REAKSI REDUKSI-OKSIDASI (REDOKS)

A. Konsep reaksi reduksi-oksidasi berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen

1. Oksidasi = mengikat oksigen

Contoh : Fe + O2 → Fe2O3

C + O2 → CO2

C2H6 + O2 → CO2 + H2O

C6H12O6 + 6O2 → 6Co2 + 6H2O

2. Reduksi = pelepasan oksigen

Contoh :

Fe2O3 → Fe + O2

CO2 + H2O → CH4 + O2

HgO → Hg + O2

Reaksi redoks dapat terjadi dalam waktu bersamaan

Contoh :

2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2

B. Konsep reaksi reduksi-oksidasi berdasarkan transfer (serah terima) elektron

Oksidasi terjadi apabila atom melepaskan elektron Reduksi terjadi apabila atom menerima elektron

Contoh :

Pembentukan MgO; pertama Mg melepaskan 2 elektronnya membentuk Mg2+ + 2e. Kemudian kedua elektron ini diterima oleh O membentuk O2-. Reaksi yang terjadi :

Mg → Mg2+ + 2e

O + 2e → O2-

Mg + O → MgO

Pembentukan MgCl2.

Mg mula-mula melepaskan 2 elektronnya membentuk Mg2+. Kemudian kedua elektron dari Mg akan diterima oleh 2 atom Cl sehingga terbentuk 2 ion Cl-. Ion Mg2+ dan dua ion Cl- akan membentuk MgCl2. Reaksi yang terjadi :

Page 5 of 9

Mg → Mg2+ + 2e

Cl2 + 2e → 2 Cl-

Mg + Cl2 → MgCl2

Penulisan reaksi reduksi :

Cl2 + 2e → 2Cl-

O + 2e → O2-

S + 2e → S2-

Penulisan reaksi oksidasi :

Na → Na+ + e

Fe → Fe2+ + 2e

Fe2+ → Fe3+ + 3e

Pada reaksi reduksi, elektron (e) ditempatkan di sebelah kiri tanda panah, sebaliknya pada reaksi oksidasi, elektron ditempatkan sebelah kanan tanda panah.

C. Bilangan oksidasi

Tidak semua reaksi redoks ditulis dalam bentuk reaksi ionnya, sehingga sulit menentukan mana zat yang mengalami reduksi dan mana yang mengalami oksidasi. Untuk itu diperkenalkan konsep bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi atau tingkat oksidasi adalah bilangan yang menyatakan muatan sebuah sebuah atom bila atom tersebut melepaskan atau menerima elektron pada saat pembentukan senyawa. Sebagai contoh, pada pembentukan ikatan ion antara Na+ dan Cl-; Na akan melepaskan 1 elektronnya sehingga terbentuk ion Na+, sedangkan Cl akan mengikat 1 elektron. Dalam hal ini dikatakan bahwa bahwa bilangan oksidasi Na dalam NaCl adalah +1, sedangkan bilangan oksidai Cl dalam NaCl adalah -1

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa bilangan oksidasi ini berhubungan dengan ukuran kecendrungan atom dalam melepaskan atau menerima electron. Kecenderunagnatom-atom untuk melepaskan atau menerima electron ditunjukkan oleh harga keelektronegatifannya. Pada umumnya atom yang memiliki keelektronegatifan yang besar (mudah menerima electron) seperti F, Cl, Br, dan O akan memiliki bilangan oksidai negative (-), sedangkan yang memiliki bilangan harga keelektronegatifan kecil (Na, K, Mg, dan Ca) akan memiliki bilangan oksidasi positif (+)

Aturan penentuan bilangan oksidasi dari unsure-unsur adalah sebagai berikut :

a. Unsur bebas atau molekul-molekul bebas memiliki bilangan oksidasi nol. Misal: Bilangan oksidasi Na, k, Fe, C, Cu, H, O, Cl, S, dan P sama dengan 0 (nol)

Page 6 of 9

b. Ion monoatom memiliki bilangan oksidasi yang sama dengan muatan ionnya. Misal: Bilangan oksidasi Na+ = +1; Mg2+ = +2; Cl- = -1; dan S2- = -2

c. Atom-atom logam dalam senyawanya memiliki bilangan oksidasi positif. Untuk logam golongan IA bilangan oksidasinya sama dengan +1, sedangkan golongan IIA bilangan oksidasinya +2. Misal: Bilangan oksidasi Na dalam NaCl, NaNO3, Na2CO3, dan Na2SO4 sama dengan +1

Bilangan oksidasi Mg dalam MgCl2, MgO, dan MgSO4 sama dengan +2d. Unsur-unsur golongan VIIA dalam senyawa binernya memiliki bilangan oksidai -1

