Apa yang dimaksud dengan reduktor dan oksidator konsep biloks?

Jakarta -

Reaksi redoks adalah reaksi kimia yang terjadi dari gabungan reduksi dan reaksi oksidasi. Reaksi redoks mencakup semua proses kimia, di mana atom melibatkan perubahan keadaan bilangan oksidasi (biloks).


Pada suatu reaksi kimia yang lengkap, reaksi oksidasi akan selalu diikuti oleh reaksi reduksi, sehingga reaksi yang terjadi dikenal dengan istilah reaksi redoks.


Dikutip dari modul Kimia Kemendikbud Kelas XII oleh Rananda Vinsiah, S.Pd., reduksi sendiri merupakan reaksi penurunan elektron, sehingga terjadi penurunan bilangan oksidasi (pelepasan oksigen).


Sedangkan oksidasi adalah reaksi penerimaan kenaikan elektron, sehingga terjadi peningkatan bilangan oksidasi (reaksi pengikatan oksigen).


Spesi atau zat yang mengalami oksidasi disebut dengan reduktor, dan zat yang mengalami reduksi disebut oksidator.


Reaksi redoks sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya peristiwa apel yang jika didiamkan dan disimpan di udara terbuka, akan berubah warnanya menjadi kecoklatan, paku besi yang berkarat, dan masih banyak lagi.


Selain itu, reaksi ini banyak dimanfaatkan oleh organisme hidup, untuk menyimpan energi dan juga memainkan peran penting dalam elektrokimia, di mana energi akan diangkut atau disimpan dalam bentuk senyawa kimia.


Melansir laman Science Daily, satu senyawa dalam reaksi redoks akan melepaskan elektron dan teroksidasi, sementara yang lainnya menerima elektron dan tereduksi.


Zat yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi zat lain dikatakan bersifat oksidatif (oksidator).

Ciri-ciri Reaksi Redoks

Ciri-ciri reaksi redoks akan ditandai hal sebagai berikut:


- Terdapat unsur bebas, seperti Oksigen (O2), Klorin (Cl2), Cuprum (Cu), dan lain sebagainya


- Terjadi perubahan biloks (bilangan oksidasi)


- Adanya reduktor (pereduksi) dan oksidator (pengoksidasi).

Fungsi Reaksi Redoks

Adapun fungsi reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:


- Untuk memahami fenomena korosi logam dan cara pencegahannya


- Penggunaan lumpur aktif untuk mengolah limbah


- Mengetahui reaksi fotosintesis


- Oksidasi makanan dalam sel


- Mur dan baut diberi lapisan zinc, di mana dalam lapisan itu terdapat proses oksidasi logam zinc dan reduksi pada bagian kation


- Pembuatan alat-alat dapur dari stainless steel, sehingga tidak berkarat karena permukaannya selalu dilapisi oksida akibat proses oksidasi yang berlanjut


- Pembuatan asam sulfat dan pengolahan bijih-bijih logam untuk keperluan industri maupun industri pertambangan.

Cara Menentukan Bilangan Oksidasi dan Contohnya

Bilangan oksidasi merupakan angka yang menunjukkan jumlah elektron suatu atom, yang diterima atau dilepaskan atom dalam senyawa, di mana senyawanya terbentuk melalui ikatan ionik.


Penulisan tanda (+) dan (-) pada biloks ditulis sebelum angkanya. Misalnya +2, sedangkan pada muatan ditulis sesudah angkanya, misalnya 2+.


Cara menentukan bilangan oksidasi suatu unsur dalam ion atau senyawa, perlu mengikuti aturan-aturan berikut, yaitu:


1. Bilangan oksidasi unsur bebas adalah 0 (nol). Contohnya Ne, H2, O2, Na, Cu, dan Fe.


2. Bilangan oksidasi ion monoatom dan poliatom, sama dengan muatan ionnya. Contohnya, untuk ion monoatom Na+, Ca 2+, dan Cl- memiliki bilangan oksidasi berturut-turut +1, +2 dan -1. Sementara untuk ion poliatom NH4+, SO4 2- , dan PO4 3- memiliki bilangan oksidasi berturut-turut +1, -2, dan -3.


3. Bilangan oksidasi unsur golongan IA adalah +1 dan unsur golongan IIA adalah +2. Misalnya, bilangan oksidasi unsur Na pada senyawa NaCl, Na2SO4, dan Na2O adalah +1.


4. Bilangan oksidasi unsur golongan VIA pada senyawa biner adalah -2 dan unsur golongan VIIA pada senyawa biner adalah -1.

Contoh: bilangan oksidasi unsur S pada Na2S dan MgS adalah -2.


5. Bilangan oksidasi unsur H pada senyawanya +1.

Contoh: bilangan oksidasi unsur H pada H2O, HCl, H2S, dan NH3 adalah +1.


6. Bilangan oksidasi unsur O pada senyawanya -2, kecuali pada senyawa biner dengan F, bilangan oksidasi unsur O-nya yaitu +2.

