ELEKTROKIMIA @REAKSI REDOKS

Reaksi Redoks adalah reaksi yang terjadi karena adanya penurunan bilangan oksidasi (reduksi) dan kenaikan bilangan oksidasi (oksidasi).

REAKSI REDOKS

1.    Reaksi Autoredoks

       Reaksi autoredoks atau reaksi disproporsional adalah reaksi ketika suatu zat mengalami reaksi reduksi dan reaksi oksidasi secara serentak.

       

Contoh :

                    

 

2.    Pengoksidasi (Oksidator) dan Pereduksi (Reduktor)

       Oksidator adalah zat / pereaksi yang mengalami reaksi reduksi dan menyebabkan zat lain teroksidasi.

       Reduktor adalah zat / pereaksi yang mengalami reaksi oksidasi dan menyebabkan zat lain tereduksi.

       

Contoh :

 

      Cu²⁺ adalah oksidator karena zat pereaksi yang mengalami reaksi reduksi dan menyebabkan Zn teroksidasi. Sebaliknya Zn adalah zat pereaksi yang mengalami reaksi oksidasi dan menyebabkan Cu²⁺ tereduksi sehingga bertindak sebagai reduktor.

 

3.    Penyetaraan Persamaa Reaksi Redoks

       Persamaan reaksi redoks dapat disetarakan dengan 2 cara yaitu :

•   Penyataraan dengan cara setengah reaksi
•   Penyetaraan dengan cara perubahan bilangan oksidasi (PBO)

Berikut penjelasan selengkapnya :

       A.    Penyetaraan dengan cara Setengah Reaksi

        Prinsip penyetaraan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi adalah menyetarakan jumlah elektron pada kedua reaksi, reduksi dan oksidasi. Cara ini khusus untuk reaksi-reaksi dengan kondisi reaksi yang diketahui suasana asam dan suasana basa reaksi. 

 

 

Contoh :

    Setarakan persamaan reaksi berikut :             

 

Pembahasan :

Tanda OH^-  menandakan bahwa reaksi tesebut dalam suasana basa.

 

Tahap 1 :   

     Pisahkan reaksi reduksi dan oksidasi

 

                  

Tahap 2 :  

       Setarakan jumlah atom di ruas kiri dan kanan

 

                  

 

Karena jumlah atom Br di ruas kiri ada 2 atom, maka jumlah atom Br di ruas kanan harus sama dengan 2 atom. Oleh sebab itu BrO₃^- koefisiennya dikalikan 2.

 

Tahap 3 :   

    Tambahkan molekul H₂O di ruas yang kelebihan atom O (suasana basa)

 

             

Di ruas kanan kelebihan atom O (ada 6 atom) di ruas kiri tidak ada atom O (kekurangan atom O). Oleh sebab itu karena kondisi reaksi dalam suasana basa, maka H₂O ditambahkan di ruas kanan sebanyak 6 H₂O.

 

Tahap 4 :    

    Setarakan atom H dengan menambahkan ion OH^- (suasana basa)

                   

Agar persamaan reaksi setara, di ruas kiri ditambahkan 12 OH^-(suasana basa), karena di ruas kanan ada 12 atom H (6 x 2)

 

Tahap 5 :    

     Setarakan jumlah muatan dengan menambahkan elektron (e)

 

 

Reaksi 1                   

Jumlah muatan di ruas kiri  =  -12

Jumlah muatan di ruas kanan = -2

Agar jumlah muatannya sama, maka di ruas kanan ditambahkan 10 elektron

              

 

Reaksi 2

Jumlah muatan di ruas kiri  =  +12
Jumlah muatan di ruas kanan = 0
Agar jumlah muatannya sama, maka di ruas kiri ditambahkan 2 elektronon

    

Tahap 6 :    

    Jumlahkan persamaan setengah reaksi dengan menyetarakan elektronnya

 

Persamaan reaksinya menjadi : 

 

B.   Penyetaraan dengan cara Perubahan Bilangan Oksidasi (PBO)

       Penyetaraan reaksi redoks dengan cara perubahan bilangan oksidasi adalah menyamakan perubahan bilangan oksidasi kedua (reaksi reduksi dan reaksi oksidasi)

