REAKSI OKSIDASI DAN REDUKSI (REDOKS)

Reaksi oksidasi dan Reduksi ( Redoks )
Reaksi oksidasi reduksi atau sering disebut reaksi redoks merupakan bagian yang penting dalam ilmu kimia untuk dipahami dan dimengerti. Reaksi redoks merupakan perubahan kimia yang berhubungan dengan pengaruh arus listrik

Dalam kehidupan sehari-hari banyak perubahan kimia yang termasuk reaksi redoks, seperti proses perkaratan, pembakaran, pernafasan, metabolisme dan fotosintesis. Beberapa industri juga sering melibatkan reaksi redoks, misalnya pengolahan logam dari bijihnya, pelapisan logam (elektroplating).
PERKEMBANGAN REAKSI REDOKS.
1. Reaksi redoks sebagai peristiwa pengikatan dan pelepasan oksigen.
Reaksi antara unsur atau senyawa dengan oksigen disebut reaksi oksidasi. Atau dengan kata lain, reaksi oksidasi adalah reaksi penambahan/pengikatan oksigen oleh suatu unsur atau senyawa.
Contoh : 2 Fe(s) + O2(g) –> 2 FeO(s)
4 Na(s) + O2(g) –> 2 Na2O(s)
CH4(g) + 2 O2(g) –> CO2(g) + 2 H2O(l)
Dari ketiga contoh diatas logam besi, logam natrium dan gas metana mengalami oksidasi, sedang gas oksigen bertindak sebagai pengoksidasi atau oksidator.
Sekarang marilah kita perhatikan suatu contoh reaksi oksidasi yang berlangsung pada tubuh kita. Misalnya metabolisme karbohidrat yang membutuhkan gas oksigen dan menghasilkan gas karbon dioksida serta uap air. Secara sederhana reaksi metabolisme karbohidrat dapat ditulis sebagai:C6H12O6(s) + 6 O2(g) –> 6 CO2(g) + 6 H2O(l)
Reaksi ini juga termasuk reaksi redoks, karena terjadi pengikatan oksigen.
Reaksi sebaliknya dapat terjadi jika gas hidrogen (H2) dialirkan kedalam padatan CuO panas. Pada reaksi ini CuO akan melepaskan oksigen sehingga membentuk logam Cu, sedangkan gas hidrogen mengikat oksigen membentuk uap air. Reaksi pelepasan oksigen oleh suatu zat disebut sebagai reaksi reduksi dan zat yang menyebabkan terjadinya reaksi reduksi disebut reduktor. Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut:
CuO(s) + H2(g) —> Cu(s) + H2O
2. Reaksi redoks sebagai reaksi perpindahan elektron
Apakah reaksi logam magnesium dengan larutan hidrogen klorida yang dapat ditulis seperti persamaan reaksi dibawah ini juga termasuk reaksi redoks?Mg(s) + 2 HCl(aq) —> MgCl2(aq) + H2(g)
Jika diperhatikan reaksi tersebut tidak melibatkan oksigen. Untuk dapat menjawab pertanyaan tersebut perhatikan kembali reaksi logam natrium dengan oksigen membentuk natrium oksida
4 Na(s) + O2(g) —> 2 Na2O(s)
Dalam reaksi tersebut logam Na mengikat oksigen sehingga dikatakan mengalami oksidasi. Senyawa Na2O merupakan senyawa ionik, jadi senyawa tersebut terdiri atas ion Na+ dan ion O2-. Peristiwa pembentukan ion-ion tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
Na(s) —> Na+(s) + e-
O2(g) + 2e- —> O2-(g)
Dalam reaksi tersebut logam natrium melepaskan elektron, padahal logam natrium mengalami peristiwa oksidasi. Jadi dapat dikatakan bahwa oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron. Sekarang perhatikan reaksi logam magnesium dengan larutan hidrogen klorida yang reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:
Mg(s) + 2 HCl(aq) –> MgCl2(aq) + H2(g)
atau
Mg(s) —-> Mg2+(aq) + 2e (pelepasan electron, oksidasi)
2 H+(aq) + 2e –> H2(g) (penerimaan electron, reduksi)
Mg(s) + 2 H+(aq) —> Mg2+(aq) + H2(g)
Dalam reaksi di atas logam magnesium bertindak sebagai pereduksi (reduktor)dan ion hidrogen bertindak sebagai pengoksidasi (oksidator) . Reaksi oksidasi selalu diikuti dengan reaksi reduksi, dan sebaliknya reaksi reduksi juga tidak mungkin terjadi tanpa reaksi oksidasi. Karena itu gabungan kedua reaksi tersebut dinamakan reaksi redoks. Sedangkan reaksi oksidasi saja disebut setengah reaksi oksidasi dan reaksi reduksi disebut setengah reaksi reduksi.
3. Reaksi redoks sebagai reaksi perubahan bilangan oksidasi.
Bilangan oksidasi suatu unsur menyatakan banyaknya elektron yang dapat dilepas atau diterima maupun digunakan bersama dalam membentuk ikatan dengan unsur lain. Sehingga bilangan oksidasi dapat positip, nol atau negatif. Dalam suatu senyawa, unsur yang lebih elektronegatif mempunyai bilangan oksidasi negatif. Untuk menentukan bilangan oksidasi suatu zat harus mengikuti aturan tertentu.
Sebagai contoh:
Unsur F merupakan unsur paling elektronegatif, oleh karena itu didalam senyawanya F selalu mempunyai bilangan oksidasi -1.
Unsur O merupakan unsur yang keelektronegatifannya sangat besar dan didalam senyawanya, atom O selalu mempunyai bilangan oksidasi -2, kecuali dalam senyawa OF2 (bilangan oksidasi O = +2), dan dalam senyawa peroksida, H2O2, Na2O2, K2O, BaO2 (bilangan oksidasi O = -1)
Unsur hidrogen dalam senyawa H2O, NH3, HCl mempunyai bilangan oksidasi +1, karena atom H kurang elektronegatif dibanding unsur yang lain, tetapi dalam senyawa LiH, NaH, MgH2, BaH2 (senyawa hidrida logam) atom H mempunyai bilangan oksidasi +1.
Cara menentukan bilangan oksidasi:
a. Bilangan oksidasi unsur-unsur bebas, yaitu unsur yang tidak terikat dengan unsur lain = 0
b. Jumlah aljabar bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa atau molekul netral = 0
c. Jumlah aljabar bilangan oksidasi unsur-unsur penyusun ion adalah sama dengan muatan ion tersebut.
d. Dalam senyawanya, bilangan oksidasi unsur-unsur golongan IA (Li, Na, K, Rb, Cs) = +1, golongan IIA (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) = +2 dan golongan IIIA = +3.
e. Dalam senyawa ida (senyawa tanpa oksigen) bilangan oksidasi halogen = -1, unsur-unsur golongan VIA = -2 dan nitrogen = -3.
Menentukan bilangan oksidasi ( Biloks ) unsur yang belum masuk aturan di atas.
Contoh :
Tentukan biloks Sulfur pada asam sulfat H2SO4
Jawab :
(2 x biloks H ) + Biloks S + ( 4 x Biloks O ) = 0
( 2 x 1 ) + Biloks S + ( 4 x- 2 ) = 0
2 + bilok S -8 = 0
Biloks S = 8-2
Biloks S = 6
Selanjutnya cara atas dapat diketahui perubahan bilangan oksidasi yang terjadi dalam suatu reaksi oksidasi-reduksi. Dari contoh diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa reduksi adalah pengurangan bilangan oksidasi dan oksidasi adalah bertambahnya bilangan oksidasi.