Jelaskan Definisi reduksi dan oksidasi berdasarkan tiga perkembangan konsep redoks

Table of Contents Show

4.2 Konsep Reaksi Oksidasi-Reduksi Redoks
A. Perkembangan Konsep Reaksi Reduksi-Oksidasi
C. Reaksi Autoredoks Reaksi Disproporsionasi
1. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.
Reaksi Oksidasi
Reaksi Reduksi
2. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.
Video yang berhubungan

Kimia X SMA 154

4.2 Konsep Reaksi Oksidasi-Reduksi Redoks

Jika sepotong besi diletakkan di udara terbuka, ternyata lama-kelamaan logam besi tersebut berkarat. Mengapa logam besi dapat berkarat dan reaksi apa yang terjadi pada logam besi tersebut? Peristiwa perkaratan besi merupakan salah satu contoh dari reaksi reduksi-oksidasi redoks. Lalu apa yang dimaksud dengan reaksi redoks? Ikuti pembahasan berikut ini.

A. Perkembangan Konsep Reaksi Reduksi-Oksidasi

Pengertian konsep reaksi reduksi-oksidasi telah mengalami tiga tahap perkembangan sebagai berikut.

1. Berdasarkan Pengikatan dan Pelepasan Oksigen

a. Reduksi adalah reaksi pelepasan oksigen dari suatu senyawa. Reduktor adalah: 1 Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi. 2 Zat yang mengalami reaksi oksidasi. Contoh: 1 Reduksi Fe 2 O 3 oleh CO Fe 2 O 3 + 3 CO ⎯⎯ → 2 Fe + 3 CO 2 2 Reduksi Cr 2 O 3 oleh Al Cr 2 O 3 + 2 Al ⎯⎯ → 2 Cr + Al 2 O 3 b. Oksidasi adalah reaksi pengikatan penggabungan oksigen oleh suatu zat. Oksidator adalah: 1 Sumber oksigen pada reaksi oksidasi. 2 Zat yang mengalami reduksi. Contoh: 1 Oksidasi Fe oleh O 2 4 Fe + 3 O 2 ⎯⎯ → 2 Fe 2 O 3 2 Pemangggangan ZnS 2 ZnS + 3 O 2 ⎯⎯ → 2 ZnO + 2 SO 2 Gambar 4.4 Besi berkarat Fe 2 O 3 dan sate dibakar adalah contoh reaksi pengikatan oksigen Di unduh dari : Bukupaket.com Kimia X SMA 155

2. Berdasarkan Pengikatan dan Pelepasan Elektron

a. Reduksi adalah reaksi pengikatan elektron. Reduktor adalah: 1 Zat yang melepaskan elektron. 2 Zat yang mengalami oksidasi. Contoh: 1 Cl 2 + 2 e – ⎯⎯ → 2 Cl – 2 Ca 2+ + 2 e – ⎯⎯ → Ca b. Oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron. Oksidator adalah: 1 Zat yang mengikat elektron. 2 Zat yang mengalami reduksi. Contoh: 1 K ⎯⎯ → K + + e – 2 Cu ⎯⎯ → Cu 2+ + 2 e –

