BAB 7 REAKSI REDOKS. Proses perkaratan besi

Transkripsi

1 BAB 7 REAKSI REDOKS Pernahkah kamu melihat pagar besi yang berkarat? Zat apakah yang menyebabkan pagar besi tersebut menjadi berkarat? Dan reaksi apakah yang terjadi pada perkaratan pagar besi tersebut? Dalam kehidupan sehari-hari, banyak terdapat reaksi yang terjadi karena adanya pengaruh gas oksigen. Proses perkaratan pada pagar besi itu salah satu contohnya. Selain proses tersebut, masih banyak lagi contoh reaksi dengan gas oksigen, misalnya pembakaran katu, proses fotosintesis, proses metabolisme dalam tubuh dan lain-lain. Reaksi dengan gas oksigen itu disebut reaksi oksidasi. Reaksi oksidasi dan reaksi reduksi selalu berlangsung pada saat bersamaan, karena itu kedua reaksi tersebut disingkat sebagai reaksi redoks. Pada bab ini kita akan mempelajari dengan lebih dalam pengertian reaksi oksidasi, reaksi reduksi, reaksi redoks, mengenai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor) serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. A. Perkembangan Konsep Reduksi dan Oksidasi 1. Konsep Oksidasi dan reduksi dalam hal perpindahan oksigen Dalam hal perpindahan oksigen, Oksidasi berarti mendapat oksigen, sedang Reduksi adalah kehilangan oksigen. Contoh reaksi oksidasi : a. Perkaratan besi oleh gas oksigen Proses perkaratan besi Reaksi : 4 Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s) Logam besi (Fe) mengikat oksigen (O) sehingga menghasilkan karat ( Fe2O3). 1 Kimia-1 SMA

2 b. Pembakaran logam magnesium di udara. Reaksi : 2 Mg(s) + O 2 (g) 2MgO(s) Logam magnesium (Mg) mengikat oksigen (O) menghasilkan magnesium oksida (MgO). Dari contoh reaksi diatas maka oksigen disebut oksidator ( zat pengoksidasi ) Reduksi adalah reaksi pelepasan oksigen dari suatu zat. Contoh reaksi reduksi : a. Reduksi bijih besi (Fe 2 O 3, hematite) oleh karbon (C) Reaksi : 2 Fe 2 O 3 (s) + 3 C(s) 4 Fe(s) + 3 CO 2 (g) Pada Fe 2 O 3, atom Fe mengikat 3 buah atom oksigen pada senyawanya kemudian setelah direaksikan dengan karbon, oksigen dilepaskan menghasilkan logam besi murni (Fe). b. Tembaga(II) oksida direaksikan dengan gas hidrogen untuk mendapatkan logamnya. 2 Kimia-1 SMA

3 Reaksi : CuO(s) + H 2 (g) Cu(g) + H 2 O(g) Pada CuO, atom Cu mengikat 1 buah atom oksigen pada senyawanya kemudian setelah direaksikan dengan gas hidrogen, oksigen dilepaskan dan menghasilkan logam tembaga (Cu). Sebagai contoh lain, reaksi dalam ekstraksi besi dari biji besi: Karena reduksi dan oksidasi terjadi pada saat yang bersamaan, reaksi diatas disebut reaksi REDOKS. Zat pengoksidasi dan zat pereduksi Oksidator atau zat pengoksidasi adalah zat yang mengoksidasi zat lain. Pada contoh reaksi diatas, besi(iii)oksida merupakan oksidator. Reduktor atau zat pereduksi adalah zat yang mereduksi zat lain. Dari reaksi di atas, yang merupakan reduktor adalah karbon monooksida. Jadi dapat disimpulkan: oksidator adalah yang memberi oksigen kepada zat lain, reduktor adalah yang mengambil oksigen dari zat lain 2. Konsep Oksidasi dan reduksi dalam hal perpindahan elektron Oksidasi berarti kehilangan elektron, dan reduksi berarti mendapat elektron. Contoh reaksi redoks dalam hal transfer elektron: Tembaga (II) oksida dan magnesium oksida keduanya bersifat ion. Sedang dalam bentuk logamnya tidak bersifat ion. Jika reaksi ini ditulis ulang sebagai persamaan reaksi ion, ternyata ion oksida merupakan ion spektator (ion penonton). Cu 2+ + Mg Cu + Mg 2+ Pada persamaan reaksi di atas, magnesium mereduksi iom tembaga(ii) dengan memberi elektron untuk menetralkan muatan tembaga(ii). Jadi dapat dikatakan, magnesium adalah zat pereduksi (reduktor). 3 Kimia-1 SMA