Contoh: KO2 dan NaO2 bilangan oksidasinya dalam senyawa superoksida adalah -1/2.


7. Jumlah bilangan oksidasi untuk atom unsur pembentuk ion poliatom, sama dengan muatan ion poliatomnya.

Contoh: ion NH4+ jumlah bilangan oksidasi unsur N adalah -3, dan H adalah +1.

Penyetaraan Reaksi Redoks

Pada dasarnya reaksi redoks berlangsung di dalam pelarut air sehingga penyetaraan persamaan reaksi redoks selalu melibatkan ion H+ dan OH-.


Terdapat dua metode untuk menyetarakan reaksi redoks, yaitu dengan cara bilangan oksidasi dan cara setengah reaksi.


Penyetaraan reaksi redoks dapat diselesaikan dengan menggunakan metode perubahan biloks (PBO), baik pada reaksi molekul dan reaksi ion di mana metode biloks berdasarkan "Jumlah e- teroksidasi = Jumlah e- tereduksi."


Demikian penjelasan mengenai reaksi redoks. Semoga bisa menambah pemahaman detikers ya. Selamat belajar!

Simak Video "Mengapa Orang India Banyak yang Jadi Bos Teknologi? Ini Alasannya..."


[Gambas:Video 20detik]
(faz/faz)

Apa yang dimaksud dengan reduktor dan oksidator konsep biloks?

Reaksi redoks atau reduksi – oksidasi, merupakan reaksi yang menunjukkan adanya perubahan bilangan oksidasi pada reaktan dan produk. Prinsip reaksi redoks banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada baterai dan aki, pelapisan logam, dll.

Tahukah anda, besi yang berkarat diakibatkan oleh logam Besi (Fe) yang mengalami oksidasi dengan adanya air menghasilkan besi oksida? Buah yang mengalami perubahan warna setelah dikupas juga diakibatkan oleh adanya oksidasi? Pada artikel ini akan dibahas apa itu reaksi oksidasi dan reduksi, bagaimana menentukan bilangan oksidasi, cara menyetarakan reaksi redoks, dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.

Pengertian

Redoks merupakan singkatan dari Reduksi dan Oksidasi. Pengertian reaksi redoks dapat dijelaskan berdasarkan beberapa konsep, sebagai berikut.

Gambar 1. Pengertian reaksi redoks dan contoh [1]

Dalam suatu reaksi redoks, zat yang mengalami reduksi akan mengakibatkan zat lain mengalami oksidasi, sehingga zat yang mengalami reduksi disebut juga oksidator. Sebaliknya, zat yang mengalami oksidasi akan mengakibatkan zat lain mengalami reduksi, sehingga disebut juga reduktor [1].

Gambar 2. Perbedaan reduktor dan oksidator

Bilangan Oksidasi

Pengertian
Bilangan oksidasi (biloks) atau disebut juga tingkat oksidasi adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya elektron yang dilepas atau ditangkap oleh suatu atom dalam pembentukan senyawa [2]. Reaksi redoks dapat dibedakan berdasarkan perubahan bilangan oksidasi, sehigga untuk menentukan spesi yang mengalami reduksi dan oksidasi, perlu diketahui nilai biloksnya.

Penentuan Bilangan Oksidasi
Penentuan bilangan oksidasi dapat dilakukan dengan mengikuti aturan berikut [3, 4].

  1. Total biloks semua atom sama dengan muatan atom, molekul, atau ion
  2. Total biloks dalam molekul netral adalah 0
  3. Logam Alkali (Gol. IA: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) memiliki biloks +1, sedangkan Alkali Tanah (Gol. IIA: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) memiliki biloks +2
  4. Golongan Halogen (VIIA) dalam senyawa umumnya memiliki biloks -1, kecuali atom Klorin, Bromin, dan Iodin, ketika berikatan dengan oksigen atau halogen lainnya, biloks dapat bernilai positif
  5. Hidrogen memiliki bilangan oksidasi +1, kecuali dalam hidrida logam, biloks H -1
  6. Oksigen memiliki bilangan oksidasi -2, kecuali dalam peroksida (biloks -1), superoksida (-1/2), dan ketika berikatan dengan Florin.

Suatu atom dapat memiliki lebih dari satu bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi maksimum umumnya = nomor golongan. Biloks minimum logam (Gol. IA, IIA, IIIA, dan transisi) = 0, sedangkan biloks minimum untuk unsur nonlogam = nomor golongan – 8. Oleh karena itu suatu atom dapat mengalami reduksi dan oksidasi sekaligus dalam suatu reaksi. Reaksi ini disebut reaksi autoredoks (disproporsionasi) [1].

