Kimia Redoks

• Disusun Oleh:

• Sartika W.

Redoks

(singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah

istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.

Reaksi reduksi adalah reaksi penyerapan elektron dan bilangan oksidasi berkurang pada saat mengalami reduksi.

Reaksi Oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron dan bilangan oksidasi bertambah pada zat yang mengalami oksidasi. Zat yang mengalami oksidasi disebut reduktor, sedangkan Zat yang mengalami reduksi disebut oksidator.

Reaksi antara hidrogen dengan fluorin

Berasal dari reaksi: 2. Oksidasi Terjadi pelepasan elektron 5. Reduksi Terjadi penyerapan elektron

Dan ion-ion akan bergabung membentuk hidrogen fluorida:

Contoh lain: Oksidasi Reduksi Redoks

: Ca : S + 2e : Ca + S

Ca2+ + 2e S2Ca2+ + S2-

2e Ca + S reduktor oksidator

oksidasi

S2Ca2+ + hasil reduksi hasil oksidasi

reduksi

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 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.

1). Semua unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0 (nol). Contoh : bilangan oksidasi H dalam H2

= 0.

N dalam N2 = 0 2).

Fe dalam Fe =0 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 IA L K BaO , biloks O =2 O -1. 2 , Na 2 O2 2 2O 2 →

LIIAO2 →CaO2 , BaO2 c).

1 2

IA superoksida, misalnya KO2 dan NaO2, Dalam

L O2 →KO2 , NaO2

biloks O = -

3). Biloks H dalam senyawa = +1, contoh : H dalam H2O H dalam H3PO4 H dalam NaHSO4 H dalam Al(OH)3 Kecuali Hidrida = -1 Logam dengan H H dalam KH H dalam CaH2 H dalam AlH2

H = -1

= +1

4). Bilangan oksidasi unsur logam selalu bertanda positif (+). Unsur golongan IA, IIA dan IIIA dalam senyawanya memiliki bilangan oksidasi = muatan positif golongannya. Contoh :

K dalam K2SO4 Ca dalam CaCO3 Al dalam Al(OH)3

 K = +1  Ca = +2  Al = +3

5). Bilangan Oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion monoatom / poliatom = muatan listriknya. Contoh : Fe3+  biloks = +3 MnO42-  Mn + 4O

= -2

Mn + (-8) = -2 Mn = +6 6). Golongan VII A dalam senyawa tanpa Oksigen = -1

7). Jumlah Bilangan Oksidasi dalam senyawa = 0 Contoh : CaSO4  Ca + S + 4O +2 + S +(-8) S MnSO4  Mn + SO42Mn + (-2) Mn

=0 =0

= +6 =0 =0 = +2

Reaksi Redoks Pada reaksi ini, terjadi peningkatan dan penurunan b.o pada unsur yang terlibat reaksi. Contoh : Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 0

+1 +6 - 2

b.o naik

oksidasi

Keterangan : Oksidator = H2SO4 Reduktor = Fe Hasil reduksi

= H2

Hasil oksidasi

= FeSO4

+2 +6 - 2

b.o turun

reduksi

0

Penyetaraan redoks adalah suatu cara untuk menentukan koefisien persamaan reaksi agar diperoleh persamaan reaksi yang setara. Penyetaraan redoks dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan metode setengah reaksi dan metode perubahan bilangan oksidasi

1. Metode Setengah Reaksi Metode ini didasarkan pada jumlah elektron reaksi oksidasi dan reduksi harus sama. Penyetaraan dengan metode ini juga disebut dengan metode ion elektron. Metode ini hanya dapat digunakan untuk menyetarakan persamaan reaksi redoks yang berlangsung dalam larutan.

Tabel Penyetaraan Reaksi Redoks dengan Cara Setengah Reaksi Suasana Asam

Suasana Basa

Tulis reaksi ionnya

Tulis reaksi ionnya

Berikan biloks tiap unsur

Berikan biloks tiap unsur

Tuliskan masing-masing oksidasi & reduksi

reaksi Tuliskan masing-masing oksidasi & reduksi

reaksi

Bagian yang kekurangan oksigen, Bagian yang kelebihan oksigen, tambahkan H2O tambahkan H2O Tambahkan ion H+

Tambahkan ion OH-

Samakan muatan ruas kiri dengan Samakan muatan ruas kiri dengan ruas kanan ruas kanan Samakan jumlah jumlahkanlah

elektron

dan Samakan jumlah jumlahkanlah

Kembalikan ke persamaan semula

elektron

dan

Kembalikan ke persamaan semula

Contoh Soal:

7. Setarakan reaksi berikut dengan menggunakan metode setengah reaksi! CrI3 + KOH + Cl2  K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O

Jawab : Langkah 1 Tulis reaksi ionnya. Cr3+ + 3I- + K+ + OH- + Cl2  2K+ + CrO42- + K+ + IO4- + K+ + Cl- + H2O Langkah 2 Berikan biloks tiap unsur Cr3+ + 3I- + K+ + OH- + Cl2  2K+ + CrO42- + K+ + IO4- + K+ + Cl- + H2O +3