4 Sebaliknya, ion tembaga(ii) memindahkan elektron dari magnesium untuk menghasilkan ion magnesium. Jadi, ion tembaga(ii) beraksi sebagai zat pengoksidasi (oksidator). Reaksi pertukaran elektron yang disebut reaksi redoks. Contoh : a. Fe Fe e ( Oksidasi ) Br 2 + 2e 2 Br - ( Reduksi ) Fe + Br 2 FeBr 2 ( Redoks ) b. 2 Mg 2 Mg e ( Oksidasi ) O e 2 O 2- ( Reduksi ) 2 Mg + O 2 2 MgO ( Redoks ) Kerjakanlah soal latihan berikut dengan teliti dan benar. Dari reaksi berikut, tentukanlah reaksi yang merupakan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi, serta tentukanlah reduktor dan oksidatornya 1. 4 Na + O 2 2 Na 2 O 2. C 3 H O 2 3CO 2 + 4H 2 O 3. 2 K (s) + Cl 2(g) 2 KCl (aq) 4. C 2 H 6 + O 2 CO 2 + H 2 O 5. 4 FeS O 2 2 Fe 2 O SO Mg (s) + Br 2(g) MgBr 2(aq) 3. Konsep bilangan oksidasi Beberapa tahun kemudian, para ahli kimia menyadari bahwa reaksi redoks tidak selalu melibatkan reaksi serah terima elektron. misalnya pada reaksi antara karbon dan gas oksigen saebagai berikut : S (g) + O 2(g) SO 2(g) Pada reaksi diatas, tidak terjadi serah terima elektron melainkan terjadi pemakaian bersama pasangan elektron antara atom S dan O, sehinga kemudian para ahli sepakat untuk memperluas konsep reaksi oksidasi reduksi dengan menggunakan dasar perubahan bilangan oksidasi dari atom sebelum dan sesudah terjadinya reaksi kimia. Jadi, Oksidasi adalah reaksi yang menyebabkan kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi adalah reaksi yang menyebabkan penurunan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa adalah muatan yang diemban oleh atom unsur itu jika semua elektron ikatan didistribusikan kepada unsur yang lebih elektronegatif, dengan kata lain bilangan oksidasi adalah tingkat oksidasi suatu unsur atau bilangan yang menunjukkan muatan yang disumbangkan oleh atom unsur tersebut pada molekul atau ion yang dibentuknya. Aturan penentuan bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa adalah sebagai berikut : 1. Bilangan oksidasi unsur bebas (monoatomik, diatomik, atau poliatomik) sama dengan 0 (nol). Misalnya : bilangan oksidasi Na, Mg, Fe, O, Cl 2, H 2, P 4 dan S 8 = Kimia-1 SMA

5 2. Bilangan oksidasi unsur H dalam senyawa = +1, kecuali pada senyawa hidrida = 1 (misalnya : NaH) 3. Bilangan oksidasi unsur O dalam senyawa = 2, kecuali pada senyawa peroksida = 1 (misalnya : Na2O2, H2O2, Ba2O2), dan pada senyawa oksifluorida (OF2) = Bilangan oksidasi unsur logam dalam senyawa selalu positif dan nilainya sama dengan valensi logam tersebut. ( Misalnya : Biloks logam gol.ia= +1, gol.iia=+2, gol.iiia=+3) 5. Bilangan oksidasi unsur golongan VIIA dalam senyawa = 1 6. Bilangan oksidasi unsur dalam bentuk ion tunggal sama dengan muatannya. (Misalnya Biloks Na pada Na+= +1, Cl pada Cl-= 1, Mg pada Mg2+=+2) 7. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa sama dengan 0 (nol) 8. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion yang terdiri atas beberapa unsur = muatannya. Contoh Tentukan bilangan oksidasi unsure yang digarisbawahi beikut ini: a. NaNO2 b. CrO4c. NH4+ Solusi: a. Menentukan bilangan oksidasi N pada senyawa KNO2. (1 x biloks. Na) + (1 x biloks. N) + (2 x biloks. O) = 0 (1 x 1) + (1 x N) + (2 x 2) = N 4 = 0 Jadi, bilangan oksidasi N = +3 b. Menentukan bilangan oksidasi Cr pada ion CrO4(1 x biloks. Cr) + (4 x Biloks O) = -1 (1 x Cr) + ( 4 x 2) = -1 (1 x Cr) 8 = -1 Jadi, bilangan oksidasi Cr = +7 c. Menentukan bilangan oksidasi N dalam NH4+ (1 x biloks N) + (4 x biloks. H) = +1 (1 x N) + (4 x +1) = +1 N + 4 = +1 Jadi, bilangan oksidasi N = +3 B. Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks) Reaksi redoks adalah reaksi di mana peristiwa reduksi dan oksidasi terjadi secara bersama-sama. Seperti dijelaskan di atas bahwa Oksidasi adalah reaksi yang menyebabkan kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi adalah reaksi yang menyebabkan penurunan bilangan oksidasi. Dalam reaksi redoks, zat yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi disebut reduktor dan zat yang mengalami penurunan bilangan oksidasi disebut oksidator. 5 Kimia-1 SMA