Misal: Bilangan oksidasi Cl dalam NaCl, HCl, MgCl2, FeCl3 = -1e. Bilangan oksidasi H dalam senyawanya (H2O, HCl, NH3, NaOH, dan lain-lain adalah +1, kecuali

dalam senyawa peroksida (H2O2, K2O, dan Na2O2) = -1 dan dalam senyawa superoksida (OF2) = +2f. Bilangan oksidasi atom O dalam senyawanya (H2O, H2SO4, HNO3, KClO3, dan lain-lain) adalah -2,

kecuali dalam senyawa peroksida = -1 dan dalam senyawa superoksida = +2g. Jumlah bilangan oksidasi atom-atom dalam senyawanya sama dengan nol

Misal: Jumlah bilangan oksidasi atom H + S + O dalam H2SO4 sama dengan 0Jumlah bilangan oksidasi K + Mn + O dalam KMnO4 sama dengan 0

h. Jumlah bilangan oksidasi atom-atom dalam ion poliatom sama dengan muatan ionnyaMisal: Jumlah bilangan oksidasi atom S + O dalam ion SO4

2- sama dengan -2Jumlah bilangan oksidasi atom N + O dalam NO3

- sama dengan -1

Contoh soal

Tentukan bialngan oksidasi (biloks) S dalam :

a. S f. SO42-

b. SO g. H2SO4

c. SO2

d. SO3

e. S2O32-

Jawab:

a. S adalah unsur bebas, maka biloksnya = 0b. Biloks 1 atom S + 1 atom O = 0 → S + (-2 = 0 → S = +2c. Biloks 1 atom S + 2 atom O = 0 → S + 2(-2) = 0 → +4d. Biloks 1 atom S + 3 atom O = 0 → S + 3(-2) = 0 → S = +6e. Biloks 2 atom S + 3 atom O = -2 → 2S + 3(-2) = -2 → S = +4f. Biloks 1 atom S + 4 atom O = -2 → S + 4(-2) = -2 → S = +6g. Biloks 2 atom H + S + 4 atom O = 0 → 2(+1) + S + 4(-2) = 0 → S + 2 – 8 = +6

LATIHAN 1

Tentukan bilangan oksidasi N dalam molekul-molekul dan senyawa berikut!a. N2 f. HNO3

b. NO g. Ca(NO3)2

c. N2O h. NH4+

Page 7 of 9

d. NO2 i. NO2-

e. N2O5 j. NO3-

D. Konsep redoks berdasarkan bilangan oksidasi

Berdasarkan perubahan bilangan oksidasi unsure-unsur dalam senyawa pada suatu reaksi, dapat ditentukan unsur yang mengalami oksidasi dan reduksi pada reaksi tersebut. Menurut konsep ketiga ini, suatu reaksi dikatakan reduksi bila dalam reaksi tersebut terjadi penurunan bilangan oksidasi. Bebrapa perubahan berikut merupakan contoh reduksi.

Fe3+ → Fe2+ (Biloks Fe turun dari +3 menjadi +2)

Cl2 → 2Cl- (Biloks Cl turun dari 0 menjadi - 1)

CuO → Cu (Biloks Cu turun dari +2 menjadi 0)

MnO4- → Mn2+ (Biloks Mn turun +7 menjadi +2

Reaksi oksidasi adalah reaksi yang melibatkan kenaikan bilangan oksidasi unsur. Perubahan-perubahan berikut merupakan contoh oksidasi.

Na → Na+ (Biloks Na naik dari 0 menjadi +1)

S2- → S (Biloks S naik dari -2 menjadi 0)

Cr3+ → Cr2O72- (Biloks Cr naik dari +3 menjadi +6)

N2O → N2O4 (Biloks N naik dari +1 menjadi +4)

Sekarang perhatikan reaksi perkaratan besi berikut!

Fe + O2 → Fe2O3

Bila diamati, ternyata pada reaksi diatas terjadi perubahan bilangan oksidasi unsur-unsur. Fe yang tadinya memiliki bilangan oksidai 0 ( pada Fe) berubah menjadi +3 pada Fe2O3. Dengan demikian, bilangan oksidasi Fe ini naik, atau Fe mengalami oksidasi. Sebaliknya O yang tadinya memiliki bilangan oksidasi 0 pada molekul bebas O2 berubah menjadi -2 pada Fe2O3. Berarti O tereduksi menjadi O2-. Perubahan bilangan oksidasi unsur-unsur di atas dapat digambarkan sebagai berikut :

Fe + O2 → Fe2O3

0 oksidasi +3

0 reduksi -2

Page 8 of 9

Jadi, berdasarkan contoh di atas, dapat disimpulkan bahwa reaksi redoks adalah reaksi yang melibatkan perubahan bilangan oksidasi.

REAKSI PEMBAKARAN

Reaksi pembakaran adalah suatu reaksi yang melibatkan suatu senyawa (biasanya senyawa karbon) bereaksi dengan oksigen. Beberapa contoh reaksi pembakaran adalah sebagai berikut :

1. C + O2 → CO2 + ENERGI

2. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + ENERGI

3. C3H8 + 5O2→ 3CO2 + 4H2O + ENERGI

4. C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ENERGI

Reaksi pembakaran selalu menghasilkan panas (exothermic reaction)

Page 9 of 9