BAB 6 LARUTAN ELEKTROLIT DAN KONSEP REDOKS

Transkripsi

1 BAB 6 LARUTAN ELEKTROLIT DAN KONSEP REDOKS 1) Larutan Elektrlit dan Nn Elektrlit Larutan elektrlit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan elektrlit dapat berupa asam, basa maupun garam. Cl, 2SO4, NaO, NaCl Dibedakan menjadi 2 yaitu : a) Larutan elektrlit kuat = ditandai dengan lampu yang menyala terang. b) Larutan elektrlit lemah = ditandai dengan lampu yang menyala redup atau lampu yang tidak menyala namun dalam larutan timbul gelembung gas (cnth : larutan amnia, asam cuka). Larutan nn elektrlit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. larutan gula, larutan urea, larutan alkhl. Air sebenarnya tidak dapat menghantarkan arus listrik, tetapi daya hantar larutan tersebut disebabkan leh zat terlarutnya. 2) Teri In Svante Arrhenius Larutan elektrlit dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung in-in yang dapat bergerak bebas NaCl (aq) Na + (aq) + Cl - (aq) C 3COO(aq) C 3COO - (aq) + + (aq) Zat nn elektrlit dalam larutan, tidak terurai menjadi in-in tetapi tetap berupa mlekul. C25O (l) C25O (aq) CO(N2)2 (s) CO(N2)2 (aq) 3) Prses terjadinya hantaran listrik antaran listrik melalui larutan Cl. Dalam larutan, mlekul Cl terurai menjadi in + dan Cl - : Cl (aq) + (aq) + Cl - (aq) In-in + akan bergerak menuju Katde (elektrde negatif / kutub negatif), mengambil elektrn dan berubah menjadi gas hidrgen. 2 + (aq) + 2e 2(g) In-in Cl - bergerak menuju Ande (elektrde psitif / kutub psitif), melepas elektrn dan berubah menjadi gas klrin. 2Cl - (aq) Cl2(g) + 2e Jadi : arus listrik menguraikan Cl menjadi 2 dan Cl2 (disebut reaksi elektrlisis). 2 + (aq) + 2Cl - (aq) 2(g) + Cl2(g) 1

2 Permasalahan : (diskusikan dengan kelmpk kalian) Bagaimana jika seandainya yang dipakai adalah larutan CuCl2? Di elektrda mana yang akan terbentuk lapisan tembaga (Cu)? Di elektrda mana yang akan terbentuk gas klrin (Cl2)? Jelaskan prses terjadinya hantaran listrik! (lengkapi dengan reaksi inisasinya) 4) Elektrlit yang berasal dari Senyawa In dan Senyawa Kvalen Plar a) Senyawa In Dalam bentuk padatan, senyawa in tidak dapat menghantarkan arus listrik karena in-innya tidak dapat bergerak bebas. Dalam bentuk lelehan maupun larutan, in-innya dapat bergerak bebas sehingga lelehan dan larutan senyawa in dapat menghantarkan arus listrik. b) Senyawa Kvalen Plar asam klrida cair, asam asetat murni dan amnia cair. Senyawa-senyawa ini dalam bentuk murninya merupakan penghantar listrik yang tidak baik. Jika dilarutkan dalam air (pelarut plar) maka akan dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Penjelasannya : Senyawa-senyawa tersebut memiliki kemampuan melarut dalam air karena disamping air sendiri merupakan mlekul dipl, pada prinsipnya senyawa-senyawa tersebut jika bereaksi dengan air akan membentuk in-in. Cl(l) + 2O(l) 3O + (aq) + Cl - (aq) ( in hidrnium ) C3COO(l) + 2O(l) 3O + (aq) + C3COO - (aq) ( in asetat ) N3(l) + 2O(l) N4 + (aq) + O - (aq) ( in amnium ) Oleh karena itu, larutan senyawa kvalen plar merupakan larutan elektrlit. Keterangan tambahan : In yang terdapat dalam air dapat terbentuk dengan 3 cara : 1). Zat terlarut merupakan senyawa in, misal : NaCl Reaksi inisasinya : lengkapi sendiri 2). Zat terlarut merupakan senyawa kvalen plar, yang larutannya dalam air dapat terurai menjadi in-innya, misal : 2SO4 Reaksi inisasinya : lengkapi sendiri 3). Zat terlarut merupakan senyawa kvalen yang dapat bereaksi dengan air, sehingga membentuk in, misal : N3 Reaksi inisasinya : N3(l) + 2O(l) N4 + (aq) + O - (aq) ( in amnium ) Daya hantar listrik air murni biasa diglngkan sebagai nn knduktr. Akan tetapi, sebenarnya air merupakan suatu knduktr yang sangat buruk. Zat elektrlit akan meningkatkan knduktivitas air, sedangkan zat nn elektrlit tidak. Arus listrik adalah aliran muatan. Arus listrik melalui lgam adalah aliran elektrn, dan arus listrik melalui larutan adalah aliran in-in. Zat elektrlit dapat berupa senyawa in atau senyawa kvalen plar yang dapat terhidrlisis (bereaksi dengan air). Senyawa in padat tidak menghantar listrik, tetapi lelehan dan larutannya dapat menghantar listrik. 2