6 Contoh reaksi redoks: a. reduksi K 2 Cr 2 O HCl 2 KCl + 2 CrCl H 2 O + 3 Cl 2 oksidasi Reaksi tersebut termasuk reaksi redoks. Reduktor (zat yang mengalami oksidasi) = HCl Oksidator (zat yang mengalami reduksi) = K 2 Cr 2 O 7 b. oksidasi Sn + 4 HNO 3 SnO NO H 2 O, reduksi Reaksi tersebut termaasuk reaksi redoks. Reduktor (zat yang mengalami oksidasi) = Sn Oksidator (zat yang mengalami reduksi) = HNO c. CuCO 3 + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O + CO 2 Semua unsur sebelum dan sesudah reaksi memiliki biloks tetap tidak bertambah / berkurang), sehingga bukan termasuk reaksi redoks Reaksi Autoredoks (Reaksi Disproporsionasi) Mungkinkah dalam satu reaksi, suatu unsur mengalami reaksi reduksidan oksidasi sekaligus? Satu unsur dalam suatu reaksi mungkin saja mengalami reaksi reduksi dan oksidasi sekaligus. Hal ini karena ada unsur yang mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu jenis.reaksi redoks di mana satu unsur mengalami reaksi reduksi dan oksidasi sekaligus disebut reaksi autoredoks (reaksi disproporsionasi). Contoh 1. Contoh 2. 2 H 2 S + SO 2 3S + 2 H 2 O Perubahan bilangan oksidasi unsur-unsur pada reaksi tersebut sebagai berikut. Pada reaksi tersebut, H 2 S berfungsi sebagai reduktor sedangkan SO 2 berfungsi sebagai oksidator, sehingga reaksi tersebut termasuk autoredoks. Kamu telah mempelajari materi tentang reaksi redoks. Untuk lebih memahami materi ini, lakukanlah kegiatan berikut. Lakukan tiap tahap percobaan dengan tertib, hati-hati dan disiplin. 6 Kimia-1 SMA

7 Reaksi Redoks, Reduktor, dan Oksidator Tujuan : Menentukan reduktor dan oksidator dalam suatu reaksi redoks Alat / Bahan : 1. Tabung reaksi dan raknya 2. Silinder Ukur 10 ml 3. Pipet tetes 4. Lampu spiritus 5. Tang penjepit 6. Kertas ampelas 7. Kawat tembaga 8. Pita magnesium 9. Lempeng seng 10. Larutan perak nitrat ( AgNO 3 ) 0,1 M 11. Larutan asam klorida ( HCl ) 0,1 M 12. Larutan kalium yodida ( KI ) 0,5 M 13. Larutan hidrogen peroksida ( H 2 O 2 ) 10% Cara Kerja : Eksperimen 1 1. Ambillah pita magnesium sepanjang 5 cm dan bersihkanlah dengan ampelas. Jepitlah salah satu ujungnya dengan tang penjepit dan bakarlah ujung yang lain dengan lampu spiritus. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah! 2. Isilah sebuah tabung reaksi dengan 5 ml larutan AgNO 3 0,1 M. Masukkanlah ke dalam larutan ini sepotong kawat tembaga yang bersih yang berbentuk spiral. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah! 3. Isilah sebuah tabung reaksi dengan 5 ml larutan HCl 1 M. Masukkanlah ke dalam larutan ini sepotong logam seng. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah! 4. Isilah sebuah tabung reaksi dengan 2 ml larutan KI 0,5 M. Tambahkanlah 10 tetes larutan H 2 O 2 10%. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah Hasil Pengamatan : Percobaan Zat-zat yang bereaksi Hasil Pengamatan Mg + O 2 Cu + AgNO 3 Zn + HCl H 2 O 2 + KI Diksusi : 7 Kimia-1 SMA

