REAKSI REDOKS 1. Tentukan bilangan oksidasi undur dari Al+3, N-3, S pada senyawa H2SO4! Jawab: a. Al+3, bilangan oksidasi Al adalah +3 b. N-3, bilangan oksidasi N adalah -3 c. Bilangan oksidasi S dalam senyawa H2SO4 adalah: (2 x biloks H) + (1 x biloks S) + (4 x biloks O) = 0 (2 x (+1)) + (1 x biloks S ) + (4 x (-2)) = 0 +2 + biloks S – 8 = 0 biloks S = 8-2 biloks S = +6 2. Berapakah bilangan oksidasi atom S dalam CuSO4 dan atom Cr dalam Cr2O72-? Jawab: a. Jumlah bilangan oksidasi CuSO4 = 0 (1 x biloks Cu) + (1 x biloks S) + (4 x biloks O) = 0 (1 x (+2)) + (1 x biloks S ) + (4 x (-2)) = 0 2 + biloks S – 8 = 0 biloks S = 8-2 biloks S = +6 Jadi, bilangan osidasi S = +6 b. Jumlah bilangan oksidasi Cr2O72- = -2 (2 x biloks Cr) + (7 x biloks O) = -2 (2 x biloks Cr) + (7 x (-2)) = -2 2 x biloks Cr = -2 + 14 2 x biloks Cr = +12 biloks Cr = +6 Jadi, bilangan osidasi Cr = +6 3. Tentukan reaksi reduksi oksidasi berikut ini dengan konsep perubahan biloks! a. 2HCl(aq)+Zn(s) ZnCl2 (aq) + H2(g) b. Cu(s)+4HNO3(aq) Cu(NH3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l) Jawab: a. 2HCl(aq)+Zn(s) ZnCl2 (aq) + H2(g) 0 +1 oksidasi Reaksi oksidasi Reaksi reduksi Oksidator Reduktor Hasil oksidasi Hasil reduksi b. Cu(s)+4HNO3(aq) 0 +2 reduksi oksidasi +5 Reaksi oksidasi 0 : Zn(s) ZnCl2 (aq) (biloks Zn naik) : 2HCl(aq) H2(g) (biloks H turun) : HCl : Zn : ZnCl2 : H2 Cu(NH3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l) +2 reduksi : Cu(s) +4 Cu(NH3)2(aq) (biloks Cu turun) Reaksi reduksi : 4HNO3(aq) 2NO2(g) (biloks N naik) Oksidator : HNO3 Reduktor : Cu Hasil oksidasi : Cu(NH3)2 Hasil reduksi : NO2 4. Selesaikan persamaan reaksi redoks berikut dalam suasana asam! MnO4-(aq) + H+(aq) + C2O42-(aq) Mn2+(aq) + H2O(l) + CO2(g) Jawab: Tahap 1. Tuliskan perubahan yang terjadi pada setengah reaksi oksidasi dan reduksi. Oksidasi : C2O42-(aq) CO2(g) Reduksi : MnO4 (aq) Mn2+(aq) Tahap 2. Setarakan jumlah unsur-unsur pada ruas kanan dan kiri, kecuali unsur H dan O C2O42-(aq) 2CO2(g) MnO4 (aq) Mn2+(aq) Tahap 3. Setarakan jumlah O dengan menambahkan 1 molekul H2O setiap kekurangan 1 atom O pada ruas yang kekurangan O dan jumlah H dengan menambahkan ion hydrogen (H+) pada ruas yang kekurangan H. C2O42-(aq) 2CO2(g) MnO4-(aq) + 8H+ Mn2+(aq) + 4H2O(l) Tahap 4. Setarakan jumlah muatan listrik dengan menambahkan electron (e-) pada ruas yang muatannya lebih positif. C2O42-(aq) 2CO2(g) + 2eMnO4-(aq) + 8H+ + 5eMn2+(aq) + 4H2O(l) Tahap 5. Setarakan jumlah pelepasan dan penerimaan electron pada kedua persamaan setengah reaksi dengan cara mengalikan dengan bilangan tertentu, yang dapat menyamakan jumlah electron di ruas kiri dan kanan. C2O42-(aq) 2CO2(g) + 2e(x5) + MnO4 (aq) + 8H + 5e Mn2+(aq) + 4H2O(l) (x2) Tahap 6. Jumlahkan kedua persamaan setengah rekasi tersebut. Electron disebelah kiri dan kanan tanda panah akan saling menghilangkan. 5C2O42-(aq) 10CO2(g) + 10e2MnO4-(aq) + 16H+ + 10e2Mn2+(aq) + 8H2O(l) 2MnO4-(aq) + 5C2O42-(aq) + 16H+(aq) 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l) Reaksi menjadi: 2MnO4-(aq) + 5C2O42-(aq) + 16H+(aq) 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l) 5. Selesaikan persamaan reaksi redoks berikut dalam suasana basa! Cl-(aq) + MnO4-(aq) Cl2 (g) + MnO2(s) Jawab: Tahap 1. Tuliskan persamaan setengah reaksi oksidasi dan reduksi. Oksidasi : Cl-(aq) Cl2 (g) Reduksi : MnO4 (aq) MnO2(s) Tahap 2. Setarakan jumlah unsur-unsur pada ruas kanan dan kiri, kecuali unsur H dan O 2Cl-(aq) Cl2 (g) MnO4 (aq) MnO2(s) Tahap 3. Setarakan jumlah O dengan menambahkan 1 molekul H2O setiap kelebihan 1 atom O pada ruas yang kelebihan O dan jumlah H dengan menambahkan ion (OH+) pada ruas yang kekurangan H. 2Cl-(aq) Cl2 (g) MnO4-(aq) + 2H2O(l) MnO2(s) + 4OH+(aq) Tahap 4. Setarakan jumlah muatan listrik dengan menambahkan electron (e-) pada ruas kiri yang muatannya lebih positif. 