Laporan Praktikum Reaksi Redoks Dan Elektrokimia

^{REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA}

PENDAHULUAN

Perubahan kimia yang terjadi bila elektron dipindahkan antara reaktan-reaktan dikenal sebagai reaksi oksidasi-reduksi. Reaksi oksidasi adalah sumber utama energi di bumi. Pembakaran bensin di dalam mesin mobil dan terbakarnya kayu dalam suatu kebakaran adalah reaksi oksidasi. Demikian juga pembakaran makanan dalam tubuh kita. Semua reaksi oksidasi dsertai reaksi reduksi. Reaksi reduksi-oksidasi juga disebut reaksi redoks.

MAU DOWNLOAD VERSI DOC KLIK TOMBOL DOWNLOAD YANH BERADA DI PALING BAWAH

Mula-mula makna oksidasi adalah kombinasi secara kimia suatu zat dengan oksigen sedangkan reduksi adalah pelepasan/hilangnya oksigen. Sekarang oksidasi ditinjau sebagai sebarang pergeseran elektron menjauhi dari sebuah atom sedangkan reduksi adalah meliputi pergeseran elektron menuju suatu atom. Suatu reaksi oksidasi selalu disertai oleh reaksi reduksi. Zat yang menyebabkan oksidasi disebut zat pengoksidasi (oxidizing agent atau oksidator). Zat yang menyebabkan reduksi disebut zat pereduksi (reducing agent atau reduktor).

Sebuah bilangan oksidasi dapat ditandakan pada sebuah unsur dalam suatu zat sesuai dengan sehimpunan aturan. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam keadaan tak tergabung adalah nol. Bilangan oksidasi ion monoatomik adalah sama dalam hal besar dan tanda seperti muatan ioniknya. Jumlah bilangan oksidasi unsur dalam sebuah senyawa netral adalah nol. Akan tetapi dalam ion poliatomik, jumlah bilangan oksidasi unsur sama dengan muatan dari ion ini. Suatu kenaikkan bilangan oksidasi adalah oksidasi sedangkan penurunan bilangan oksidasi adalah reduksi.

Satu metoda untuk menyetarakan persamaan redoks melibatkan penentuan perubahan bilangan oksidasi zat-zat yang teroksidasi dan tereduksi. Koefisien-koefisien lalu digunakan untuk menyamakan kenaikkan dan penurunan bilangan oksidasi. Metoda reaksi paro adalah cara lain untuk menulis persamaan reaksi redoks yang disetarakan. Dalam metoda ini persamaan ionik pertama kali dibagi menjadi dua reaksi paro. Satu reaksi untuk oksidasi dan yang lain untuk reduksi. Setiap reaksi paro disetarakan secara bebas untuk massa. H⁺, OH^-, atau H₂O ditambahkan selagi diperlukan. Muatan bersih pada kedua sisi disetarakan dengan menambahkan elektron-elektron. Reaksi paro kemudian dikalikan dengan faktor yang membuat jumlah elektron sama dalam setiap sisi persamaan. Akhirnya, reaksi-reaksi paro tersebut dijumlahkan.

PEMBAHASAN

Sebagaimana telah diuraikan dalam pendahuluan, proses oksidasi-reduksi dapat ditinjau dari berbagai hal. Berikut ini akan disajikan berbagai contoh untuk memperjelas hal ini.

1. Oksigen dalam reaksi redoks

Konsep lama :

Oksidasi : kombinasi suatu unsur dengan oksigen untuk menghasilkan oksida

• Unsur dan senyawa bergabung dengan oksigen dalam reaksi oksidasi

Unsur :

4Fe  +  3O₂    2Fe₂O₃

C  +  O₂    CO₂

Senyawa :

CH₄  +  2O₂    CO₂  +  2H₂O

Reduksi : Hilangnya oksigen dari senyawa

2Fe₂O₃      +       3C       4Fe      +    3CO₂

       besi(III) oksida      karbon        besi        karbon dioksida

Istilah reduksi (pengurangan) berkaitan dengan fakta bahwa bila logam oksida direduksi menjadi logam, terdapat penurunan dalam hal volum logam oksida.

2. Perpindahan elektron dalam reaksi redoks

Konsep baru :

• Oksidasi : hilangnya elektron sebagian atau seluruhnya atau terimanya oksigen.

• Reduksi : terimanya elektron atau hilangnya oksigen

Contoh reaksi logam dengan bukan logam, elektron dipindahkan dari atom logam ke atom bukan logam

Mg    +   S    Mg²⁺  +  S^2-

Oksidasi : Mg    Mg²⁺  +  2e^-  (hilangnya elektron)

Reduksi :  S  +  2e^-    S^2-  (terimanya elektron)

Mg : reducing agent (donor elektron)

S : oxidizing agent (akseptor elektron)

Perpindahan seluruhnya (lengkap) elektron dapat terlihat mudah dalam reaksi ionik di atas. Bagaimana tentang reaksi yang menghasilkan senyawa kovalen ? Tinjau reaksi hidrogen dan oksigen,

