta peningkatan dan penurunan bilangan
oksidasi.
2. Menentukan bilangan oksidasi atom unsur dalam senyawa atau ion.
3. Menentukan oksidator dan reduktor dalam reaksi redoks.
4. Mendeskripsikan konsep larutan elektrolit dan konsep redoks dalam memecahkan
masalah lingkungan.
5. Memberi nama senyawa menurut IUPAC.
IV. Materi Pokok : Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)
V. Sub Materi Pokok :
A. Perkembangan Konsep Redoks
B. Konsep Bilangan Oksidasi
C. Penggolongan Reaksi Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi
D. Tata Nama IUPAC
A. Perkembangan Konsep Redoks
1. Reaksi redoks sebagai reaksi pengikatan dan pelepasan oksigen
Oksidasi adalah : reaksi pengikatan oksigen.
Contoh :
a. Perkaratan besi (Fe).
4Fe(s) + 3O2(g) →
2Fe2O3(s)
b. Pembakaran gas metana
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
c. Oksidasi tembaga oleh udara
2Cu(s) + 3O2(g) →
2CuO(s)
d. Oksidasi glukosa dalam tubuh
C6H12O6(aq) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)
e. Oksidasi belerang oleh KClO3
3S(s) + 2KClO3(s)
→ 2KCl(s) + 3SO2(g)
Modul Kimia Kelas X
SMA Sedes Sapientiae Bedono
Sumber oksigen pada reaksi oksidasi disebut oksidator. Dari contoh di atas, 4 reaksi
menggunakan oksidator berupa udara dan reaksi terakhir menggunakan oksidator
berupa KClO3
Reduksi adalah : reaksi pelepasan atau pengurangan oksigen.
Contoh :
a. Reduksi bijih besi dengan CO
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)
b. Reduksi CuO oleh H2
CuO(s) + H2(g) → Cu(s) + H2O(g)
c. Reduksi gas NO2 oleh logam Na
2NO2(g) + Na(s) → N2(g) + Na2O(s)
d. Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi disebut reduktor. Dari contoh di
atas, yang bertindak sebagai reduktor adalah gas CO, H2 dan logam Na.
Permasalahan : Reaksi apakah yang terjadi pada reduktor?
2. Reaksi redoks sebagai reaksi pelepasan dan pengikatan / penerimaan elektron
Oksidasi adalah : reaksi pelepasan elektron.
Zat yang melepas elektron disebut reduktor (mengalami oksidasi).
Pelepasan dan penangkapan elektron terjadi secara simultan artinya jika ada suatu
spesi yang melepas elektron berarti ada spesi lain yang menerima elektron. Hal ini
berarti : bahwa setiap oksidasi disertai reduksi.
Reaksi yang melibatkan oksidasi reduksi, disebut reaksi redoks, sedangkan reaksi
reduksi saja atau oksidasi saja disebut setengah reaksi.
Contoh : (setengah reaksi oksidasi)
K → K+ + e
Mg → Mg2+ + 2e
Reduksi adalah : reaksi pengikatan atau penerimaan elektron.
Zat yang mengikat/menerima elektron disebut oksidator (mengalami reduksi).
Contoh : (setengah reaksi reduksi)
Cl2 + 2e → 2ClO2 + 4e → 2O2Contoh : reaksi redoks (gabungan oksidasi dan reduksi)
Oksidasi : Ca
→ Ca2+ + 2e
Reduksi : S + 2e → S2+
Redoks
: Ca + S → Ca2+ + S2-
Keterangan :
2e
Ca
+
S
reduktor
oksidator
oksidasi
Modul Kimia Kelas X
S2Ca2+
+
hasil reduksi
hasil oksidasi
reduksi
SMA Sedes Sapientiae Bedono
Contoh lain :
Oksidasi : Fe
Reduksi : Cl2 + 2e
Fe3+ +
3e
2Cl-
(x2)
(x3)
+
2 Fe3+ + 6 Cl-
Redoks : 2 Fe + 3 Cl2
Tentukan mana yang reduktor dan oksidator!
Tentukan mana yang hasil oksidasi dan hasil reduksi!
3. Reaksi redoks sebagai reaksi peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi
Oksidasi adalah : reaksi dengan peningkatan bilangan oksidasi (b.o).