2Cl-(aq) Cl2 (g) + 2eMnO4-(aq) + 2H2O(l) + 3eMnO2(s) + 4OH+(aq) Tahap 5. Setarakan jumlah pelepasan dan penerimaan electron pada kedua persamaan setengah reaksi dengan cara mengalikan dengan bilangan tertentu, yang dapat menyamakan jumlah electron di ruas kiri dan kanan. 2Cl-(aq) Cl2 (g) + 2e(x3) MnO4-(aq) + 2H2O(l) + 3eMnO2(s) + 4OH+(aq) (x2) Tahap 6. Jumlahkan kedua persamaan setengah rekasi tersebut. Electron disebelah kiri dan kanan tanda panah akan saling menghilangkan. 6Cl-(aq) 3Cl2 (g) + 6e2MnO4-(aq) + 4H2O(l) + 6e2MnO2(s) + 8OH+(aq) 6Cl (aq) + 2MnO4 (aq) + 4H2O(l) 3Cl2 (g) + 2MnO2(s) + 8OH+(aq) Reaksi menjadi: 6Cl-(aq) + 2MnO4-(aq) + 4H2O(l) 3Cl2 (g) + 2MnO2(s) + 8OH+(aq ELEKTROKIMIA 1. Diketahui dua electrode sebagai berikut: Sn2+(aq) + 2eSn(s) E0 = -0,14 V Cu2+(aq) + 2eCu(s) E0 = +0,34 V Tentukan E0sel yang dihasilkan oleh kedua electrode itu! Jawab: Cara 1 Sn mempunyai E0reduksi yang lebih kecil, berarti Sn akan mengalami oksidasi dan Cu2+ mengalami reduksi. Anode (oksidasi) : Sn(s) Sn2+(aq) + 2e- E0 = +0,14 V 2+ Katode (reduksi) : Cu (aq) + 2e Cu(s) E0 = +0,34 V Reaksi redoks : Sn(s) + Cu2+(aq) Sn2+(aq) + Cu(s) E0sel = +0,48 V Cara 2 E0sel = E0red Cu + E0red Sn = 0,34 V – (-0,14) V = 0,34 V + 0,14 V = 0,48 V Cara 3 E0red Sn lebih kecil dari E0red Cu maka Sn dioksidasi dan Cu2+ direduksi. E0red Cu = 0,34 V E0oks Sn = 0,14 V E0sel = E0oks + E0red = 0,14 V + 0,34 V = 0,48 V 2. Diketahui: Zn2+(aq) + 2eZn(s) E0 = -0,76 V Cu2+(aq) + 2eCu(s) E0 = +0,34 V Ag+(aq) + eAg(s) E0 = +0,80 V Apakah reaksi berikut dapat berlangsung? a. Zn(s) Zn2+(aq) Cu2+(aq) Cu(s) b. Ag(s) Ag+(aq) Cu2+(aq) Cu(s) Jawab: E0sel = E0oks + E0red a. E0sel = +0,76 V + 0,34 V E0sel = + 1,10 V E0sel > 0 atau E0sel (+) berarti redoks dapat berlangsung spontan b. E0sel = -0,80 V + 0,34 V E0sel = -0,46 V E0sel < 0 atau E0sel (-) berarti redoks tidakdapat berlangsung 3. Dalam elektrolisis FeSO4(aq) digunakan listrik sebesar 0,4 Faraday. Hitung massa Fe yang dihasilkan di katode! Jawab: FeSO4 Fe2+(aq) + SO4-2(aq) Katode: Fe2+(aq) + 2eFe(s) z Fe = 2 w Fe = e . F gram = 56 2 x 0,4 gram =11,20 gram 4. Arus sebesar 0,1 Faraday dialirkan ke dalam 500 mL larutan KI. Apabila volume larutan dianggap tetap, berapa pH larutan setelah elektrolisis selesai? Jawab: KI(aq) K+(aq) + I-(aq) x2 Katode (-) : 2H2O(l) + 2e 2OH-(aq) + H2(g) Anode (+) : 2I-(aq) 2KI(aq) + 2H2O(l) z H2 = 2 w H2 = e . F gram 2x1 = 2 x 0,1 gram I2(s) + 2eK+(aq) + 2OH-(aq) + H2(g) + I2(s) =0,1 gram 1 mol H2 = 0,1 gram x 2 x 1 gram = 0,05 mol mol [OH-] = 2 1 0,1 mol [OH-] = 0,5 L x 0,05 gram = 0,1 mol = 0,2 M pOH = -log [OH-] = -log 2 x 10-1 = 1 - log 2 pH = 14 – (1 – log 2) = 13 + log 2 = 13,30 5. Jika arus listrik dialirkan melalui AgNO3 (perak nitrat) dan NiCl2 (nikel klorida) yang disusun secara seri maka akan terjadi endapan perak sebanyak 27 gram. Hitunglah massa endapan nikel yang terjadi! (Ar Ag = 108, Ar Ni = 59) Jawab: Ag+(aq) + 1 eAg(s) 2+ Ni (aq) + 2e Ni(s) z Ag = 1 z Ni = 2 w Ag : w Ni = e Ag : e Ni 27: w Ni = 27 108 1 108 : 59 2 = w Ni 29,5 w Ni = 27 x 29,5 108 gram w Ni = 7,38 gram