8 1. Selesaikanlah reaksi redoks berikut berdasarkan pelepasan dan pengikatan elektron : Percobaan 1 Reaksi Mg Mg 2+ O 2 2 O Percobaan 2 Reaksi Cu Cu 2+ Ag + Ag Percobaan 3 Reaksi Zn Zn 2+ H + H Percobaan 4 Reaksi H 2 O 2 OH I I Jenis Reaksi Jenis Reaksi Jenis Reaksi Jenis Reaksi 2. Lengkapi tabel berikut : Percobaan Hasil Oksidasi Hasil Reduksi Bila zat yang mengalami reaksi oksidasi disebut zat pereduksi / reduktor dan zat yang mengalami reaksi reduksi disebut zat pengoksidasi / oksidator, tentukan reduktor dan oksidator dari percobaanpercobaan di atas! Percobaan Zat pereduksi / reduktor Zat pengoksidasi / oksidator Kimia-1 SMA

9 Kerjakanlah soal latihan berikut dengan teliti dan benar. 1. Tentukanlah besarnya bilangan oksidasi unasur berikut : a. Br dalam senyawa KBr b. S dalam senyawa H 2 S c. N dalam senyawa Ca(NO 3 ) 2 d. S dalam senyawa H 2 SO 3 e. P dalam senyawa K 3 PO 4 f. F dalam senyawa NaF 2. Manakah reaksi berikut yang merupakan reaksi redoks? 2- a. Br 2 + CO 3 + H 2 O Br BrO 3 + HCO 3 b. Sn + HNO 3 SnO 2 + NO 2 + H 2 O c. Mg + CuSO 4 MgSO 4 + Cu d. MnO HCl MnCl H 2 O + Cl 2 e. e 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2 3. Tentukan oksidator, reduktor, hasil oksidasi dan hasil reduksi dari reaksi redoks berikut ini: a. Pb 3 O HCl 3 PbCl H 2 O + Cl 2 b. H 2 S + 2 H 2 O + 3 Cl 2 SO HCl c. SnCl HCl + 2 HNO 3 SnCl H 2 O + 2 NO d. 2NH 4 + 6NO 3 + 4H + 6NO 2 + N 2 + 6H 2 O e. Mg(OH) 2 + 2HCl MgCl 2 + 2H 2 O 9 Kimia-1 SMA

10 C. Tata Nama IUPAC Berdasarkan Bilangan Oksidasi Unsur-unsur yang membentuk senyawa dapat memiliki beberapa bilangan oksidasi. Untuk itu diperlukan suatu tata nama yang dapat membedakan senyawa yang dibentuk dengan menyetarakan bilangan oksidasi unsur tersebut. A. Tata Nama Senyawa Ion ( Terdiri dari atom logam dan nonlogam ) - Senyawa ion terdiri dari ion positif ( kation ) dan ion negatif ( anion ). Dalam penamaan senyawa ion, kation disebut terlebih dahulu diikuti dengan nama anionnya ditambah akhiran ida. - Bila sebuah atom logam mempunyai lebih dari satu bilangan oksidasi, maka untuk membedakannya biloks ini harus dituliskan dengan angka romawi dalam tanda kurung Beberapa nama kation 10 Kimia SMA Kelas X

11 Pada semester I telah kita pelajari tata nama senyawa, sekarang akan kita pelajari tata nama senyawa alternatif menurut IUPAC berdasarkan bilangan oksidasi. Perhatikan tabel berikut ini Rumus Kimia Nama Nama Alternatif Berdasarkan Biloks N 2 O Dinitrogen monoksida Nitrogen(I) oksida N 2 O 3 Dinitrogen trioksida Nitrogen(III) oksida HClO Asam hipoklorit Asam klorat(i) HClO 2 Asam klorit Asam klorat(iii) HClO 3 Asam klorat Asam klorat(v) HClO 4 Asam perklorat Asam klorat(vii) Contoh Penamaan Senyawa Ion 11 Kimia SMA Kelas X

12 B. Tata Nama Senyawa Kovalen Tata nama senyawa kovalen yaitu dengan menuliskan jumlah unsur pertama, nama unsur, jumlah unsur kedua, dan nama unsur kedua diikuti akhiran ida. Untuk jumlah unsur (pada rumus kimia ditulis dengan angka berformat subscript), perhatikan aturan berikut Jumlah Nama Unsur Mono Di Tri Tetra Penta Heksa Hepta Deka Nona Contoh penamaan senyawa kovalen N 2 O 4. N 2 O 4 diberi nama dinitrogen tetraoksida. Pada senyawa kovalen yang jumlah unsur pertamanya satu, awalan mono tidak dicantumkan. Contohnya PCl 5 diberi nama fosfor pentaklorida bukan monofosfor pentaklorida. Berikut adalah beberapa nama senyawa kovalen biner. CO = karbon monoksida P 2 O 3 = difosfor trioksida CO 2 = karbon dioksida P 2 O 5 = difosfor pentaoksida SO 3 = belerang trioksida N 2 O 5 = dinitrogen pentaoksida Cl 2 O 7 = dikloro heptaoksida SF 4 = sulfur tetrafluorida S 2 Cl 2 = disulfur diklorida PCl 3 = fosfor triklorida Untuk atom-atom non logam, pemberian nama dilakukan sesuai urutan berikut : 12 Kimia SMA Kelas X

