Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi (Redoks)

1. Konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen

Konsep reaksi oksidasi dan reduksi mengalami perkembangan dari masa ke masa sesuai cakupan konsep yang dijelaskan. Pada mulanya konsep reaksi oksidasi dan reduksi ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen.
a. Reaksi oksidasi didefinisikan sebagai reaksi penggabungan/ pengikatan suatu zat dengan oksigen.
Yang disebut oksidator adalah:
1) Sumber oksigen pada reaksi oksidasi.
2) Zat yang mengalami reduksi.
 
Contoh reaksi Oksidasi
Karat disebabkan reaksi oksidasi
*Reference.com
Contoh reaksi oksidasi
a. C(s) + O2(g) CO2(g)
b. 4 Fe(s) + 3 O2(g) 2Fe2O3(s)
c. 2Cu(s) + O2(g) 2CuO(s)
d. S(s) + O2(g) SO2(g)

Pada reaksi di atas C mengikat O2 membentuk CO2. Demikian juga Fe, Cu, dan S berturut-turut menjadi Fe2O3, CuO, dan SO2setelah mengikat oksigen. Jadi, C, Fe, Cu, dan S telah mengalami reaksi oksidasi.

b. Reduksi adalah reaksi pelepasan oksigen dari suatu senyawa.
Yang dimaksud reduktor adalah:
1) Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi.
2) Zat yang mengalami reaksi oksidasi.
Contoh reaksi reduksi:
a. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)
b. 2KClO3(s) 2KCl(s) + 3O2(g)
c. 2KNO3(aq) 2KNO2(aq) + O2(g)

Perhatikan reaksi di atas, SO3 melepaskan oksigen membentuk SO2, demikian juga KClO3 dan KNO3masing-masing melepaskan oksigen menjadi KCl dan KNO2. Jadi,
SO3, KClO3, dan KNO3 mengalami reaksi reduksi.

Jika suatu reaksi kimia mengalami reaksi reduksi dan oksidasi sekaligus dalam satu reaksi, maka reaksi tersebut disebut reaksi reduksi-oksidasi atau reaksi redoks. Contoh:
a. Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
b. 2 Al + Fe2O3 2Fe+ Al2O3

Perhatikan contoh b, Al mengikat oksigen membentuk Al2O3 berarti Al mengalami oksidasi, Al disebut reduktor. Fe2O3 melepaskan oksigen membentuk Fe. Jadi, Fe2O3 mengalami reduksi, Fe2O3 disebut dengan oksidator . Pada reaksi tersebut oksidasi dan reduksi terjadi bersamaan, reaksi diatas disebut reaksi redoks.

2. Konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron

Pada reaksi yang tidak melibatkan oksigen, maka konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen tidak dapat digunakan. Konsep redoks berkembang, bukan lagi pengikatan dan pelepasan oksigen tetapi pengikatan dan pelepasan elektron.
Reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron.
Contoh:
a) Na Na+ + e
b) K K+ + e
c) Cu Cu2+ + 2e

Sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi pengikatan elektron.
Contoh:
a) Cl2 + 2e 2Cl
b) Ca2+ + 2e Ca
c) S + 2e S2–

Oksidator adalah:
a) Zat yang mengikat elektron.
b) Zat yang mengalami reduksi.
Reduktor adalah:
a) Zat yang melepaskan elektron.
b) Zat yang mengalami oksidasi

Ingat bahwa reaksi redoks adalah reaksi yang terjadi di mana reaksi oksidasi dan reduksi terjadi bersama-sama. Berikut contoh reaksi redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron.

2 Na(s) + S(s) Na2S(s)
Reaksi di atas dapat ditulis menjadi 2 tahap yaitu:
Reaksi oksidasi : 2Na(s) 2Na+(aq) + 2e
Reaksi reduksi : S(s) + 2e S2–(aq)
Reaksi redoks : 2Na(s) + S(s) Na2S(s)
Pada reaksi di atas Na mengalami reaksi oksidasi dan menyebabkan S tereduksi. sehingga Na ini disebut reduktor. Sedangkan S disebut oksidator karena menyebabkan Na teroksidasi, dan dia sendiri mengalami reaksi reduksi.

3. Konsep redoks berdasarkan perubahan (kenaikkan dan penurunan) bilangan oksidasi

 Pengertian Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang menunjukkan ukuran kemampuan suatu atom untuk melepas atau menangkap elektron dalam pembentukan suatu senyawa.
Nilai bilangan oksidasi menunjukkan banyaknya elektron yang dilepas atau ditangkap, sehingga bilangan oksidasi dapat bertanda positif maupun negatif.

Penentuan Bilangan Oksidasi Suatu Unsur
Kita dapat menentukan besarnya bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa dengan mengikuti aturan berikut ini .
Aturan penentuan bilangan oksidasi unsur adalah:
a. Unsur bebas mempunyai bilok 0 (nol).
Yang termasuk unsur bebas: unsur diatomik (contoh: H2, N2, O2), unsur poliatomik (contoh: O3, P4, S8). Selain unsur tersebut adalah unsur monoatomik (Na, K, Mg, C, dan lain-lain).

b. Unsur H umumnya mempunyai bilok (+1), kecuali pada senyawa hidrida mempunyai bilok (–1). Senyawa hidrida adalah senyawa yang terbentuk jika logam bergabung dengan atom H (Contoh: NaH, KH, CaH2).
Contoh:
- Bilangan oksidasi H dalam H2O, HCl, dan NH3 adalah +1
- Bilangan oksidasi H dalam LiH, NaH, dan CaH2 adalah –1

c. Unsur O umumnya mempunyai bilok (–2),
kecuali:
1) Pada senyawa peroksida, O mempunyai bilok (–1),contohnya : Na2O2, H2O2
2) Pada Senyawa F2O mempunyai bilok (+2),
3) Pada senyawa superoksida, O mempunyai bilok (– 1/2), contohnya KO2.

d. Unsur logam dalam senyawa umumnya mempunyai bilok positif.
Contoh:
1) Golongan IA (Li, Na, K, Rb, dan Cs) mempunyai bilok(+1).
2) Golongan IIA ( Be, Mg, Ca, Sr, dan Ba) mempunyai bilok (+2).
3) Al3+, Ag+, Zn2+ , Pb2+ ,Pb3+, Fe2+, dan Fe3+.

e. Unsur nonlogam umumnya mempunyai bilok negatif.
Contoh:
1) Golongan VIIA (F, Cl, Br, I) mempunyai bilok (–1).
2) Golongan VIA (O, S, Se, Te) mempunyai bilok (–2).

f. Jumlah bilok unsur-unsur dalam ion sama dengan jumlah muatannya.
Contoh:
Bilok S dalam SO42–
Bilok O = –2
Jumlah bilok = (1 x bilok S + 4 x bilok O)
–2 = (1 x bilok S + 4 x (–2))
–2 = bilok S + (–8)
Bilok S = +6

g. Jumlah bilok unsur-unsur dalam senyawa sama dengan 0 (nol).
Contoh: H2S
Jumlah bilok = ((2 x bilok H) + (1 x bilok S))
0 = ((2 x (+1)) + (1 x bilok S))
0 = (+2) + bilok S
Bilok S = (–2)

Konsep redoks Berdasarkan Pertambahan dan Penurunan Bilangan Oksidasi
Oksidasi adalah reaksi pertambahan bilangan oksidasi.
Oksidator adalah:
1) Zat yang mengoksidasi zat lain dalam reaksi redoks.
2) Zat yang mengalami reaksi reduksi.
Reduksi adalah reaksi penurunan bilangan oksidasi.
Reduktor adalah:
1) Zat yang mereduksi zat lain dalam reaksi redoks.
2) Zat yang mengalami oksidasi.

Jika pada reaksi terjadi kenaikkan bilok (reaksi oksidasi) dan penurunan bilok (reaksi reduksi) secara bersama-sama, maka disebut reaksi redoks.
Contoh reaksi redoks berdasarkan perubahan biloks
1. Reaksi pengolahan bijih besi
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Bilangan oksidasi Fe pada Fe2O3 = +3
Bilangan oksidasi Fe (unsur bebas) = 0
Berarti Fe mengalami penurunan bilok dari +3 menjadi 0, maka Fe2O3 mengalami reaksi reduksi. Jadi pada reaksi diatas Fe2O3 sebagai Oksidator.
Bilangan oksidasi C pada CO = +2
Bilangan oksidasi C pada CO2 = +4
Berarti C mengalami kenaikkan bilok, maka CO mengalami reaksi oksidasi. Jadi CO sebagai reduktor.

2. Reaksi penyepuhan/pelapisan logam.
Cu + 2 AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
Bilangan oksidasi Cu (unsur bebas) = 0
Bilangan oksidasi Cu pada Cu(NO3)2 = +2
Berarti Cu mengalami kenaikkan bilok, maka Cu mengalami reaksi oksidasi. Jadi Cu sebagai reduktor.
Bilangan oksidasi Ag pada AgNO3 = +1
Bilangan oksidasi Ag (unsur bebas) = 0
Berarti Ag mengalami penurunan bilok, maka AgNO3 mengalami reaksi reduksi. Jadi AgNO3 sebagai oksidator

Jika suatu zat mengalami reaksi oksidasi sekaligus reduksi, maka reaksi ini disebut autoredoks (disproporsionasi).
Contoh autoredoks:
6NaOH(aq) + 3Cl2(g) 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O(l)
Bilok Cl dalam Cl2 (unsur bebas) = 0
Bilok Cl dalam NaCl = -1 (reduksi)
Bilok Cl dalam NaClO3 = +5 (oksidasi)

Jadi, Cl mengalami kenaikkan bilok (reaksi oksidasi) dan penurunan bilok (reaksi reduksi) sekaligus.
Previous
Next Post »