2H₂  +  O₂    2H₂O

Definisis lama oksidasi menyatakan bahwa hidrogen teroksidasi menjadi air bila ia bergabung dengan oksigen. Perpindahan elektron dapat juga menjelaskan proses ini. Tinjaulah apa yang terjadi terhadap elektron ikatan dalam reaktan dan produk. Elektron ikatan dalam molekul hidrogen digunakan bersama secara sama antara hidrogen-hidrogen. Namun demikian, dalam air, elektron ikatan tidak digunakan secara sama antara hidrogen dan oksigen. Akibatnya adalah pergeseran elektron ikatan menjauhi hidrogen

Elektron digunakan pergeseran Elektron digunakan secara sama elektron ikatan            H secara sama   menjauhi  H. Hidrogen teroksidasi (elektron bergeser menjauhi H) sedangkan oksigen tereduksi (elektron bergeser menuju ke O)

3. Manandai bilangan oksidasi

Bilangan oksidasi adalah konsep tatabuku (bookkeeping) yang diberikan oleh ahli kimia. Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan positif atau negatif yang ditandakan pada suatu atom sesuai dengan sehimpunan aturan.

Aturan penandaan bilangan oksidasi :

a. Bilangan oksidasi ion monoatomik sama dalam hal besar dan tanda dengan muatan ioniknya. Contoh : biloks ion bromida, Br^1-, adalah -1; biloks ion Fe³⁺ adalah +3.

b. Biloks hidrogen dalam suatu senyawa selalu +1 kecuali dalam logam hidrida, contoh dalam NaH, biloks H adalah -1

c. Biloks oksigen dalam suatu senyawa adalah selalu -2 kecuali dalam peroksida, contoh dalam H₂O₂ biloks O adalah -1

d. Biloks unsur tak tergabung dengan unsur lain adalah nol. Contoh, biloks atom K (kalium) dalam logam kalium, K; dan atom nitrogen dalam gas N₂, adalah nol

e. Untuk senyawa netral, jumlah biloks dari atom-atom dalam senyawa harus sama dengan nol

f. Untuk ion poliatomik, jumlah biloks atom harus sama dengan muatan ionik dari ion

4. Reaksi oksidasi dan reduksi

Bagaimana kita menentukan apakah suatu reaksi adalah reaksi oksidasi-reduksi ? Kita dapat mengetahui dengan meninjau perubahan keadaan oksidasi unsur.

Zn(s)  +  2H⁺(aq)    Zn²⁺(aq)  +  H₂(g)

   0        +1    +2 0

Perubahan keadaan oksidasi (Zn) berubah dari 0 ke +2 dan H berubah dari +1 ke 0. Disini jelas ada perpindahan elektron. Contoh berikut hanya terjadi pergeseran rapatan elektron, kita tidak dapat megatakan setiap zat menerima atau melepas elektron.

2H₂(g)  +  O₂(g)    2H₂O(g)

0      0           +1  -2

Kita tidak dapat menyamakan keadaan oksidasi suatu atom dengan muatan nyatanya  dalam senyawa kimia.Zat yang memungkinkan untuk zat lain teroksidasi disebut oxidizing agent atau oxidant. Zat yang memberikan elektron, menyebabkan zat lain tereduksi disebut reducing agent atau reductant

5. Menyetarakan persamaan redoks (cara reaksi paro)

Setara : 

1. memenuhi hukum konservasi massa : jumlah setiap unsur harus sama pada kedua sisi persamaan

2. Hukum konservasi muatan : jumlah penerimaan dan pelepasan elektron harus setara

Prosedur :

1. bagilah persamaan menjadi dua reaksi paro yang tak lengkap, satu untuk oksidasi dan yang lain untuk reduksi

2. Setarakan setiap reaksi paro

a) Pertama, setarakan unsur selain H dan O

b) Berikutnya, setarakan atom O dengan menambahkan H₂O

c) Kemudian, setarakan atom H dengan menambahkan H⁺

d) Akhirnya, setarakan muatan dengan menambahkan e^- ke sisi yang kelebihan muatan positif

3. Kalikan setiap reaksi paro dengan bilangan bulat sedemikian sehingga jumlah elektron yang dilepas dalam satu reaksi paro sama dengan jumlah yang diterima dalam reaksi paro lain

4. Tambahkan dua reaksi paro dan sederhanakan dengan meniadakan spesies yang muncul pada ke dua sisi persamaan

5. Ceklah persamaan untuk memastikan bahwa terdapat jumlah sama atom dari setiap jenis dan muatan total sama pada ke dua sisi persamaan

MnO₄^-(aq)  +  C₂O₄^2-(aq)    Mn²⁺(aq)  +  CO₂(g)

6. Sell volta

Energi yang dibebaskan dalam reaksi redoks spontan dapat diguanakn untuk melakukan kerja listrik. Tugas ini dicapai dengan sell volta atau galvani, suatu alat dimana perpindahan elektron terjadi melalui lintasan luar.

Share on Facebook

Share on Twitter

Share on Google+

Share on LinkedIn

Subscribe to receive free email updates: