18. OKSIDASI REDUKSI 2

Pengertian Oksidasi dan Reduksi (Redoks)

Pengertian oksidasi dan reduksi disini lebih melihat dari segi transfer oksigen, hidrogen dan elektron. Disini akan juga dijelaskan mengenai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor).

Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer oksigen

Dalam hal transfer oksigen, Oksidasi berarti mendapat oksigen, sedang Reduksi adalah kehilangan oksigen.

Sebagai contoh, reaksi dalam ekstraksi besi dari biji besi:

Karena reduksi dan oksidasi terjadi pada saat yang bersamaan, reaksi diatas disebut reaksi REDOKS.

Zat pengoksidasi dan zat pereduksi

Oksidator atau zat pengoksidasi adalah zat yang mengoksidasi zat lain. Pada contoh reaksi diatas, besi(III)oksida merupakan oksidator.

Reduktor atau zat pereduksi adalah zat yang mereduksi zat lain. Dari reaksi di atas, yang merupakan reduktor adalah karbon monooksida.

Jadi dapat disimpulkan:

  • oksidator adalah yang memberi oksigen kepada zat lain,
  • reduktor adalah yang mengambil oksigen dari zat lain

Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer hidrogen

Definisi oksidasi dan reduksi dalam hal transfer hidrogen ini sudah lama dan kini tidak banyak digunakan.

Oksidasi berarti kehilangan hidrogen, reduksi berarti mendapat hidrogen.

Perhatikan bahwa yang terjadi adalah kebalikan dari definisi pada transfer oksigen.
Sebagai contoh, etanol dapat dioksidasi menjadi etanal:

Untuk memindahkan atau mengeluarkan hidrogen dari etanol diperlukan zat pengoksidasi (oksidator). Oksidator yang umum digunakan adalah larutan kalium dikromat(IV) yang diasamkan dengan asam sulfat encer.

Etanal juga dapat direduksi menjadi etanol kembali dengan menambahkan hidrogen. Reduktor yang bisa digunakan untuk reaksi reduksi ini adalah natrium tetrahidroborat, NaBH4. Secara sederhana, reaksi tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:

Zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor)

  • Zat pengoksidasi (oksidator) memberi oksigen kepada zat lain, atau memindahkan hidrogen dari zat lain.
  • Zat pereduksi (reduktor) memindahkan oksigen dari zat lain, atau memberi hidrogen kepada zat lain.

Oksidasi dan reduksi dalam hal transfer elektron

Oksidasi berarti kehilangan elektron, dan reduksi berarti mendapat elektron.

Definisi ini sangat penting untuk diingat. Ada cara yang mudah untuk membantu anda mengingat definisi ini. Dalam hal transfer elektron:

Contoh sederhana

Reaksi redoks dalam hal transfer elektron:



Tembaga(II)oksida dan magnesium oksida keduanya bersifat ion. Sedang dalam bentuk logamnya tidak bersifat ion. Jika reaksi ini ditulis ulang sebagai persamaan reaksi ion, ternyata ion oksida merupakan ion spektator (ion penonton).

Jika anda perhatikan persamaan reaksi di atas, magnesium mereduksi iom tembaga(II) dengan memberi elektron untuk menetralkan muatan tembaga(II).

Dapat dikatakan: magnesium adalah zat pereduksi (reduktor).
Sebaliknya, ion tembaga(II) memindahkan elektron dari magnesium untuk menghasilkan ion magnesium. Jadi, ion tembaga(II) beraksi sebagai zat pengoksidasi (oksidator).

Memang agak membingungkan untuk mempelajari oksidasi dan reduksi dalam hal transfer elektron, sekaligus mempelajari definisi zat pengoksidasi dan pereduksi dalam hal transfer elektron.

Dapat disimpulkan sebagai berikut, apa peran pengoksidasi dalam transfer elektron:

  • Zat pengoksidasi mengoksidasi zat lain.
  • Oksidasi berarti kehilangan elektron (OIL RIG).
  • Itu berarti zat pengoksidasi mengambil elektron dari zat lain.
  • Jadi suatu zat pengoksidasi harus mendapat elektron

Atau dapat disimpulkan sebagai berikut:

  • Suatu zat pengoksidasi mengoksidasi zat lain.
  • Itu berarti zat pengoksidasi harus direduksi.
  • Reduksi berarti mendapat elektron (OIL RIG).
  • Jadi suatu zat pengoksidasi harus mendapat elektron.

Gunakan fasilitas pencarian kata dibawah ini untuk mencari kata di chem-is-try.org

Menulis Persamaan Ion Untuk Reaksi REDOKS

Berikut akan dijelaskan bagaimana mengerjakan setengah-reaksi elektron untuk proses oksidasi dan reduksi, kemudian bagaimana menggabungkan setengah-reaksi tersebut untuk mendapat persamaan ion untuk reaksi redoks secara utuh. Ini merupakan pelajaran yang penting dalam kimia anorganik.