3 5) Elektrlit Kuat dan Elektrlit Lemah Pada knsentrasi yang sama, elektrlit kuat mempunyai daya hantar lebih baik daripada elektrlit lemah. al ini terjadi karena mlekul zat elektrlit kuat akan lebih banyak yang terin jika dibandingkan dengan mlekul zat elektrlit lemah. Banyak sedikitnya elektrlit yang mengin dinyatakan dengan derajat inisasi atau derajat dissiasi ( ), yaitu perbandingan antara jumlah zat yang mengin dengan jumlah zat yang dilarutkan. Dirumuskan : jumlah zat yang mengin ; 0 1 jumlah zat mula mula Zat elektrlit yang mempunyai besar (mendekati 1) disebut elektrlit kuat sedangkan yang mempunyai kecil (mendekati 0) disebut elektrlit lemah. Cnth elektrlit kuat = larutan NaCl, larutan 2SO4, larutan Cl, larutan NaO Cnth elektrlit lemah = larutan C3COO dan larutan N3. Reaksi Reduksi - Oksidasi ( Redks ) Perkembangan Knsep Redks a). Reaksi redks sebagai reaksi pengikatan dan pelepasan ksigen 1). Oksidasi adalah : reaksi pengikatan ksigen. Perkaratan besi (Fe). 4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s) Pembakaran gas metana C4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 22O(g) Oksidasi tembaga leh udara 2Cu(s) + 3O2(g) 2CuO(s) Oksidasi gluksa dalam tubuh C612O6(aq) + 6O2(g) 6CO2(g) + 62O(l) Oksidasi belerang leh KClO3 3S(s) + 2KClO3(s) 2KCl(s) + 3SO2(g) Sumber ksigen pada reaksi ksidasi disebut ksidatr. Dari cnth di atas, 4 reaksi menggunakan ksidatr berupa udara dan reaksi terakhir menggunakan ksidatr berupa KClO3 2). Reduksi adalah : reaksi pelepasan atau pengurangan ksigen. Reduksi bijih besi dengan CO Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g) Reduksi CuO leh 2 CuO(s) + 2(g) Cu(s) + 2O(g) Reduksi gas NO2 leh lgam Na 2NO2(g) + Na(s) N2(g) + Na2O(s) 3

4 Zat yang menarik ksigen pada reaksi reduksi disebut reduktr. Dari cnth di atas, yang bertindak sebagai reduktr adalah gas CO, 2 dan lgam Na. Permasalahan : Reaksi apakah yang terjadi pada reduktr? b). Reaksi redks sebagai reaksi pelepasan dan pengikatan / penerimaan elektrn 1). Oksidasi adalah : reaksi pelepasan elektrn. Zat yang melepas elektrn disebut reduktr (mengalami ksidasi). Pelepasan dan penangkapan elektrn terjadi secara simultan artinya jika ada suatu spesi yang melepas elektrn berarti ada spesi lain yang menerima elektrn. al ini berarti : bahwa setiap ksidasi disertai reduksi. Reaksi yang melibatkan ksidasi reduksi, disebut reaksi redks, sedangkan reaksi reduksi saja atau ksidasi saja disebut setengah reaksi. (setengah reaksi ksidasi) K K + + e Mg Mg e 2). Reduksi adalah : reaksi pengikatan atau penerimaan elektrn. Zat yang mengikat/menerima elektrn disebut ksidatr (mengalami reduksi). (setengah reaksi reduksi) Cl2 + 2e 2Cl - O2 + 4e 2O 2- reaksi redks (gabungan ksidasi dan reduksi) Oksidasi : Ca Ca e Reduksi : S + 2e S 2- + Redks : Ca + S Ca 2+ + S 2- Keterangan : 2e Ca + S Ca 2+ + S 2- reduktr ksidatr hasil ksidasi hasil reduksi ksidasi reduksi Cnth lain : Oksidasi : Reduksi : Fe Fe e Cl 2 + 2e 2Cl - ( x 2 ) ( x 3 ) Redks : 2 Fe + 3 Cl 2 2 Fe Cl - + Tentukan mana yang reduktr dan ksidatr! Tentukan mana yang hasil ksidasi dan hasil reduksi! 4