Zat yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi disebut reduktor.
Contoh :
K+
+1
K
0
+
e
b.o naik
Mg2+ +
+2
Mg
0
2e
b.o naik
Reduksi adalah : reaksi dengan penurunan bilangan oksidasi (b.o).
Zat yang mengalami penurunan bilangan oksidasi disebut oksidator.
Contoh :
Cl2
0
2 Cl-2
+
2e
2 O2-4
+
4e
b.o turun
O2
0
b.o turun
B. Konsep Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu senyawa adalah muatan yang diemban oleh
atom unsur itu jika semua elektron ikatan didistribusikan kepada unsur yang lebih
elektronegatif.
Contoh :
Pada NaCl : atom Na melepaskan 1 elektron kepada atom Cl, sehingga b.o Na = +1 dan
Cl = -1.
Modul Kimia Kelas X
SMA Sedes Sapientiae Bedono
Pada H2O :
H
H
+
x o oo
O
x o oo
H x o- 2
o o
oOo
x
o
+
H
Karena atom O lebih elektronegatif daripada atom H maka elektron ikatan
didistribusikan kepada atom O.
Jadi b.o O = -2 sedangkan H masing-masing = +1.
 Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi
1. Semua unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0 (nol).
Contoh : bilangan oksidasi H, N dan Fe dalam H2, N2 dan Fe = 0.
2. Fluorin, unsur yang paling elektronegatif dan membutuhkan tambahan 1 elektron,
mempunyai bilangan oksidasi -1 pada semua senyawanya.
3. Bilangan oksidasi unsur logam selalu bertanda positif (+).
Contoh :
Unsur golongan IA, IIA dan IIIA dalam senyawanya memiliki bilangan oksidasi
berturut-turut +1, +2 dan +3.
4. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu ion tunggal = muatannya.
Contoh : bilangan oksidasi Fe dalam ion Fe3+ = +3
Perhatian :
Muatan ion ditulis sebagai B+ atau B-, sedangkan bilangan oksidasi ditulis sebagai
+B atau –B.
5. Bilangan oksidasi H umumnya = +1, kecuali dalam senyawanya dengan logam
(hidrida) maka bilangan oksidasi H = -1.
Contoh :
Bilangan oksidasi H dalam HCl, H2O, NH3
= +1
Bilangan oksidasi H dalam NaH, BaH2 = -1
6. Bilangan oksidasi O umumnya = -2.
Contoh :
Bilangan oksidasi O dalam senyawa H2O, MgO, BaO = -2.
Perkecualian :
a. Dalam F2O, bilangan oksidasi O = +2
b. Dalam peroksida, misalnya H2O2, Na2O2 dan BaO2, biloks O = -1.
c. Dalam superoksida, misalnya KO2 dan NaO2, biloks O = - 1
2
7. Jumlah biloks unsur-unsur dalam suatu senyawa netral = 0.
8. Jumlah biloks unsur-unsur dalam suatu ion poliatom = muatannya.
2
Contoh : dalam ion S 2 O 3 = (2 x b.o S) + (3 x b.o O) = -2
Modul Kimia Kelas X
SMA Sedes Sapientiae Bedono
C. Penggolongan Reaksi Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi
1. Reaksi Bukan Redoks
Pada reaksi ini, b.o setiap unsur dalam reaksi tidak berubah (tetap).
Contoh :
CaO
+
HCl
+2 - 2
CaCl2
+1 - 1
H2O
+
+2 - 1
+1 - 2
2. Reaksi Redoks
Pada reaksi ini, terjadi peningkatan dan penurunan b.o pada unsur yang terlibat
reaksi.
Contoh :
Fe
H2SO4
+
0
FeSO4
b.o naik
+
+2 +6 - 2
+1 +6 - 2
oksidasi
b.o turun
H2
0
reduksi
Keterangan :
Oksidator = H2SO4
Reduktor = Fe
Hasil reduksi
= H2
Hasil oksidasi
= FeSO4
3. Reaksi Otoredoks ( Reaksi Disproporsionasi )
Pada reaksi ini, yang bertindak sebagai oksidator maupun reduktor’nya merupakan
zat yang sama.