Sebagai gambaran, berikut ini adalah contoh penentuan bilangan oksidasi:

Gambar 3. Contoh Penentuan Biloks

Penyetaraan Reaksi Redoks

Cara I Metode Bilangan Oksidasi [1]

  1. Tentukan bilangan oksidasi
  2. Samakan jumlah atom yang mengalami perubahan biloks
  3. Samakan selisih biloks (reduksi dan oksidasi) dengan menambahkan koefisien
  4. Samakan jumlah muatan pada reaktan (ruas kiri) dan produk (ruas kanan) dengan menambah H+ pada suasana asam, dan OH– pada suasana basa
  5. Setarakan jumlah H dengan menambah H2O

Sebagai gambaran, berikut ini adalah contoh penyetaraan reaksi dengan metode bilangan oksidasi.

Gambar 4. Contoh Penyetaraan Reaksi dengan Metode Biloks [3]

Cara II Metode Setengah Reaksi [4]

  1. Tulis setengah reaksi, reduksi dan oksidasi
  2. Samakan jumlah atom yang mengalami perubahan biloks
  3. Setarakan jumlah O:
  4. Menambah H2O pada spesi yang kekurangan atom O (suasana asam)
  5. Menambah H2O pada spesi yang kelebihan atom O (suasana basa)
  6. Setarakan jumlah H dengan:
  7. Menambah H+ pada suasana asam
  8. Menambah OH- pada suasana basa
  9. Samakan jumlah muatan dengan menambah electron
  10. Samakan jumlah electron pada kedua setengah reaksi dengan menambah koefisien
  11. Jumlahkan setengah reaksi

Sebagai gambaran, berikut ini adalah contoh penyetaraan reaksi dengan metode setengah reaksi.

Gambar 5. Contoh Penyetaraan Reaksi dengan Metode Setengah Reakski [3]

Nah, dengan metode biloks atau setengah reaksi, hasil penyetaraannya tetap sama. Sahabat warstek bisa memilih, metode mana yang dianggap lebih mudah. Supaya lebih memahami tentang reaksi redoks, sahabat warstek juga bisa menyimak video di bawah ini.

Aplikasi Redoks dan Kehidupan Sehari-hari

Beberapa aplikasi reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah [6]:

  • Produksi bahan kimia, seperti NaOH dan klorin diperoleh dengan elektrolisis yang didasarkan pada reaksi redoks
  • Penggunaan bahan pemutih (bleaching) merupakan reaksi redoks.
  • Permukaan logam yang mudah mengalami korosi dapat dilindungi dengan melapiskan bahan tersebut dengan logam yang lebih mudah teroksidasi (proteksi katodik)
  • Asam nitrat (HNO3) yang merupakan bahan dalam pembuatan pupuk dihasilkan dari oksidasi ammonia (NH3)
  • Electroplating atau pelapisan suatu logam dengan lain, misalnya pelapisan tembaga dengan emas, dll.
  • Pemisahan logam tertentu dari bijih logam, misalnya peleburan logam sulfida dengan adanya reduktor
  • Prinsip kerja aki dan baterai berdasarkan reaksi redoks

Kesimpulan

Reaksi redoks merupakan singkatan dari reduksi (penuruan biloks) dan oksidasi (kenaikan biloks). Untuk menentukan spesi yang mengalami reduksi dan oksidasi perlu dihitung biloks atom yang terlibat dalam reaksi. Penyetaraan reaksi redoks dapat dilakukan dengan metode biloks dan setengah reaksi, baik pada suasana asam maupun basa. Reaksi redoks banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-sehari, seperti dalam produksi bahan kimia, pelapisan logam, pencegahan korosi, dll.

Contoh Soal

  1. Belerang tidak dapat direduksi lagi terdapat pada senyawa….
    a. SO2
    b. Na2SO4
    c. K2S
    d. KHSO3
    e. SO3

2. Pada reaksi disproposionasi gas klorin dengan larutan NaOH dihasilkan sodium klorat. Tentukan produk lain yang dihasilkan dan tuliskan reaksi redoks yang setara!

3. Diantara reaksi-reaksi berikut yang merupakan reaksi redoks adalah….
a. Cu2+ + Zn à Zn2+ + Cu
b. CuO + CO à Cu + CO2
c. Cu + 2H2SO4 à CuSO4 + 2H2O + SO2
d. CuO + 2H+ à Cu2+ + H2O

Referensi
[1] Anwar, B. 2018. 1700 Plus Bank Soal Kimia. Bandung: Yrama Widya
[2] Utami, B., Saputron, A.N.C., Mahardiani, L., Yamtinah, S., Mulyani, B. 2009. Kimia untuk SMA Kelas X. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
[3] Goldberg, D.E. 2007. Fundamental of Chemistry. McGraw-Hill Companies
[4] Oxtoby, D.W., Gillis, H.P., Campion, A. 2012. Principles of Modern Chemistry. Brooks/Cole
[5] Kimia-Reaksi Redoks (Bilangan Oksidasi & Konsep Reaksi Redoks)-10 SMA, 12 SMA, RONIN – YouTube (diakses 20 Desember 2020)
[6] Redox Reactions – Examples, Types, Applications, Balancing (byjus.com) (diakses 20 Desember 2020)