5 c). Reaksi redks sebagai reaksi peningkatan dan penurunan bilangan ksidasi 1). Oksidasi adalah : reaksi dengan peningkatan bilangan ksidasi (b.). Zat yang mengalami kenaikan bilangan ksidasi disebut reduktr. K K + + e 0 +1 b. naik Mg + 2e 0 +2 b. naik Mg 2+ 2). Reduksi adalah : reaksi dengan penurunan bilangan ksidasi (b.). Zat yang mengalami penurunan bilangan ksidasi disebut ksidatr. Cl 2 2 Cl - + 2e 0-2 b. turun O 2 2 O e 0-4 b. turun Knsep Bilangan Oksidasi Bilangan ksidasi suatu unsur dalam suatu senyawa adalah muatan yang diemban leh atm unsur itu jika semua elektrn ikatan didistribusikan kepada unsur yang lebih elektrnegatif. Pada NaCl : atm Na melepaskan 1 elektrn kepada atm Cl, sehingga b. Na = +1 dan Cl = -1. Pada 2O : x O x + + x O - 2 x Karena atm O lebih elektrnegatif daripada atm maka elektrn ikatan didistribusikan kepada atm O. Jadi b. O = -2 sedangkan masing-masing =

6 Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi 1). Semua unsur bebas mempunyai bilangan ksidasi = 0 (nl). bilangan ksidasi, N dan Fe dalam 2, N2 dan Fe = 0. 2). Flurin, unsur yang paling elektrnegatif dan membutuhkan tambahan 1 elektrn, mempunyai bilangan ksidasi -1 pada semua senyawanya. 3). Bilangan ksidasi unsur lgam selalu bertanda psitif (+). Unsur glngan IA, IIA dan IIIA dalam senyawanya memiliki bilangan ksidasi berturut-turut +1, +2 dan +3. 4). Bilangan ksidasi suatu unsur dalam suatu in tunggal = muatannya. bilangan ksidasi Fe dalam in Fe 3+ = +3 Perhatian : Muatan in ditulis sebagai B+ atau B-, sedangkan bilangan ksidasi ditulis sebagai +B atau B. 5). Bilangan ksidasi umumnya = +1, kecuali dalam senyawanya dengan lgam (hidrida) maka bilangan ksidasi = -1. Bilangan ksidasi dalam Cl, 2O, N3 = +1 Bilangan ksidasi dalam Na, Ba2 = -1 6). Bilangan ksidasi O umumnya = -2. Bilangan ksidasi O dalam senyawa 2O, MgO, BaO = -2. Perkecualian : a). Dalam F2O, bilangan ksidasi O = +2 b). Dalam perksida, misalnya 2O2, Na2O2 dan BaO2, bilks O = -1. c). Dalam superksida, misalnya KO2 dan NaO2, bilks O = ). Jumlah bilks unsur-unsur dalam suatu senyawa netral = 0. 8). Jumlah bilks unsur-unsur dalam suatu in pliatm = muatannya. 2 2 O 3 dalam in S = (2 x b. S) + (3 x b. O) =

7 Pengglngan Reaksi Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi a) Reaksi Bukan Redks Pada reaksi ini, b. setiap unsur dalam reaksi tidak berubah (tetap). CaO + Cl CaCl O b) Reaksi Redks Pada reaksi ini, terjadi peningkatan dan penurunan b. pada unsur yang terlibat reaksi. Fe + 2 SO 4 FeSO b. naik ksidasi Keterangan : Oksidatr = 2SO4 Reduktr = Fe asil reduksi = 2 asil ksidasi = FeSO4 b. turun reduksi c) Reaksi Otredks ( Reaksi Disprprsinasi ) Pada reaksi ini, yang bertindak sebagai ksidatr maupun reduktr nya merupakan zat yang sama. I 2 + NaO NaI + NaIO O b. turun, reduksi Keterangan : Oksidatr Reduktr asil reduksi = I2 = I2 = NaI b. naik, ksidasi asil ksidasi = NaIO3 d) Reaksi Knprprsinasi Pada reaksi ini, yang bertindak sebagai hasil ksidasi maupun hasil reduksi nya merupakan zat yang sama. Cl Cl ( hasil ksidasi / reduksi ) b. naik, ksidasi b. turun, reduksi Tata Nama IUPAC ( Penamaan Senyawa Kimia Berdasarkan Bilks nya ) Yaitu : dengan cara menuliskan bilks nya dalam tanda kurung dengan menggunakan angka Rmawi. lengkapi sendiri! PERATIAN Pkk Bahasan : Penglahan Air Ktr (Sewage) dipelajari sendiri! 7