Contoh :
I2 + NaOH
0
NaI
+1 - 1
+1
+
NaIO3 + H2O
+1 +5
b.o turun, reduksi
b.o naik, oksidasi
Keterangan :
Oksidator = I2
Reduktor = I2
Hasil reduksi
Hasil oksidasi
4.
= NaI
= NaIO3
Reaksi Koproporsionasi
Pada reaksi ini, yang bertindak sebagai hasil oksidasi maupun hasil reduksi’nya
merupakan zat yang sama.
Contoh :
2 H2S + SO2 →3 S + 2 H2O
–2
+4
Modul Kimia Kelas X
0
SMA Sedes Sapientiae Bedono
D. Tata Nama IUPAC
Tata nama senyawa berdasarkan bilangan oksidasi memiliki ketentuan sebagai berikut.
1. Senyawa biner tersusun atas dua macam unsur, baik logam dan nonlogam maupun
kedua unsur-unsurnya nonlogam, nama logam didahulukan diikuti senyawa nonlogam
yang diberi akhiran –ida.
Contoh:
NaCl : Natrium klorida
MgO : Magnesium oksida
Al2S3 : Aluminium sulfida
K2S : Kalium sulfida
2. Senyawa biner yang mengandung unsur yang memiliki lebih dari satu bilangan
oksidasi maka bilangan oksidasi unsur tersebut ditulis dengan menggunakan angka
romawi dalam tanda kurung di belakang nama unsurnya. Tata nama ini diusulkan oleh
Stock. Sehingga tata namanya lebih dikenal dengan Tata nama Stock.
Contoh:
FeO : Besi(II) oksida
Fe2O3 : Besi(III) oksida
SnCl2 : Timah(II) klorida
SnCl4 : Timah(IV) klorida
3. Senyawa ionik diberi nama dengan cara menyebutkan nama kation diikuti nama anion.
Jika anion terdiri dari beberapa atom dan mengandung unsur yang memiliki lebih dari
satu macam bilangan oksidasi, nama anion tersebut diberi imbuhan hipo-it, -it, -at, atau
per-at sesuai dengan jumlah bilangan oksidasi.
Contoh:
Na2CO3 : natrium karbonat
KCrO4 : kalium kromat
K2Cr2O7 : kalium dikromat
HClO : asam hipoklorit (bilangan oksidasi Cl=+1)
HClO2 : asam klorit (bilangan oksidasi Cl=+3)
HClO3 : asam klorat (bilangan oksidasi Cl=+5)
HClO4 : asam perklorat (bilangan oksidasi Cl=+7)
E. Penerapan Reaksi Redoks
Konsep reaksi redoks banyak digunakan dalam proses industri.
Beberapa industri yang sering menggunakan reaksi redoks di antaranya sebagai berikut.
1. Industri pelapisan logam
Industri pelapisan logam adalah industri pelapisan logam dengan unsur-unsur lain
yang meningkatkan kualitas logam tersebut. Sebagai contoh pelapisan besi dengan
seng atau krom untuk menjaga besi dari perkaratan, melapisi tembaga dengan emas.
2. Industri pengolahan logam
Bijih-bijih logam umumnya terdapat dalam bentuk senyawa oksida, sulfida, dan
karbonat. Bijih-bijih sulfida dan karbonat diubah terlebih dahulu menjadi oksida melalui
pemanggangan. Setelah itu bijih oksida direduksi menjadi logam.
Modul Kimia Kelas X
SMA Sedes Sapientiae Bedono
Contoh:
Besi diperoleh dengan cara mereduksi bijih besi Fe2O3 dengan reduktor kokas (C)
dalam tanur tinggi. C akan teroksidasi menjadi CO dan CO akan mereduksi Fe2O3
menjadi Fe.
2C + O2 → 2CO
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
3. Industri aki dan baterai
Aki dan baterai merupakan sumber energi listrik searah yang bekerja menggunakan
prinsip reaksi redoks.
Reaksi yang terjadi pada aki:
Pb(s) + PbO2(s) + 4H+(aq) + 2SO4 2–(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
Reaksi yang terjadi pada baterai:
Zn(s) + 2MnO2(s) +2NH4 +(aq) → Zn 2+ (aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)
F. Uji Diri
Modul Kimia Kelas X
SMA Sedes Sapientiae Bedono