Setengah-Reaksi Elektron

Apakah setengah-reaksi elektron?

Ketika magnesium mereduksi tembaga(II)oksida dalam suhu panas menjadi tembaga, persamaan ion untuk reaksi itu adalah:

Kita dapat membagi persamaan ion ini menjadi dua bagian, dengan melihat dari sisi magnesium dan dari sisi ion tembaga(II) secara terpisah. Dari sini terlihat jelas bahwa magnesium kehilangan dua elektron, dan ion tembaga(II) yang mendapat dua elektron tadi.

Kedua persamaan di atas disebut “setengah-reaksi elektron” atau “setengah-persamaan” atau “setengah-persamaan ionik” atau “setengah-reaksi”, banyak sebutan tetapi mempunyai arti hal yang sama.

Setiap reaksi redoks terdiri dari dua setengah-reaksi. Pada salah satu reaksi terjadi kehilangan elektron (proses oksidasi), dan di reaksi lainnya terjadi penerimaan elektron (proses reduksi).

Mengerjakan setengah-reaksi elektron dan menggunakannya untuk membuat persamaan ion

Pada contoh di atas, kita mendapat setengah-reaksi elektron dengan memulai dari persamaan ion kemudian mengeluarkan masing-masing setengah-reaksi dari persamaan tersebut. Itu merupakan proses yang tidak benar.

Pada kenyataannya, kita hampir selalu memulai dari setengah-reaksi elektron dan menggunakannya untuk membuat persamaan ion.

Contoh 1: Reaksi antara klorin dan ion besi(II)

Gas klorin mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III). Pada proses ini, klorin direduksi menjadi ion klorida. Sebagai permulaan kita buat dahulu masing-masing setengah-reaksi.

Untuk klorin, seperti kita ketahui klorin (sebagai molekul) berubah menjadi ion klorida dengan reaksi sebagai berikut:

Pertama, kita harus menyamakan jumlah atom di kedua sisi:

Penting untuk diingat, jumlah atom harus selalu disamakan dahulu sebelum melakukan proses selanjutnya. Jika terlupa, maka proses selanjutnya akan menjadi kacau dan sia-sia.

Kemudian untuk menyempurnakan setengah-reaksi ini kita harus menambahkan sesuatu. Yang bisa ditambah untuk setengah-reaksi adalah:

    * Elektron
    * Air
    * Ion hidrogen (H+) (kecuali jika reaksi terjadi dalam suasana basa, jika demikian yang bisa ditambahkan adalah ion hidroksida (OH)

Dalam kasus contoh di atas, hal yang salah pada persamaan reaksi yang kita telah buat adalah muatannya tidak sama. Pada sisi kiri persamaan tidak ada muatan, sedang pada sisi kanannya ada muatan negatif 2 (untuk selanjutnya disingkat dengan simbol : 2-).

Hal itu dapat dengan mudah diperbaiki dengan menambah dua elektron pada sisi kiri persamaan reaksi. Akhirnya didapat bentuk akhir setengah-reaksi ini:

Proses yang sama juga berlaku untuk ion besi(II). Seperti telah diketatahui, ion besi(II) dioksidasi menjadi ion besi(III).

Jumlah atom dikedua sisi telah sama, tetapi muatannya berbeda. Pada sisi kanan, terdapat muatan 3+, dan pada sisi kiri hanya 2+.

Untuk menyamakan muatan kita harus mengurangi muatan positif yang ada pada sisi kanan, yaitu dengan menambah elektron pada sisi tersebut:

Mengabungkan setengah reaksi untuk mendapat persamaan ion untuk reaksi redoks

Sekarang kita telah mendapatkan persamaan dibawah ini:

Terlihat jelas bahwa reaksi dari besi harus terjadi dua kali untuk setiap molekul klorin. Setelah itu, kedua setengah-reaksi dapat digabungkan.

Tapi jangan berhenti disitu! Kita harus memeriksa kembali bahwa semua dalam keadaan sama atau setara, baik jumlah atom dan muatannya. Sangat mudah sekali terjadi kesalahan kecil (tapi bisa menjadi fatal!) terutama jika yang dikerjakan adalah persamaan yang lebih rumit.

Pada persamaan terakhir, terlihat bahwa tidak ada elektron yang diikutsertakan. Pada persamaan terakhir ini, di kedua sisi sebenarnya terdapat elektron dalam jumlah yang sama, jadi saling meniadakan, dapat dicoret, dan tidak perlu ditulis dalam persamaan akhir yang dihasilkan.

Contoh 2: Reaksi antara hidrogen peroksida dan ion manganat(VII)

Persamaan reaksi pada contoh 1 merupakan contoh yang sederhana dan cukup mudah. Tetapi teknik atau cara pengerjaannya berlaku juga untuk reaksi yang lebih rumit dan bahkan reaksi yang belum dikenal.

Ion manganat(VII), MnO4, mengoksidasi hidrogen peroksida, H2O2, menjadi gas oksigen. Reaksi seperti ini terjadi pada larutan kalium manganat(VII) dan larutan hidrogen peroksida dalam suasana asam dengan penambahan asam sulfat.
Selama reaksi berlangsung, ion manganat(VII) direduksi menjadi ion mangan(II).

Kita akan mulai dari setengah-reaksi dari hidrogen peroksida.

Jumlah atom oksigen telah sama/ setara, tetapi bagaimana dengan hidrogen?

Yang bisa ditambahkan pada persamaan ini hanyalah air, ion hidrogen dan elektron. Jika kita menambahkan air untuk menyamakan jumlah hidrogen, jumlah atom oksigen akan berubah, ini sama sekali salah.

Yang harus dilakukan adalah menambahkan dua ion hidrogen pada sisi kanan reaksi:

Selanjutnya, kita perlu menyamakan muatannya. Kita perlu menambah dua elektron pada sisi kanan untuk menjadikan jumlah muatan di kedua sisi 0.

Sekarang untuk setengah-reaksi manganat(VII):

Ion manganat(VII) berubah menjadi ion mangan(II).

Jumlah ion mangan sudah setara, tetapi diperlukan 4 atom oksigen pada sisi kanan reaksi. Satu-satunya sumber oksigen yang boleh ditambahkan pada reaksi suasana asam ini adalah air.

Dari situ ternyata ada tambahan hidrogen, yang juga harus disetarakan. Untuk itu, kita perlu tambahan 8 ion hidrogen pada sisi kiri reaksi.

Setelah semua atom setara, selanjutnya kita harus menyetarakan muatannya. Pada tahapan reaksi diatas, total muatan disisi kiri adalah 7+ (1- dan 8+), tetapi pada sisi kanan hanya 2+. Jadi perlu ditambahkan 5 elektron pada sisi kiri untuk mengurangi muatan dari 7+ menjadi 2+.

Dapat disimpulkan, urutan pengerjaan setengah reaksi ini adalah:

  • Menyetarakan jumlah atom selain oksegen dan hidrogen.
  • Menyetarakan jumlah oksigen dengan menambah molekul air (H2O).
  • Menyetarakan jumlah hidrogen dengan menambah ion hidrogen (H+).
  • Menyetarakan muatan dengan menambah elektron.

Menggabungkan setengah-reaksi untuk membuat persamaan reaksi

Kedua setengah-reaksi yang sudah kita dapat adalah:

Supaya dapat digabungkan, jumlah elektron dikedua setengah-reaksi sama banyak. Untuk itu setengah-reaksi harus dikali dengan faktor yang sesuai sehingga menghasilkan jumlah elektron yang setara. Untuk reaksi ini, masing-masing setengah reaksi dikalikan sehingga jumlah elektron menjadi 10 elektron.

Tapi kali ini tahapan reaksi belum selesai. Dalam hasil persamaan reaksi, terdapat ion hidrogen pada kedua sisi reaksi.

Persamaan ini dapat disederhanakan dengan mengurangi 10 ion hidrogen dari kedua sisi sehingga menghasilkan bentuk akhir dari persamaan ion ini. Tapi jangan lupa untuk tetap memeriksa kesetaraan jumlah atom dan muatan!

Sering terjadi molekul air dan ion hidrogen muncul di kedua sisi persamaan reaksi, jadi harus selalu diperiksa dan kemudian disederhanakan.

Contoh 3: Oksidasi etanol dengan kalium dikromat(VI) suasana asam

Tehnik yang telah dijelaskan tadi dapat juga digunakan pada reaksi yang melibatkan zat organik. Larutan kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer dapat digunakan untuk mengoksidasi etanol, CH3CH2OH, menjadi asam etanoat, CH3COOH.

Sebagai oksidator adalah ion dikromat(VI), Cr2O72-, yang kemudian tereduksi menjadi ion kromium (III), Cr3+.

Pertama kita akan kerjakan setengah-reaksi etanol menjadi asam etanoat.

– Tahapan reaksi seperti contoh sebelumnya, dimulai dengan menulis reaksi utama yang terjadi, yang diketahui dari soal.

– Setarakan jumlah oksigen dengan menambah molekul air pada sisi kiri:

– Tambahkan ion hidrogen pada sisi kanan untuk menyetarakan jumlah hidrogen:

– Selanjutnya, setarakan muatan dengan menambah 4 elektron pada sisi kanan sehingga menghasilkan total muatan nol pada tiap sisi:

Setengah reaksi untuk dikromat(VI) agak rumit dan jika tidak teliti dapat menjebak:

– Buat persamaan reaksi utama:

– Setarakan jumlah kromium. Hal ini sering dilupakan, dan jika ini terjadi akan fatal, karena hasil reaksi selanjutnya akan salah. Jumlah muatan akan salah, faktor pengali yang digunakan juga akan salah. Sehingga keseluruhan persamaan reaksi akan salah.