Contoh :

              Setarakan persamaan reaksi berikut :       

Cl₂  +  KOH  →  KCl  +  KClO₂  +  H₂O

Pembahasan :

Tahap 1 :

Tentukan unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi (biloks)

Reaksi ion : Cl₂  +  K⁺  + OH^-   →   K⁺  +  Cl^-  +  K⁺  +  ClO₂^-

Perhatian, Cl₂ mengalami reaksi autoredoks dan ion K⁺ tidak mengalami perubahan bilangan oksidasi (biloks) sehingga tidak perlu ditulis.  

Adanya OH^- menunjukkan reaksi berlangsung dalam kondisi basa, sehingga persamaan reaksinya menjadi :

 
Tahap 2 :

Setarakan jumlah unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi

 

Jumlah atom Cl di ruas kiri ada 4 atom dan di ruas kanan ada 2 atom. Oleh sebab itu koefisien masing zat yang mengandung atom Cl di ruas kanan dikalikan 2.

Bilangan oksidasi Cl pada 2ClO₂^-  di ruas kanan adalah : +3 x 2 = +6, 

(+3 adalah bilangan oksidasi  Cl pada ClO₂^-  dan 2 adalah  koefisien dari  ClO₂^- )

Bilangan oksidasi Cl pada Cl^-  di ruas kanan : -1 x 2 = -2,  (-1 adalah bilangan oksidasi Cl pada Cl^-  dan 2 adalah  koefisien dari  Cl^- )

Tahap 3 :

Tentukan bilangan oksidasi dan perubahannya

 

Menentukan selisih atau perubahan bilangan oksidasi masing-masing unsur.

Tahap 4 :

Setarakan jumlah kedua perubahan bilangan oksidasi tersebut

 

Penjelasan tambahan

Perubahan bilangan oksidasi yang pertama dan kedua pada persamaan reaksi tersebut berbeda yaitu (6) dan (2). Oleh sebab itu cara agar bilangan oksidasinya sama adalah :

• Selisih bilangan oksidasi (6) dikalikan 1 seperti berikut : (6) x 1  = 6
• Selisih bilangan oksidasi (2) dikalikan 3 seperti berikut : (2) x 3  = 6

Kemudian angka 1 dan 3 dijadikan pengali pada koefisien zat tersebut.

Angka 1 adalah pengali pada perubahan biloks Cl₂ dan  2ClO₂^- , oleh sebab itu kedua zat tersebut koefisiennya dikalikan 1. Sehingga tetap menjadi Cl₂ dan 2ClO₂^- 

Sedangkan angka 3 adalah pengali pada perubahan biloks Cl₂ dan 2Cl^-, oleh sebab itu kedua zat tersebut koefisiennya dikalikan 3. Sehingga menjadi 3Cl₂ dan 6Cl ^-

Tahap 5 :

Hitung jumlah muatan di ruas kiri dan ruas kanan

 

Tahap 6 :

Setarakan jumlah muatan pada persamaan reaksi 

dengan cara menambahkan 8 OH^- di ruas kiri, karena jumlah muatan di ruas kiri lebih positif, berarti kondisi reaksi dalam suasana basa

 

Jumlah muatan di ruas kanan adalah -8  dan jumlah muatan di sebelah kiri adalah 0. 

Agar jumlah muatan di ruas kiri dan ruas kanan adalah sama, maka di ruas kiri ditambahkan 8 OH^- :  8  x  (-1)  =  -8

Tahap 7 :

Setarakan jumlah atom Hidrogen 

dengan cara menambahkan 4 H₂O di ruas kanan

                        8OH^- +  3Cl₂  +  Cl₂    →    6Cl^-  +  2ClO₂^- + 4H₂O

Jumlah atom H di ruas kiri adalah 8 atom dan di ruas kanan tidak ada. Oleh sebab itu agar jumlahnya sama maka ditambahkan 4 H₂O di ruas kanan, (4 x 2 = 8).