13 TATANAMA SENYAWA POLIATOM Senyawa poliatomik merupakan senyawa yang dibentuk dari ion poliatomik. Pada ion poliatomik, dua atau lebih atom-atom bergabung bersama-sama dengan ikatan kovalen. Senyawa yang tersusun lebih dari dua unsur digolongkan sebagai senyawa poliatom, seperti Ca(ClO) 2 atau kaporit, NaCO 3 (soda kue), dan H 2 SO 4 (asam sulfat). Senyawa poliatom umumnya mengandung oksigen. Tata nama senyawa poliatom yang mengandung oksigen didasarkan pada jumlah atom oksigen yang dikandungnya. Senyawa yang mengandung jumlah oksigen paling banyak diberi khiran -at, sedangkan yang paling sedikit diberi akhiran -it. Aturan penamaan : * untuk jumlah atom O = 1, namanya : hipo.it * untuk jumlah atom O = 2, namanya :.it * untuk jumlah atom O = 3, namanya : at * untuk jumlah atom O = 4, namanya : per at Contoh Senyawa Poliatomik Na 2 SO 4 = natrium sulfat Na 2 SO 3 = natrium sulfit KClO 4 = kalium perklorat KClO 3 = kalium klorat KClO 2 = kalium klorit KClO = kalium hipoklorit kaporit dan soda kue adalah zat kimia poliatomik Kerjakanlah soal latihan berikut dengan teliti dan benar. Beri nama senyawa berikut berdasarkan IUPAC 1. FeS 2. PbO 3. NaCrO 4 4. Mg (MnO 4 ) 2 5. N 2 O 3 6. CuCl 13 Kimia SMA Kelas X

14 D. Reaksi Redoks dalam Kehidupan Sehari-hari Seperti kita ketahui, reaksi kimia terjadi hampir di semua proses kehidupan. Reaksi redoks inipun banyak terjadi dan bermanfaat dalam kehidupan manusia. Berikut ini beberapa jenis reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari. 1. Salah satu penerapan konsep reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bidang pengolahan limbah. Prinsip dasar yang dipergunakan adalah teroksidasinya bahanbahan organik maupun anorganik, sehingga lebih mudah diolah lebih lanjut. Proses lumpur aktif (activated sludge) merupakan sistem yang banyak dipakai untuk penanganan limbah cair secara aerobik. Lumpur aktif merupakan metode yang paling efektif untuk menyingkirkan bahan-bahan tersuspensi maupun terlarut dari air limbah. Lumpur aktif mengandung mikroorganism eaerobik yang dapat mencerna limbah mentah. Setelah limbah cair didiamkandi dalam tangki sedimentasi, limbah dialirkan ke tangki aerasi. Di dalam tangkia erasi, bakteri heterotrofik berkembang dengan pesatnya. Bakteri tersebut diaktifkan dengan adanya aliran udara (oksigen) untuk melakukan oksidasi bahan-bahan organik. Bakteri yang aktif dalam tangki aerasi adalah Escherichiacoli, Enterobacter, Sphaerotilus natans, Beggatoa, Achromobacter, Flavobacterium,dan Pseudomonas. Bakter-bakteri tersebut membentuk gumpalan-gumpalan atau flocs. Gumpalan tersebut melayang yang kemudianmengapung di permukaaan limbah. 2. Zat pemutih Zat pemutih adalah senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna benda, seperti pada tekstil, rambut dan kertas. Zat pemutih yang bersifat oksidator, pada umumnya digunakan untuk pemutihan serat-serat selulosa dan beberapa diantaranya dapat pula dipakai untuk serat-serat binatang dan sintesis. Contohnya: Kaporit (CaOCl 2 ), Natrium Hipoklorit (NaOCl), Hidrogen peroksida (H 2 O 2 ), Natrium peroksida (Na 2 O 2 ), Natrium perborat (NaBO 3 ) dan lain-lain. Sedangkan zat-zat pemutih yang bersifat reduktor hanya dapat dipakai untuk serat-serat protein (binatang). Contohnya: Sulfur dioksida (SO 2 ), Natrium bisulfit (NaHSO 3 ), dan Natrium hidrosulfit (Na 2 S 2 O 4 ) 14 Kimia SMA Kelas X