– Kemudian setarakan oksigen dengan menambah molekul air:

– Setarakan jumlah hidrogen dengan menambah ion hidrogen:

– Selanjutnya setarakan muatannya. Tambah 6 elektron pada sisi kiri sehingga jumlah muatan menjadi 6+ pada tiap sisi.

Menggabungkan setengah-reaksi untuk mendapat persamaan reaksi

Sejauh ini setengah reaksi yang telah kita dapat adalah:

Untuk menyelesaikan persamaan ini kita harus mengubah jumlah elektron, dengan jumlah terkecil yang dapat habis dibagi 4 dan 6, yaitu 12. Jadi faktor pengali untuk persamaan ini adalah 3 dan 2.

Dapat dilihat ada molekul air dan ion hidrogen pada kedua sisi persamaan. Ini dapat disederhanakan menjadi bentuk akhir persamaan reaksi:


Gunakan fasilitas pencarian kata dibawah ini untuk mencari kata di chem-is-try.org

Reaksi Redoks Dalam Suasana Basa

Menyelesaikan soal persamaan setegah-reaksi dalam suasana basa lebih rumit daripada yang telah dijelaskan pada bagian-bagian sebelumnya. Disini akan dijelaskan bagaimana mengerjakan persamaan setengah-reaksi redoks dalam suasana basa, dan bagaimana menggabungkannya untuk mendapat persamaan ion yang lengkap.

Ketika mengerjakan setengah-reaksi seperti diatas, kita hanya dapat menambahkan:
* elektron
* air
* ion hidrogen (kecuali reaksi dalam suasana basa, dapat menambahkan ion hidroksida)

Ketika mengerjakan reaksi dalam suasana asam atau netral, urutan pengerjaannya biasanya:
* Menyetarakan atom, selain oksigen dan hidrogen.
* Menyetarakan oksigen dengan menambahkan molekul air.
* Menyetarakan hidrogen dengan menambahkan ion hidrogen.
* Menyetarakan muatan dengan menambahkan elektron.

Bagaimana perbedaan dengan reaksi dalam susana basa?

Permasalahan dalam pengerjaan ini adalah molekul air dan ion hidrogen yang ditambahkan untuk menyetarakan persamaan reaksi dalam suasana basa mengandung hidrogen dan oksigen.

Untuk menyetarakan oksigen, kita dapat menambahkan H2O atau OH pada persamaan. Begitu juga ketika ingin menyetarakan hidrogen. Bagaimana kita tahu harus memulai dengan apa?

Dalam beberapa kasus, dapat jelas terlihat bagaimana mengerjakan soal menggunakan ion hidroksida. Tetapi jika tidak, kita dapat mengerjakan setengah-reaksi seperti pengerjaan reaksi dalam suasana asam yang telah dijelaskan sebelumnya, yaitu dengan menulis molekul air, ion hidrogen, dan elektron.

Ketika diperoleh setengah-reaksi yang setara, kita ubah persamaan tersebut dalam suasana basa. Untuk lebih jelas kita akan lihat contoh berikut.

Contoh

Persamaan reaksi dalam contoh ini mungkin belum anda kenal. Tetapi itu bukan masalah, yang penting adalah bagaimana mengerjakan persamaan reaksinya.

Oksidasi kobalt(II) menjadi kobalt(III) dengan hidrogen peroksida

Jika kita menambahkan larutan amonia berlebih ke dalam larutan mangandung ion kobalt(II), kita akan mendapat ion kompleks, ion heksaaminkobalt(II), Co(NH3)62+. Ion ini dioksodasi dengan cepat oleh larutan hidrogen peroksida menjadi ion heksaaminkobalt(III),Co(NH3)63+.

Larutan amonia, jelas, bersifat basa.

Setengah-reaksi untuk kobalt cukup mudah. Dimulai dengan menulis apa yang kita tahu dari soal.

Semua atom sudah setara, hanya muatan yang belum setara. Dengan menambah satu elektron pada sisi kanan akan menyetarakan muatan, yaitu 2+.

Setengah-reaksi hidrogen peroksida juga tidak terlalu sulit, kecuali kita belum tahu apa hasil reaksi dari hidrogen peroksida ini, jadi kita harus menebak. Persamaan akan setara jika kita buat 2 ion hidrogen pada sisi kanan.

Ini adalah contoh yang baik untuk kasus dimana kita dapat jelas melihat dimana harus menempatkan ion hidroksida.

Kemudian kita hanya perlu menambah 2 elektron pada sisi kiri untuk menyetarakan muatan.

Menggabungkan setengah-reaksi untuk mendapat persamaan reaksi

Yang telah kita dapat sejauh ini adalah:

Perkalian dan penjumlahan setengah reaksi:

Dan selesai, satu contoh yang mudah!