Penulisan persamaan reaksi :

Ion K⁺ digabungkan kembali ke dalam reaksi (jumlahnya harus sama di ruas kiri dan ruas kanannya) dan zat Cl₂ di ruas kiri dijumlahkan (digabungkan) sehingga persamaan reaksinya menjadi :

 8KOH  +   4Cl₂   →    6KCl  +  2KClO₂  +  4H₂O

bisa disederhanakan menjadi :

 4KOH  +   2Cl₂   →    3KCl  +  KClO₂  +  2H₂O

Simaklah video pembahasan berikut ini :

Video 1.  Penyetaraan reaksi redoks dengan Setengah reaksi

Video 2.  Penyetaraan reaksi redoks dengan Penurunan bilangan oksidasi

Kespontanan Reaksi Redoks

Reaksi Redoks adalah reaksi yang di dalamnya terjadi perubahan bilangan oksidasi, baik berkurang ataupun bertambah. Reaksi redoks ada yang berlangsung secara spontan dan ada pula yang berlangsung hanya jika diberikan energi dari luar sistem (tidak spontan).

Reaksi korosi besi dan reaksi yang berlangsung pada sel Volta merupakan contoh reaksi redoks yang berlangsung secara spontan. Adapun contoh reaksi yang berlangsung secara tidak spontan yaitu reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis, seperti penyepuhan logam. Reaksi pada penyepuhan logam berlangsung dengan bantuan arus listrik. Sel Volta dan sel elektrolisis akan dikupas pada pembahasan dengan bagian tersendiri.

Reaksi kimia yang berlangsung spontan dapat ditandai dengan dihasilkannya endapan, terjadi gelembung, terjadi perubahan warna dan perubahan suhu.

LATIHAN SOAL   

Uji Kemampuan Soal tipe UN

1.        Reaksi berikut yang tidak termasuk reaksi redoks adalah...

a.       H₂  +  Br₂   →   2 HBr

b.      SnCl₂  +  I₂  +  2HCl   →   SnCl₄  +  2HI

c.       2HCl   +   CaCO₃   →   CaCl₂  +  CO₂  +  H₂O

d.      Fe₂O₃  +  CO   →   2FeO  +  CO₂

e.       2Ag  +  Cl₂   →   2AgCl

 

2.        Diketahui reaksi berikut :

Al  +  NO₃^-   →   AlO₂ ^-  + NH₃

Dalam suasana basa, jumlah elektron yang terlibat pada reaksi tersebut adalah...

a.       3 elektron

b.      8 elektron

c.       12 elektron

d.      16 elektron

e.       24 elektron

 

3.        Diketahui reaksi berikut :

a HgS  +  b HNO₃  +  HCl   →   HgCl₂  +  c NO +  d S  +  e H₂O

Nilai dari a, b, c, d dan e berturut-turut adalah...

a.       3, 1, 2, 3 dan 2

b.      3, 1, 2, 3 dan 4

c.       3, 2, 2, 3 dan 4

d.      3, 2, 2, 3 dan 2

e.       5, 3, 1, 3 dan 5

 

4.        Gas klor direduksi dengan 1 liter NaOH yang mempunyai pH = 12 + log 2 dengan reaksi berikut :

Cl₂  +  NaOH   →   NaCl  +  NaClO  + H₂O

Volume air yang dihasilkan pada saat 5 liter gas NO mempunyai massa 6 gram adalah... (Ar N = 14 dan Ar O = 16)

a.       100 mL

b.      150 mL

c.       250 mL

d.      300 mL

e.       400 mL

 

5.        Sebanyak 23, 9 gram Pb₂O₄ dilarutkan dalam asam klorida dengan reaksi sebagai berikut :

Pb₂O₄  +  HCl   →   PbCl_{2   +} H₂O  + Cl₂ ,

Volume gas Klor tang yang dihasilkan dalam kondisi standar adalah... (Ar Pb = 207 dan Ar O = 16)

a.       1,12 liter

b.      2,24 liter

c.       11,2 liter

d.      22,4 liter

e.       67,2 liter.

Channel Education