15 2. Fotosintesis Fotosintesis adalah proses reaksi oksidasi-reduksi biologi yang terjadi secara alami. Fotosintesis merupakan proses yang kompleks dan melibatkan tumbuhan hijau, alga hijau atau bakteri tertentu. Organisme ini mampu menggunakan energi dalam cahaya matahari (cahaya ultraviolet) melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula. Reaksi yang terjadi : CO 2 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + O 2 4. Pada perkaratan besi Pada peristiwa perkaratan (korosi), logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Rumus kimia dari karat besi adalah Fe 2 O 3. xh 2 O (berwarna coklat-merah) Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi. Fe (s) Fe 2+ (aq) + 2e... E=+0,44V O 2(g) + 2H 2 O (l) + 4e 4OH -... E=+0,40V Ion besi (II) yg terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yg kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe 2 O 3. xh 2 O, yaitu karat besi Kimia SMA Kelas X

16 5. Pembakaran Pembakaran merupakan contoh reaksi redoks yang paling umum. Pada pembakaran metana (CH 4 ) di udara (mengandung O 2 ), atom karbon teroksidasi membentuk CO 2 dan atom oksigen tereduksi menjadi H 2 O. Reaksinya bisa ditulis dengan : CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O 6. AKI Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai 12 volt timbal-asamyang biasa dinamakan Aki. Baterai ini memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkanseri. Logam timbal dioksidasi menjadi ion Pb 2+ dan melepaskan duaelektron di anoda. Pb dalam timbal (IV) oksida mendapatkan dua elektron danmembentuk ion Pb 2+ di katoda. Ion Pb 2+ bercampur dengan ion SO 2-4 dari asamsulfat membentuk timbal (II) sulfat pada tiap-tiap elektroda. Jadi reaksi yang terjadiketika baterai timbal-asam digunakan menghasilkan timbal sulfat pada keduaelektroda.pbo 2 + Pb + 2H 2 SO 4 2PbSO 4 + 2H 2 O Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai timbal-asam bersifat spontan dantidak memerlukan input energi. Reaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidakspontan karena membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai danmenyediakan energi bagi reaksi di mana timbal sulfat dan air diubah menjaditimbal(iv) oksida, logam timbal dan asam sulfat. 2PbSO 4 + 2H 2 O PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 7. Baterai karbon-seng 16 Kimia SMA Kelas X

17 Baterai yang relatif murah iniadalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat beberapa jenis, termasuk standard dan alkaline. Jenis ini sering juga disebut sel kering karena tidak terdapat larutanelektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat.pasta mangan(iv) oksida (MnO 2 ) berfungsi sebagai katoda. Amonium klorida(nh 4 Cl) dan seng klorida (ZnCl 2 ) berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada lapisan luar berfungsi sebagai anoda.reaksi yang terjadi : anoda : Zn Zn e- katoda : 2MnO 2 + H 2 O + 2e- Mn 2 O 3 + 2OH - Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoksutama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng. Zn + 2MnO 2 + H 2 O Zn 2+ + Mn 2 O 3 + 2OH - Baterai ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt. baterai ini bias digunakanuntuk menyalakan peralatan seperti senter, radio, CD player, mainan, jam dansebagainya. Penelitian tentang reaksi redoks sampai sekarang masih terus berlanjut, bahkan sampai saat ini semakin banyak penerapannya antara lain pada peleburan bijih logam, penyepuhan emas, pembuatan balon dengan karbid dan lain-lain. Dengan demikian diharapkan setelah kalian mempelajari bab ini kalian memiliki motivasi dan rasa ingin tahu dalam menemukan, memahami dan mengembangkan penerapan reaksi redoks yang sudah ada. Selain itu juga diharapkan kalian dapat mengatasi dampak yang ditimbulkan oleh reaksi redoks, misalnya pada karat besi, dan jika besi sudah berkarat, tentu besi itu jadi rapuh dan rusak, sehingga diharapkan juga tanggung jawab dan kerja sama yang baik dalam menjaga logam-logam dan segala benda-benda di alam yang sudah diciptakan oleh Tuhan Yang Maha Esa untuk kepentingan seluruh makhluk hidup EVALUASI BAB VII Kerjakanlah soal berikut dengan teliti dan benar. A. Pilihlah Jawaban yang paling tepat 1. Bilangan oksidasi aluminium dalam Al 2 O 3 adalah. A. -1 B Kimia SMA Kelas X