Oksidasi besi(II)hidroksida oleh udara

Jika kita menambah larutan natrium hidroksida ke dalam larutan senyawa besi(II), kita akan mendapat endapan hijau besi(II)hidroksida. Endapan ini cepat dioksidasi oleh oksigen dari udara manjadi endapan jingga-coklat besi(III)hidroksida.

Setengah-reaksi untuk besi(II)hidroksida sangat sederhana. Kita mulai dengan yang kita tahu dari soal.

Kita jelas perlu ion hidroksida lain pada sisi kiri. Ini bahkan lebih sederhana dan mudah dari contoh sebelumnya.

Untuk menyetarakan muatan, kita tambah satu elektron pada sisi kanan.

Setengah reaksi untuk oksigen tidak terlalu mudah. Kita tidak tahu apa hasil reaksi yang terbentuk.

Tidak pasti apakah kita perlu menyetarakan oksigen dengan molekul air atau ion hidroksida pada sisi kanan. Untuk soal ini, kita akan buat seolah-olah reaksi dalam suasana asam.

Pada kasus ini, kita hanya dapat menyetarakan oksigen dengan menambah molekul air pada sisi kanan.

Setarakan hidrogen dengan menambah ion hidrogen pada sisi kiri.

Lalu, setarakan muatan dengan menambah 4 elektron.

Sekarang kita dapat setengah reaksi yang setara. Permasalahannya kini, persamaan itu hanya jika dalam suasana asam. Reaksi yan gkita kerjakan adalah suasana basa, dengan ion hidroksida bukan ion hidrogen.

Jadi, kita harus menyingkirkan ion-ion hidrogen. Tambahkan ion hidroksida secukupnya pada kedua sisi persamaan sehingga dapat menetralkan semua ion hidrogen. Karena persamaan ini telah setara, kita harus menambah ion hidroksida dalam jumlah yang sama pada kedua sisi untuk mempertahankan kesetaraannya.

Ion hidrogen dan ion hidroksida pada sisi kiri akan menjadi 4 molekul air.

Akhirnya, ada molekul air pada kedua sisi persamaan. Kita dapat meniadakan molekul air pada salah satu sisi.

Jangan lupa untuk memeriksa kembali bahwa semua penyetaraan telah diselesaikan.

Menggabungkan setengah-reaksi untuk mendapat persamaan reaksi

Dari sini, pengerjaan selanjutnya sama dengan yang sebelumnya telah kita kerjakan berulang-ulang. Kita telah mendapat dua setengah-reaksi:

Persamaan untuk besi harus terjadi 4 kali untuk dapat menyediakan elektron yang cukup bagi oksigen.

Perhatikan bahwa ion hidroksida pada masing-masing sisi saling meniadakan.

Reduksi ion manganat(VII) menjadi ion manganat(VI) oleh ion hidroksida

Reaksi ini agak tidak jelas, tetapi tidak terlalu sulit untuk dikerjakan dan disetarakan. Ion hidrogen tidak biasanya berperan sebagai reduktor (zat pereduksi).

Larutan ungu gelap kalium mannganat(VII) direduksi perlahan menjadi larutan hijau gelap kalium manganat(VI) oleh larutan kalium hidroksida. Dari reaksi ini juga dihasilakan gelembugn oksigen.

Setengah-reaksi untuk perubahan ion manganat(VII) menjadi ion manganat(VI) cukup mudah (tentu saja jika kita tahu rumus molekulnya).

Lalu bagaimana dengan ion hidroksida utnuk menghasilkan gas oksigen. Akan sangat sulit untuk mengerjakan setengah-reaksi secara langsung, kita akan buat dengan urutan yang biasa.

Tuliskan apa yang kita tahu dari soal, setarakan oksigen pada reaksi.

Setarakan hidrogen dengan menambah ion hidrogen.

Kemudian setarakan muatan.

Singkirkan ion hidrogen dengan menambah ion hidroksida dengan jumlah yang cukup pada kedua sisi persamaan.

Selesaikan persamaan diatas.

Menggabungkan setengah-reaksi untuk mendapat persamaan reaksi

Sejauh ini, yang telah kita dapat adalah:

Reaksi mangan harus terjadi 4 kali untuk menghabiskan 4 elektron yang dihasilkan dari persamaaan setengah-reaksi hidroksida.

Persamaan kimia ini mungkin belum anda kenal, tetapi mengerjakannya tidak terlalu sulit!

Oksidasi kromium(III) menjadi kromium(VI)

Jika kita menambahkan larutan natium hidroksida berlebih ke dalam larutan yang mengandung ion kromium(III), kita akan mendapat larutan hijau gelap yang mengandung ion kompleks heksahidroksokromat(III), Cr(OH)63-.

Zat ini dapat dioksidasi menjadi ion kromat(VI), CrO42-, yang berwarna kuning terang, dengan memanaskannya dengan larutan hidrogen peroksida.
Kita tadi telah mengerjakan setengah-reaksi hidrogen peroksida yang berperan sebagai oksidator dalam suasana basa.