-1

+1

Langkah 3

-2 +1

0

+1

+6 -2

+1

+7 -2

+1

-1

Tulis masing-masing reaksi oksidasi dan reduksinya. Cr3+



CrO42-

(reaksi oksidasi)

3I-



IO4-

(reaksi oksidasi)

Cl2



Cl-

(reaksi reduksi)

+1

-2

Langkah 4 Setarakan unsur oksigen dengan cara menambahkan H2O pada: • bagian yang kekurangan oksigen (suasana asam / netral) • bagian yang kelebihan oksigen (suasana basa) Cr3+



CrO42-

+

4H2O

3I-



IO4-

+

12H2O

Cl2



Cl-

Langkah 5 Setarakan unsur hidrogen dengan menambahkan: • H+ (suasana asam) • OH- (suasana basa) Cr3+

+

8OH-



CrO42-

+

4H2O

3I-

+

24OH-



IO4-

+

12H2O



Cl-

Cl2

Langkah 6 Samakan muatan ruas kiri dan ruas kanan pada masing-masing reaksi dengan cara menambah elektron. Cr3+ + 8OH CrO42+ 4H2O + 3e3I-

+

24OH-

Cl2 + 2eLangkah 7



3IO4-



2Cl-

+

12H2O

+

24e-

Samakan jumlah elektron pada reaksi oksidasi dan reduksi, lalu jumlahkan kedua reaksi tersebut. 2Cr3+ + 16OH 2CrO42- + 8H2O + 6e6I-

+

48OH-



27Cl2 + 54e 54Cl2Cr3+ + 6I- + 64OH- + 27Cl2  Langkah 8

6IO4-

+

24H2O

2CrO42- + 6IO4-

+

48e-

+ + 54Cl- + 32H2O

Kembalikan ke persamaan semula lalu setarakan unsur lain yang belum sama 2CrI3 + 64KOH + 27Cl2  2K2CrO4 + 6KIO4 + 54KCl + 32H2O (setara)

• Penyetaraan redoks dengan metode ini berdasarkan pada jumlah perubahan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi pada reaksi oksidasi dan reduksi harus sama. • Metode ini dapat digunakan baik untuk reaksi redoks yang berlangsung dalam larutan maupun bukan dalam larutan.

Langkah-langkah penyetaraan reaksi redoks dengan metode perubahan bilangan oksidasi: • Tulis reaksi yang terjadi • Masukkan bilangan oksidasi pada tiap unsur • Tentukan unsur yang mengalami perubahan biloks • Tentukan jumlah aljabar kenaikan dan penurunan biloks • Setarakan jumlah kenaikan biloks (elektron yang dilepas) dan penurunan biloks (elektron yang diikat) dengan mengalikan koefisien dari atom yang bersangkutan dengan bilangan bulat tertentu

1. Setarakan jumlah muatan reaksi: • Tambahkan ion H+ (suasana asam) • Tambahkan ion OH- (suasana basa) • Samakan jumlah H dengan cara menambah H2O pada ruas yang kekurangan unsur H pada persamaan redoks. • Unsur-unsur disetarakan.

yang

belum

setara,

Contoh Soal: 2. Setarakan reaksi dibawah ini dengan menggunakan metode perubahan bilangan oksidasi! MnO + PbO2  MnO4- + Pb2+

Jawab: Langkah 1 Tulis reaksi yang terjadi MnO + PbO2  MnO4- + Pb2+

Langkah 2 Masukkan bilangan oksidasi pada tiap unsur MnO + PbO2  MnO4- + Pb2+ +2

+4

+7

+2

Langkah 3 Tentukan unsur yang mengalami perubahan biloks

MnO + PbO2  MnO4- + Pb2+ +2

+4

Selisih +5

+7

+2

(Oksidasi) Selisih -2

(reduksi)

Langkah 4 Setarakan jumlah kenaikan biloks dan penurunan biloks MnO

x2

PbO2

x5

}

2MnO + 5PbO2  2MnO4- + 5Pb2+

Langkah 5 Periksa masing-masing biloks yang berada pada ruas kiri dan kanan lalu jumlahkan 2MnO + 5PbO2  2MnO4- + 5Pb2+ +2 -2

+4 -2

+7 -2

+2

0 +8 Langkah 6 Setarakan jumlah muatan reaksi: • Tambahkan ion H+ (suasana asam) • Tambahkan ion OH- (suasana basa) (Di ruas kiri lebih bermua5an negatif (0), agar jumlah muatan kiri sama dengan muatan kanan, maka ruas kiri ditambah 8 ion H+, berarti suasana asam). 2MnO + 5PbO2 + 8H+

 2MnO4- + 5Pb2+

Langkah 7 Samakan jumlah H dengan cara menambah H2O pada ruas yang kekurangan unsur H pada persamaan redoks. 2MnO + 5PbO2 + 8H+

 2MnO4- + 5Pb2+ + H2O

Langkah 8 Unsur-unsur yang belum setara, disetarakan. 2MnO + 5PbO2 + 8H+

 2MnO4- + 5Pb2+ + 4H2O