18 C. +1 D. +2 E Perhatikan beberapa pernyataan berikut: 1. Reaksi kenaikan bilangan oksidasi 2. Reaksi penurunan bilangan oksidasi 3. Reaksi pelepasan electron 4. Reaksi pengikatan electron Definisi yang tepat dari reaksi reduksi adalah. A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 3 dan 4 E. 1, 2, dan 3 3. Bilangan oksidasi S dalam senyawa S 2 O 7 2 adalah. A. -2 B. -4 C. -6 D. +4 E Diketahui reaksi : I. Na + + e - Na II. Mg Mg e - III. 2HgO 2Hg + O 2 IV. 4Na + O 2 2Na 2 O Reaksi reduksi ditunjukkan oleh persamaan reaksi. A. II dan IV B. I dan III C. II dan III D. I dan IV E. III dan IV 5.Bilangan oksidasi Cl dalam senyawa KClO 2 adalah. A. -1 B. +1 C. +3 D. +5 E Bilangan oksidasi Cl pada Cl 2, KClO 2, AlCl 3, dan HClO berturut-turut adalah. A. 0, +4, -1, dan +3 B. 0, +2, +1, dan +3 C. 0, +3, -1, dan +1 D. 0, +3, +1, dan -1 E. 0, +2, +1, dan Bilangan oksidasi C dalam senyawa C 2 O 4 2- adalah Kimia SMA Kelas X

19 A. +2 B. +3 C. +4 D. +5 E Bilangan oksidasi Mn terendah terdapat dalam senyawa. A. MnO 2 B. K 2 MnO 4 C. KMnO 4 D. Mn 2 (SO 4 ) 3 E. Mn(NO 3 ) 2 9. Dari reaksi a Cu(s) + b AgNO 3 (aq) c Cu(NO 3 ) 2 (aq) + d Ag(s) A. Cu B. AgNO 3 C. Cu(NO 3 ) 2 D. Ag E. NO Bilangan oksidasi S tertinggi terdapat pada senyawa. A. SO 2 B. H 2 SO 3 C. SO 3 D. H 2 S E. Na 2 S 2 O Berikut yang bukan penyusun baterai kering adalah. A. Zn B. MnO 2 C. C D. NH 4 Cl E. Pb 12. Unsur logam yang mempunyai bilangan oksidasi +7 terdapat pada ion... A. CrO 4 2 B. Fe(CN) 6 3 C. MnO 4 D. Cr 2 O 7 2 E. SbO Sumber-sumber listrik yang tidak bisa diisi ulang adalah. A. sel bahan bakar B. baterai kering C. aki D. baterai nikel-cadmium E. baterai telepon genggam 14.Pada reaksi Cl - ClO 3 -, unsur klorin mengalami perubahan bilangan okaidasi dari ke A. +5, -1 B. +6, 0 C. +7, +1 D. +6, -1 E. -1, Kimia SMA Kelas X

20 15. Unsur Mn yang mempunyai bilangan oksidasi sama dengan bilangan oksidasi S dalam SO 2 adalah... A. KMnO 4 B. K 2 MnO 4 C. MnSO 4 D. MnO E. MnO Rumus kimia karat besi adalah. A. Fe 2 O 4.3H 2 O B. Fe 3 O 3.xH 2 O C. F 2 O 3.5H 2 O D. Fe 2 O 3.xH 2 O E. Fe 2 O 3.5H 2 O 17. Pada reaksi: Cl 2 (aq) + 2 KOH (aq) KCl (aq) + KClO (aq) + H 2 O Bilangan oksidasi klor berubah dari... A. -1 menjadi +1 dan 0 B. 0 menjadi -1 dan -2 C. +1 menjadi -1 dan 0 D. -2 menjadi 0 dan +1 E. 0 menjadi -1 dan Faktor-faktor berikut yang memengaruhi terjadinya korosi adalah. A. pemanasan B. kelembaban udara C. kualitas logam D. pendinginan E. waktu pemakaian 19. Pada reaksi redoks, MnO H 2 SO Nal MnSO 4 + Na 2 SO H 2 O + I 2 Zat yang berperan sebagai oksidator adalah... A. Nal B. H 2 SO 4 C. Mn 4+ D. I - E. MnO Dari reaksi: Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2, zat yang berperan sebagai reduktor adalah. A. CO B. CO 2 C. Fe 2 O 3 D. Fe E. Fe dan CO 21. Perhatikan reaksi redoks berikut: 2- Br 2 + CO 3 + H 2 O Br BrO 3 + HCO 3 Pernyataan yang benar tentang reaksi tersebut adalah. A. Br 2 dioksidasi dan CO 2-3 direduksi 20 Kimia SMA Kelas X