3. Berdasarkan Pertambahan dan Penurunan Bilangan Oksidasi

a. Reduksi adalah reaksi penurunan bilangan oksidasi. Reduktor adalah: 1 Zat yang mereduksi zat lain dalam reaksi redoks. 2 Zat yang mengalami oksidasi. Contoh: 2 SO 3 ⎯⎯ → 2 SO 2 + O 2 Bilangan oksidasi S dalam SO 3 adalah +6 sedangkan pada SO 2 adalah +4. Karena unsur S mengalami penurunan bilangan oksidasi, yaitu dari +6 menjadi +4, maka SO 3 mengalami reaksi reduksi. Oksidatornya adalah SO 3 dan zat hasil reduksi adalah SO 2 . b. Oksidasi adalah reaksi pertambahan bilangan oksidasi. Oksidator adalah: 1 Zat yang mengoksidasi zat lain dalam reaksi redoks. 2 Zat yang mengalami reaksi reduksi. Contoh: 4 FeO + O 2 ⎯⎯ → 2 Fe 2 O 3 Bilangan oksidasi Fe dalam FeO adalah +2, sedangkan dalam Fe 2 O 3 adalah +3. Karena unsur Fe mengalami kenaikan bilangan oksidasi, yaitu dari +2 menjadi +3, maka FeO mengalami reaksi oksidasi. Reduktornya adalah FeO dan zat hasil oksidasi adalah Fe 2 O 3 . James E. Brady, 1999 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. 4 FeO + O 2 ⎯⎯ → 2 Fe 2 O 3 bukan reaksi redoks b. Fe 2 O 3 + 3 CO ⎯⎯ → 2 Fe + 3 CO 2 reaksi redoks Di unduh dari : Bukupaket.com Kimia X SMA 156 1. Jelaskan pengertian reaksi redoks menurut tiga konsep perkembangannya 2. Kapan suatu reaksi dikatakan mengalami reduksi dan kapan mengalami oksidasi? Berikan masing-masing contoh reaksinya Carilah sebanyak-banyaknya contoh reaksi kimia di kehidupan sehari-hari yang merupakan reaksi reduksi-oksidasi B Bilangan Oksidasi Pada pelajaran sebelumnya kita sudah mempelajari perkembangan konsep reaksi redoks, salah satunya adalah reaksi kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi. Apa yang dimaksud bilangan oksidasi dan bagaimana cara kita menentukannya?

1. 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.