Jadi, sekarang kita hanya perlu mengerjakan setengah-reaksi ion kromium. Yang kita tahu dari soal adalah:

Pada soal ini pun tidak jelas dimana harus menempatkan ion hidroksida atau molekul air, jadi kita kerjakan seolah-olah dalam suasana asam. Dengan cara ini, kita mulai dengan menyetarakan oksigen dengan menambah molekul air
.
Untuk mendapat 6 oksigen pada tiap sisi, kita perlu dua air pada sisi kanan.

Lalu setarakan hidrogen dengan menambah ion hidrogen.

Dan setarakan muatan dengan menambah elektron.

Akhirnya, ubah dari suasana asam menjadi suasana basa dengan menambah ion hidrogen dengan jumlah yang cukup pada kedua sisi untuk mengubah ion hidrogen menjadi air.

Dan selesaikan persamaan.

Menggabungkan setengah-reaksi untuk mendapat persamaan reaksi

Kedua setengah reaksi yang kita dapat adalah:

Jika kita mengali satu persamaan dengan 3 dan yang lain dengan 2, akan menghasilkan total elektron yang ditransfer adalah 6.

Akhirnya, selesaikan ion hidrogen yang ada pada kedua sisi sehinga menghasilkan persamaan ion akhir.


Gunakan fasilitas pencarian kata dibawah ini untuk mencari kata di chem-is-try.org

Bilangan Oksidasi (BILOKS)

Pengertian Bilangan Oksidasi

Dengan bilangan oksidasi akan mempermudah dalam pengerjaan reduksi atau oksidasi dalam suatu reaksi redoks.

Kita akan membuat contoh dari Vanadium. Vanadium membentuk beberapa ion, V2+ dan V3+. Bagaimana ini bisa terjadi? Ion V2+ akan terbentuk dengan mengoksidasi logam, dengan memindahkan 2 elektron:

Vanadium kini disebut mempunyai biloks +2.

Pemindahan satu elektron lagi membentuk ion V3+:

Vanadium kini mempunyai biloks +3.

Pemindahan elektron sekali lagi membentuk bentuk ion tidak biasa, VO2+.

Biloks vanadium kini adalah +4. Perhatikan bahwa biloks tidak didapat hanya dengan menghitung muatan ion (tapi pada kasus pertama dan kedua tadi memang benar).

Bilangan oksidasi positif dihitung dari total elektron yang harus dipindahkan-mulai dari bentuk unsur bebasnya.

Vanadium biloks +5 juga bisa saja dibentuk dengan memindahkan elektron kelima dan membentuk ion baru.

Setiap kali vanadium dioksidasi dengan memindahkan satu elektronnya, biloks vanadium bertambah 1.

Sebaliknya, jika elektron ditambahkan pada ion, biloksnya akan turun. Bahkan dapat didapat lagi bentuk awal atau bentuk bebas vanadium yang memiliki biloks nol.

Bagaimana jika pada suatu unsur ditambahkan elektron? Ini tidak dapat dilakukan pada vanadium, tapi dapat pada unsur seperti sulfur.

Ion sulfur memiliki biloks -2.

Kesimpulan

Biloks menunjukkan total elektron yang dipindahkan dari unsur bebas (biloks positif) atau ditambahkan pada suatu unsur (biloks negatif) untuk mencapai keadaan atau bentuknya yang baru.

Oksidasi melibatkan kenaikan bilangan oksidasi

Reduksi melibatkan penurunan bilangan oksidasi

Dengan memahami pola sederhana ini akan mempermudah pemahaman tentang konsep bilangan oksidasi. Jika anda mengerti bagaimana bilangan oksidasi berubah selama reaksi, anda dapat segera tahu apakah zat dioksidasi atau direduksi tanpa harus mengerjakan setengah-reaksi dan transfer elektron.

Mengerjakan bilangan oksidasi

Biloks tidak didapat dengan menghitung jumlah elektron yang ditransfer. Karena itu membutuhkan langkah yang panjang. Sebaliknya cukup dengan langkah yang sederhana, dan perhitungan sederhana.

・ Biloks dari unsur bebas adalah nol. Itu karena unsur bebas belum mengalami oksidasi atau reduksi. Ini berlaku untuk semua unsur, baik unsur dengan struktur sederhana seperti Cl2 atau S8, atau unsur dengan struktur besar seperti karbon atau silikon.

* Jumlah biloks dari semua atom atau ion dalam suatu senyawa netral adalah nol.

* Jumlah biloks dari semua atom dalam suatu senyawa ion sama dengan jumlah muatan ion tersebut.

* Unsur dalam senyawa yang lebih elektronegatif diberi biloks negatif. Yang kurang elektronegatif diberi biloks positif. Ingat, Fluorin adalah unsur paling elektronegatif, kemudian oksigen.