21 B. Br2 tereduksi dan teroksidasi C. Br2 direduksi dan H2O dioksidasi D. CO32- bertindak sebagai reduktor E. Br2 teroksidasi 22. Di antara reaksi-reaksi berikut yang tidak termasuk dalam reaksi redoks adalah. A. B. C. D. E. N2 + 3H2 2NH3 2NO + O2 2NO2 Cl2 + 2I- 2Cl- + I2 SO2 + OH- HSO3Al + KOH + 2H2O 2KAlO2 + 3O2 23. Nama yang tepat untuk K2Cr2O7 adalah. A. Kalium dikromat (VI) B. kalium kromat (VI) C. Kalium kromat (V) D. kalium dikromat (V) E. Kalium kromat (IV) 24. Peristiwa berikut melibatkan reaksi redoks, kecuali. A. Besi berkarat B. penyetruman aki kendaraan C. Ekstraksi logam D. pelarutan garam E. Daur ulang perak 25. Nama senyawa HClO4 adalah... A. Asam klorat (I) D. Asam klorat (VI) B. Asam klorat (III) E. Asam klorat (VII) C. Asam klorat (IV) 26. Rumus kimia Nitrogen(I) oksida adalah... A. N2O D. NO3 B. N2O3 E. N2O3 C. NO2 27. Di antara reaksi-reaksi tersebut di bawah ini yang merupakan contoh reaksi redoks adalah. A. AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) B. 2KI(aq) + Cl2(aq) I2(s) + 2KCI(aq) C. NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq) D. NaOH(aq) + CH3COOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l) E. Al2O3(S) + 2NaOH(aq) 2NaAlO2(aq) + H2O(l) 28. Pada persamaan oksidasi reduksi berikut (belum setara), KMnO4(aq) + KI(aq) + H2SO4 MnSO4(aq) + I2 (aq) + K2SO4(aq) + H2O(l) Bilangan oksidasi Mn berubah dari. A. +14 menjadi +8 D. -1 menjadi +2 B. +7 menjadi +2 E. -2 menjadi Kimia SMA Kelas X

22 C. +7 menjadi Pada reaksi : 4HCl (aq) + 2S 2 O 3-2 (aq) 2S (s) + 2SO 2 (g) + 2H 2 O (l) + 4Cl - (aq) bilangan oksidasi S berubah dari. A. +2 menjadi 0 dan +4 D. +5 menjadi +2 dan 0 B. +3 menjadi 0 dan +4 E. +6 menjadi -2 dan +4 C. +4 menjadi 0 dan Nama lain dari dinitrogen trioksida adalah... A. Nitrogen(I) oksida D. Nitrogen(IV) oksida B. Nitrogen(II) oksida E. Nitrogen(V) oksida C. Nitrogen(III) oksida B. ESSAY Kerjakanlah soal berikut dengan teliti dan benar. 1. Jelaskan pengertian dari : A. Reaksi oksidasi D. Reaksi redoks B. Reaksi autoredoks E. Oksidator C. Reduktor 2. Tentukan bilangan oksidasi S pada zat-zat berikut. a. S d. Na 2 SO 4 b. SO 3 e. NaHSO 3 c. H 2 SO 4 3.Tentukanlah, apakah reaksi berikut ini merupakan reaksi redoks atau bukan! a. CaO + 2HCl CaCl 2 + H 2 O b. SnCl 2 + I 2 + 2HCl SnCl 4 + 2HI c. 2Na + H 2 2NaH 4. Tentukanlah nama IUPAC senyawa berikut : a. MnSO 4 d. Ag 2 O b. Sn(NO 3 ) 4 e. NH 4 Cl c. Fe 2 O 3 f. Na 2 SO 4 5. Tentukanlah oksidator dan reduktor dalam reaksi redoks berikut : a. MnO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaI MnSO 4 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O + I 2 b. 3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O c. Cl 2 + 2KOH KCl + KClO + H 2 O 22 Kimia SMA Kelas X

23 TUGAS KELOMPOK Selain aplikasi redoks yang telah dijelaskan diatas, masih terdapat beberapa aplikasi redols dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya pada penyambungan besi pada rel rel kereta api. Carilah informasi tentang cara penyambungan besi pada rel rel kereta api di internet. Tuliskah hasil penelusuran mu dalam bentuk laporan ilmiah, kemudian presentasikanlah di depan kelas 23 Kimia SMA Kelas X