2. Penentuan Bilangan Oksidasi Suatu Unsur

Kita dapat menentukan besarnya bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa dengan mengikuti aturan berikut ini James E. Brady, 1999. Aturan penentuan bilangan oksidasi unsur adalah: a. Unsur bebas misalnya H 2 , O 2 , N 2 , Fe, dan Cu mempunyai bilangan oksidasi = 0. b. Umumnya unsur H mempunyai bilangan oksidasi = +1, kecuali dalam senyawa hidrida, bilangan oksidasi H = –1. Contoh: - Bilangan oksidasi H dalam H 2 O, HCl, dan NH 3 adalah +1 - Bilangan oksidasi H dalam LiH, NaH, dan CaH 2 adalah –1 c. Umumnya unsur O mempunyai bilangan oksidasi = –2, kecuali dalam senyawa peroksida, bilangan oksidasi O = –1 Contoh: - Bilangan oksidasi O dalam H 2 O, CaO, dan Na 2 O adalah –2 - Bilangan oksidasi O dalam H 2 O 2 , Na 2 O 2 adalah –1 d. Unsur F selalu mempunyai bilangan oksidasi = –1. e. Unsur logam mempunyai bilangan oksidasi selalu bertanda positif. Contoh: - Golongan IA logam alkali: Li, Na, K, Rb, dan Cs bilangan oksidasinya = +1 Latihan 4.6 Tugas Kelompok Di unduh dari : Bukupaket.com Kimia X SMA 157 - Golongan IIA alkali tanah: Be, Mg, Ca, Sr, dan Ba bilang- an oksidasinya = +2 f. Bilangan oksidasi ion tunggal = muatannya. Contoh: Bilangan oksidasi Fe dalam ion Fe 2+ adalah +2 g. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa = 0. Contoh: - Dalam senyawa H 2 CO 3 berlaku: 2 biloks H + 1 biloks C + 3 biloks O = 0 h. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam ion poliatom = muatan ion. Contoh: - Dalam ion NH 4 + berlaku 1 biloks N + 4 biloks H = + 1 Tentukan bilangan oksidasi unsur yang digarisbawahi pada senyawa berikut. a. Fe 2 O 3 b. H 2 O 2 c. MnO 4 – Jawab: a. Fe 2 O 3 bilangan oksidasi O = –2 aturan c 2 biloks Fe + 3 biloks O = 0 2 biloks Fe + 3–2 = 0 2 biloks Fe – 6 = 0 2 biloks Fe = +6 biloks Fe = +6 2 biloks Fe = +3 b. H 2 O 2 biloks H = +1 aturan b 2 biloks H + 2 biloks O = 0 2+1 + 2 biloks O = 0 +2 + 2 biloks O = 0 2 biloks O = –2 biloks O = –1 c. MnO 4 – biloks O = –2 aturan c biloks Mn + 4 biloks O = –1 aturan h biloks Mn + 4–2 = –1 biloks Mn – 8 = –1 biloks Mn = –1 + 8 biloks Mn = +7 Tentukan bilangan oksidasi unsur yang digarisbawahi pada senyawa berikut. a. NH 4 + b. H 3 PO 4 c. CuNO 3 2 d. NH 4 NO 2 C o n t o h 4.1 Latihan 4.7 Di unduh dari : Bukupaket.com Kimia X SMA 158 Periksalah reaksi berikut ini tergolong reaksi redoks atau bukan. a. CaCO 3 + 2 HCl ⎯⎯ → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O b. Zn + 2 HCl ⎯⎯ → ZnCl 2 + H 2 Jawab: a. CaCO 3 + 2 HCl ⎯⎯ → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O Karena tidak ada unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi, maka reaksi tersebut bukan reaksi redoks. b. Zn + 2 HCl ⎯⎯ → ZnCl 2 + H 2 Termasuk reaksi redoks. 1. Tentukan bilangan oksidasi unsur yang digarisbawahi a. HNO 3 f. Ag 2 O b. CuCl 2 g. Mg 3 PO 4 2 c. CaCO 3 h. Na 2 S 2 O 3 d. H 2 S i. K 2 Cr 2 O 7 e. FeCl 3 j. KMnO 4 2. Tentukan reaksi berikut tergolong reaksi redoks atau bukan redoks a. 2 NaOH + H 2 SO 4 ⎯⎯ → Na 2 SO 4 + 2 H 2 O b. 2 Fe + 6 HCl ⎯⎯ → 2 FeCl 3 + 3 H 2 c. PbNO 3 2 + 2 KI ⎯⎯ → PbI 2 + 2 KNO 3 d. I 2 + H 2 S ⎯⎯ → 2 HI + S 3. Tentukan oksidator, reduktor, hasil oksidasi, dan hasil reduksi pada reaksi redoks berikut. a. Cl 2 + SO 2 + 2 H 2 O ⎯⎯ → 2 HCl + H 2 SO 4 b. 2 Na 2 S 2 O 3 + I 2 ⎯⎯ → 2 NaI + Na 2 S 4 O 6 c. ZnS + 2 HNO 3 ⎯⎯ → ZnSO 4 + N 2 O + H 2 O d. CuO + H 2 ⎯⎯ → Cu + H 2 O +2+4–2 1 –1 +2 –1 +4 –2 +1 –2 +1–1 +2 –1 C o n t o h 4.2 Latihan 4.8 Di unduh dari : Bukupaket.com Kimia X SMA 159

C. Reaksi Autoredoks Reaksi Disproporsionasi

Berbagai macam reaksi kimia tanpa kita sadari, begitu akrab dengan kehidupan kita.

Pernahkah Anda melihat besi maupun seng berkarat?
Benda perhiasan yang disepuh kembali karena warnanya yang pudar?
Energi listrik yang ditimbulkan oleh aki kendaran bermotor?
Atau yang lebih sederhana ketika kita mengupas buah apel, beberapa saat akan terjadi perubahan warna. Mengapa hal itu bisa terjadi?

Semua kejadian atau peristiwa di atas merupakan contoh dari reaksi oksidasi atau reduksi yang akrab kita sebut sebagai reaksi redoks. Sesuai dengan perkembangannya, ada tiga konsep untuk menjelaskan reaksi oksidasi reduksi (redoks). Konsep tersebut adalah sebagai berikut:

Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.
Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.
Konsep redoks berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.

1. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.

Reaksi Oksidasi

Berdasarkan konsep pertama, oksidasi adalah peristiwa pengikatan oksigen. Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

#1 Perkaratan logam besi

Reaksi perkaratan logam besi:

4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) [karat besi]

#2 Pembakaran bahan bakar (misalnya gas metana, minyak tanah, bensin, solar, LPG)

Reaksi pembakaran gas metana (CH4): menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air.

Baca Juga: Konsep dan Faktor - Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)

#3 Oksidasi glukosa (C6H12O6) dalam tubuh (respirasi).

Di dalam tubuh, glukosa di pecah menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti carbon dioksida dan air.

C6H12O6(aq) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)

#4 Oksidasi tembaga Cu, belarang S, dan belerang dioksida SO2:

Cu(s) + O2(g) → CuO(s)
S(s) + O2(g) → SO2(g)
SO2(g) + O2(g) → SO3(g)

#5 Buah apel maupun pisang setelah dikupas akan berubah warna menjadi kecoklatan

#6 Minyak makan yang disimpan terlalu lama dan dalam kondisi terbuka akan menyebabkan bau tengik hasil dari pengikatan oksigen (teroksidasi)

#7 Menurut Anda, contoh apa lagi yang terkait dengan peristiwa oksidasi berdasarkan konsep pertama? Silakan tambahkan di sini !!

Zat yang mengikat oksigen kita sebut sebagai reduktor/pereduksi.

Berdasarkan contoh-contoh reaksi oksidasi di atas, maka reduktor untuk reaksi: 1) Besi Fe; 2) Metana CH4; 3) Glukosa C6H12O6; 4) Cu, S, SO2

Reaksi Reduksi

Berdasarkan konsep pertama, reduksi adalah peristiwa pelepasan oksigen (kebalikan dari reaksi oksidasi). Adapun contoh yang terkait dengan reaksi reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

#1 Reduksi mineral hematit F2O3 oleh karbon monoksida CO

F2O3(s) + CO(g) → 2Fe(s) + CO2(g)

#2 Reduksi kromium(III) oksida Cr2O3 oleh aluminium Al

Cr2O3(s) + 2Al(s) → 2Cr(s) + Al2O3(s)

#3 Reduksi tembaga(II) oksida CuO oleh gas hidrogen H2

CuO(s) + H2(g) → Cu(s) + H2O(g)

#4 Reduksi SO3, KClO3, dan KNO3:

SO3(g) → SO2(g) + O2(g)
3KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)
2KNO3(aq) → 2KNO2(aq) + O2(g)

Baca Juga: Reaksi Identifikasi Alkohol (Alkanol) dan Eter (Alkoksi Alkana)

Zat yang melepas oksigen kita sebut sebagai oksidator/pengoksidasi.

Berdasarkan contoh-contoh reaksi reduksi di atas, maka oksidator untuk reaksi: 1) Hematit Fe2O3; 2) Kromium(III) oksida Cr2O3; 3) Tembaga(II) oksida CuO; 4) SO3, KClO3, KNO3.

2. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.

Pelepasan dan penerimaan elektron terjadi secara simultan, artinya jika suatu spesi melepas elektron berarti ada spesi lain yang menyerapnya. Hal ini berlaku untuk ikatan kimia. Silakan Anda hubungkan dengan materi ikatan kimia kelas X semeser I.

Berdasarkan konsep yang kedua: oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron, sedangkan reduksi adalah penerimaan elektron. Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi dan reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

#1 Reaksi natrium dengan clorin membentuk natrium klorida NaCl

Oksidasi : Na → Na+ + e [melapas 1 elektron]
Reduksi : Cl + e → Cl– [menerima 1 elektron] ————————————-

Na + Cl → Na+ + Cl → NaCl