* Beberapa unsur hampir selalu mempunyai biloks sama dalam senyawanya:

unsur Bilangan Oksidasi Pengecualian
Logam golongan I selalu +1
Group 2 metals selalu +2
Oksigen biasanya -2 Kecuali dalam peroksida dan F2O (lihat dibawah)
Hidrogen biasanya +1 Kecuali dalam hidrida logam, yaitu -1 (lihat dibawah)
Fluorin selalu -1
Klorin biasanya -1 Kecuali dalam persenyawaan dengan O atau F (lihat dibawah)

Alasan pengecualian

Hidrogen dalam hidrida logam

Yang termasuk hidrida logam antara lain natrium hidrida, NaH. Dalam senyawa ini, hidrogen ada dalam bentuk ion hidrida, H. Biloks dari ion seperti hidrida adalah sama dengan muatan ion, dalam contoh ini, -1.

Dengan penjelasan lain, biloks senyawa netral adalah nol, dan biloks logam golongan I dalam senyawa selalu +1, jadi biloks hidrogen haruslah -1 (+1-1=0).

Oksigen dalam peroksida

Yang termasuk peroksida antara lain, H2O2. Senyawa ini adalah senyawa netral, jadi jumlah biloks hidrogen dan oksigen harus nol.

Karena tiap hidrogen memiliki biloks +1, biloks tiap oksigen harus -1, untuk mengimbangi biloks hidrogen.

Oksigen dalam F2O

Permasalahan disini adalah oksigen bukanlah unsur paling elektronegatif. Fluorin yang paling elektronegatif dan memiliki biloks -1. Jadi biloks oksigen adalah +2.

Klorin dalam persenyawaan dengan fluorin atau oksigen

Klorin memiliki banyak biloks dalam persenyawaan ini. Tetapi harus diingat, klorin tidak memiliki biloks -1 dalam persenyawaan ini.

Contoh soal bilangan oksidasi

Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam Cr2+?

Untuk ion sederhana seperti ini, biloks adalah jumlah muatan ion, yaitu +2 (jangan lupa tanda +)

Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam CrCl3?

CrCl3 adalah senyawa netral, jadi jumlah biloksnya adalah nol. Klorin memiliki biloks -1. Misalkan biloks kromium adalah n:

n + 3 (-1) = 0

n = +3

Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam Cr(H2O)63+?

Senyawa ini merupakan senyawa ion, jumlah biloksnya sama dengan muatan ion. Ada keterbatasan dalam mengerjakan biloks dalam ion kompleks seperti ini dimana ion logam dikelilingi oleh molekul-molekul netral seperti air atau amonia.

Jumlah biloks dari molekul netral yang terikat pada logam harus nol. Berarti molekul-molekul tersebut dapat diabaikan dalam mengerjakan soal ini. Jadi bentuknya sama seperti ion kromium yang tak terikat molekul, Cr3+. Biloksnya adalah +3.

Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam ion dikromat, Cr2O72-?

Biloks oksigen adalah -2, dan jumlah biloks sama dengan jumlah muatan ion. Jangan lupa bahwa ada 2 atom kromium.

2n + 7(-2) = -2
n = +6

Apakah bilangan oksidasi dari tembaga dalam CuSO4?

Dalam mengerjakan soal oksidasi tidak selalu dapat memakai cara sederhana seperti diatas. Permasalahan dalam soal ini adalah dalam senyawa terdapat dua unsur (tembaga dan sulfur) yang biloks keduanyadapat berubah.

Ada dua cara dalam memecahkan soal ini:

Senyawa ini merupakan senyawa ionik, terbentuk dari ion tembaga dan ion sulfat, SO42-, untuk membentuk senyawa netral, ion tembaga harus dalam bentuk ion 2+. Jadi biloks tembaga adalah +2.

Senyawa ini juga dapat ditulis tembaga(II)sulfat. Tanda (II) menunjukkan biloksnya adalah 2. Kita dapat mengetahui bahwa biloksnya adalah +2 dari logam tembaga membentuk ion positif, dan biloks adalah muatan ion.

Menggunakan bilangan oksidasi

Dalam penamaan senyawa

Anda pasti pernah tahu nama-nama ion seperti besi(II)sulfat dan besi(III)klorida. Tanda (II) dan (III) merupakan biloks dari besi dalam kedua senyawa tersebut: yaitu +2 dan +3. Ini menjelaskan bahwa senyawa mengandung ion Fe2+ dan Fe3+.

Besi(II)sulfat adalah FeSO4. Ada juga senyawa FeSO3 dengan nama klasik besi(II)sulfit. Nama modern menunjukkan biloks sulfur dalam kedua senyawa.
Ion sulfat yaitu SO42-. Biloks sulfur adalah +6. Ion tersebut sering disebut ion sulfat(VI).

Ion sulfit yaitu SO32-. Biloks sulfur adalah +4. Ion ini sering disebut ion sulfat(IV). Akhiran -at menunjukkan sulfur merupakan ion negatif.

Jadi lengkapnya FeSO4 disebut besi(II)sulfat(VI), dan FeSO3 disebut besi(II)sulfat(IV). Tetapi karena kerancuan pada nama-nama tersebut, nama klasik sulfat dan sulfit masih digunakan.

