Konsep-konsep Redoks atau Reaksi Reduksi dan Oksidasi

Konsep-konsep Redoks atau Reaksi Reduksi dan Oksidasi - Di sekitar kita sering dijumpai peristiwa kimiawi seperti logam berkarat, pembuatan besi dari bijih besi, penyepuhan logam, terjadinya arus listrik pada aki atau baterai, buah masak, buah busuk, mercon meledak, kembang api dibakar, dan lain sebagainya. Perkaratan pada logam, pembakaran, pembusukan oleh mikroba, fotosintesis pada tumbuhan, dan metabolisme di dalam tubuh merupakan sebagian contoh-contoh reaksi oksidasi dan reduksi.

Lihat Juga:

Pengertian dan Macam-macam Isomer.

Teori Atom Bohr Serta Kelebihan dan Kelemahannya.

Konsep-konsep Redoks atau Reaksi Reduksi dan Oksidasi

Untuk memahami lebih jauh mengenai reaksi reduksi dan oksidasi atau yang biasa disingkat dengan Redoks, berikut ulasannya khusus sahabat:

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. Reaksi oksidasi didefinisikan sebagai reaksi penggabungan/pengikatan suatu zat dengan oksigen. Sebaliknya reaksi pelepasan oksigen oleh suatu zat disebut reaksi reduksi.

Contoh reaksi oksidasi:

a. C_(s) + O_2(g) → CO_2(g)

b. 4 Fe_(s) + 3 O_2(g) → 2 Fe₂O_3(s)

c. Cu_(s) + O_2(g) → CuO_(s)

d. S(s) + O_2(g) → SO_2(g)

e. SO_2(g) + O_2(g) → SO_3(g)

Pada reaksi di atas C mengikat O₂ membentuk CO₂. Demikian juga Fe, Cu, S, dan SO₂ berturut-turut menjadi Fe₂O₃, CuO, SO₂, dan SO₃ setelah mengikat oksigen. Jadi, C, Fe, Cu, S, dan SO₂ telah mengalami reaksi oksidasi.

Contoh reaksi reduksi:

a. 2 SO_3(g) → 2 SO_2(g) + O_2(g)

b. 2 KClO_3(s) → 2 KCl(s) + 3 O_2(g)

c. 2 KNO_3(aq) → 2 KNO_2(aq) + O_2(g)

Perhatikan reaksi di atas, SO₃ melepaskan oksigen membentuk SO₂, demikian juga KClO₃ dan KNO₃ masingmasing melepaskan oksigen menjadi KCl dan KNO₂. Jadi, SO₃, KClO₃, dan KNO₃ mengalami reaksi reduksi. Pada reaksi termit menghasilkan besi cair yang sering digunakan untuk mengelas benda-benda dari besi, reaksinya adalah

2 Al_(s) + Fe₂O_3(s) → 2 Fe_(l) + Al₂O_3(s)

Al mengikat oksigen membentuk Al₂O₃ berarti Al mengalami oksidasi. Fe₂O₃ melepaskan oksigen membentuk Fe. Jadi, Fe₂O₃ mengalami reduksi. Pada reaksi termit tersebut oksidasi dan reduksi terjadi bersamaan, reaksi seperti ini disebut reaksi redoks.

2. Konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron

Pada reaksi Na_(s) + S_(s) → Na₂S_(s) tidak melibatkan gas 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.

Contohnya pada pembentukan ion Na⁺.

Na_(s) → Na⁺_(aq) + e^–

Sebaliknya reaksi pengikatan elektron disebut reaksi reduksi. Contohnya pada pembentukan ion S^2–.

S_(s)+ 2 e^– → S^2–_(aq)

Reaksi redoks adalah reaksi yang terjadi di mana reaksi oksidasi dan reduksi terjadi bersama-sama.

2 Na_(s) + S_(s) → Na₂S_(s)

Reaksi di atas dapat ditulis menjadi 2 tahap yaitu:

Pada reaksi di atas Na mengalami reaksi oksidasi dan menyebabkan S tereduksi. Zat seperti 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

Sebelum mempelajari konsep reaksi redoks berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi ada baiknya kamu belajar tentang bilangan oksidasi terlebih dahulu. Bilangan oksidasi (bilok) adalah jumlah muatan yang dimiliki atom suatu unsur jika bergabung dengan atom unsur lain. Aturan bilok:

a. Unsur bebas mempunyai bilok 0 (nol). Yang termasuk unsur bebas: unsur diatomik (H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂), unsur poliatomik (O₃, P₄, S₈). Selain unsur tersebut adalah unsur monoatomik (Na, K, Mg, C, dan lain-lain).

Contoh: H dalam H₂

O dalam O₂ dan O₃

F dalam F₂

Na dalam Na

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: H dalam H₂O, NH₃, HCl.

c. Unsur O umumnya mempunyai bilok (–2), kecuali:

1) Pada senyawa peroksida contohnya : Na₂O₂, H₂O₂, BaO₂ mempunyai bilok (–1).

2) Senyawa F₂O mempunyai bilok (+2), dan

3) Senyawa superoksida (contohnya KO₂) mempunyai bilok (– 1/2).

Contoh: O dalam H₂O, Na₂O, Fe₂O₃, MgO.

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 SO₄^2–

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)

Setelah menguasai bilok kita coba terapkan dalam reaksi redoks. Reaksi oksidasi adalah reaksi kenaikkan bilok. Sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi penurunan bilok.

Contoh:

1. Zn(s) + 2 HCl_(aq) → ZnCl_2(aq) + H_2(g)

Bilok Zn (unsur bebas) = 0

Bilok Zn dalam ZnCl₂ = +2

Berarti Zn mengalami kenaikkan bilok, maka Zn mengalami reaksi oksidasi.

Bilok H dalam HCl = +1

Bilok H dalam H₂ (unsur bebas) = 0

Jadi, H mengalami penurunan bilok, maka H mengalami reaksi reduksi.

2. Reaksi pemakaian baterai:

Zn + 2 NH₄Cl → ZnCl₂ + 2 NH₃ + H₂

Bilok Zn (unsur bebas) = 0

Bilok Zn pada ZnCl₂ = +2

Berarti Zn mengalami kenaikkan bilok, maka Zn mengalami reaksi oksidasi.

Bilok H pada NH₄Cl = +1

Bilok H pada H₂ (unsur bebas = 0)

Berarti H mengalami penurunan bilok, maka H mengalami reaksi reduksi.

3. Reaksi pengolahan bijih besi

Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO₂

Bilok Fe pada Fe₂O₃ = +3

Bilok Fe (unsur bebas) = 0

Berarti Fe mengalami penurunan bilok, maka Fe mengalami reaksi reduksi.

Bilok C pada CO = +2

Bilok C pada CO₂ = +4

Berarti C mengalami kenaikkan bilok, maka C mengalami reaksi oksidasi.

4. Reaksi penyepuhan/pelapisan logam.

Cu + 2 AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2 Ag

Bilok Cu (unsur bebas) = 0

Bilok Cu pada Cu(NO₃)₂ = +2

Berarti Cu mengalami kenaikkan bilok, maka Cu mengalami reaksi oksidasi.

Bilok Ag pada AgNO₃ = +1

Bilok Ag (unsur bebas) = 0

Berarti Ag mengalami penurunan bilok, maka Ag mengalami reaksi reduksi.

Pada reaksi di atas terjadi kenaikkan bilok (reaksi oksidasi) dan penurunan bilok (reaksi reduksi) secara bersamasama, maka disebut reaksi redoks. Jika suatu zat mengalami reaksi oksidasi sekaligus reduksi, maka reaksi ini disebut autoredoks (disproporsionasi).

Contoh:

Jadi, Cl mengalami kenaikkan bilok (reaksi oksidasi) dan penurunan bilok (reaksi reduksi) sekaligus.

Demikian konsep-konsep redoks atau reaksi reduksi dan oksidasi yang dapat kami bagikan penjelasannya kali ini kepada sahabat. Jadi ada tiga konsep utama dalam reaksi reduksi dan oksidasi atau yang dikenal dengan redoks yakni konsep redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen, berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron, serta berdasarkan perubahan (kenaikkan dan penurunan) bilangan oksidasi. Semoga bermanfaat!

[Pustaka: Konsep-konsep redoks atau reaksi reduksi dan oksidasi dalam RumusKimia.net; Kimia SMA/MA]