Menggunakan bilangan oksidasi untuk menentukan yang dioksidasi dan yang direduksi.

Ini merupakan aplikasi bilangan oksidasi yang paling umum. Seperti telah dijelaskan:

Oksidasi melibatkan kenaikan bilangan oksidasi

Reduksi melibatkan penurunan bilangan oksidasi

Pada contoh berikut ini, kita harus menentukan apakah reaksi adalah reaksi redoks, dan jika ya apa yang dioksidasi dan apa yang direduksi.

Contoh 1:

Reaksi antara magnesium dengan asam hidroklorida:

Apakah ada biloks yang berubah? Ya, ada dua unsur yang berupa senyawa pada satu sisi reaksi dan bentuk bebas pada sisi lainnya. Periksa semua biloks agar lebih yakin.

Biloks magnesium naik, jadi magnesium teroksidasi. Biloks hidrogen turun, jadi hidrogen tereduksi. Klorin memiliki biloks yang sama pada kedua sisi persamaan reaksi, jadi klorin tidak teroksidasi ataupun tereduksi.

Contoh 2:

Reaksi antara natrium hidroksidsa dengan asam hidroklorida:

Semua bilangan oksidasi diperiksa:

Ternyata tidak ada biloks yang berubah. Jadi, reaksi ini bukanlah reaksi redoks.

Contoh 3:

Reaksi antara klorin dan natrium hidroksida encer dingin:

Jelas terlihat, biloks klorin berubah karena berubah dari undur bebas menjadi dalam persenyawaan. Bilangan oksidasi diperiksa:

Klorin ternyata satu-satunya unsur yang mengalami perubahan biloks. Lalu, klorin mengalami reduksi atau oksidasi? Jawabannya adalah keduanya. Satu atom klorin mengalami reduksi karena biloksnya turun, atom klorin lainnya teroksidasi.

Peristiwa seperti ini disebut reaksi disproporsionasi. Reaksi disproporsionasi yaitu reaksi dimana satu unsur mengalami oksidasi maupun reduksi.

Menggunakan bilangan oksidasi untuk mengerjakan proporsi reaksi

Bilangan oksidasi dapat berguna dalam membuat proporsi reaksi dalam reaksi titrasi, dimana tidak terdapat informasi yang cukup untuk menyelesaikan persamaan reaksi yang lengkap.

Ingat, setiap perubahan 1 nilai biloks menunjukkan bahwa satu elektron telah ditransfer. Jika biloks suatu unsur dalam reaksi turun 2 nilai, berarti unsur tersebut memperoleh 2 elektron.

Unsur lain dalam reaksi pastilah kehilangan 2 elektron tadi. Setiap biloks yang turun, pasti diikuti dengan kenaikan yang setara biloks unsur lain.

Ion yang mengandung cerium dengan biloks +4 adalah zat pengoksidasi (rumus molekul rumit, tidak sekedar Ce4+). Zat tersebut dapat mengoksidasi ion yang mngandung molybdenum dari biloks +2 menjadi +6. Biloks cerium menjadi +3 ( Ce4+). Lalu, bagaimana proporsi reaksinya?

Biloks molybdenum naik sebanyak 4 nilai. Berarti biloks cerium harus turun sebanyak 4 nilai juga.

Tetapi biloks cerium dalam tiap ionnya hanya turun 1 nilai, dari +4 menjadi +3. Jadi jelas setidaknya harus ada 4 ion cerium yang terlibat dalam setiap reaksi dengan molybdenum ini.

Proporsi reaksinya adalah 4 ion yang mengandung cerium dengan 1 ion molybdenum.
Gunakan fasilitas pencarian kata dibawah ini untuk mencari kata di chem-is-try.org

8 Tanggapan to “18. OKSIDASI REDUKSI 2”

  1. junianataslima Says:

    thanks a lot sir for helping me study🙂

  2. gisnawirdya Says:

    makasih pak atas info nya, ini dapat membantu sya dalam banyak hal

  3. selvyanyayu Says:

    terima kasih pak atas informasinya, info ini sangat membantu sekali dalam proses apapun.

  4. devydestiani Says:

    trimakasih Pak atas ilmu yang telah bapak berikan🙂

  5. Faris Mustaqim Says:

    Terima kasih pak informasinya , sangat membantu

  6. putudarmawan Says:

    Terimakasih atas infonya pak
    semoga ilmu ini dapat saya manfaatkan dgn baik
    dan dapat mmbntu saya ke dpannya

  7. Desi Riskyani ( Sepdes ) Says:

    pak, apa yang bapak berikan sngat berguna untuk saya dan bisa saya pelajari lagi
    mksh pak🙂

  8. auliyatryanggraini Says:

    terma kasih pak
    dari blog ini saya lebih bisa untuk memahami materi ini

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


%d blogger menyukai ini: