REAKSI REDOKS dan ELEKTROKIMIA

REAKSI REDOKS dan ELEKTROKIMIA 1. Konsep Reduksi Oksidasi (Redoks) No Reaksi Oksidasi Reaksi Reduksi 1 reaksi penambahan oksigen reaksi pengurangan oksigen 2 peristiwa pelepasan elektron Contoh : Cu Cu 2+ + 2e peristiwa penangkapan elektron contoh: Cu 2+ + 2e Cu 3 Terjadi kenaikan bilangan oksidasi Terjadi penurunan bilangan oksidasi 4 Zat memberikan elektron kepada zat lain Zat menerima elektron dari zat lain Senyawa yang mengalami oksidasi disebut reduktor, senyawa yang mengalami reduksi disebut oksidator. 1.1. Bilangan Oksidasi Muatan dari suatu spesi dikatakan sebagai bilangan oksidasi (biloks). Biloks digunakan untuk menentukan apakah terjadi reaksi redoks atau tidak. Bila terjadi reaksi redoks, maka spesi yang teroksidasi akan mengalami kenaikan biloks dan yang tereduksi akan mengalami penurunan biloks. Aturan penentuan bilangan oksidasi adalah : a. Unsur murni atau senyawa beratom sejenis memiliki biloks = nol b. Atom H biloksnya = +1, kecuali pada senyawa hidrida seperti BaH 2, CaH 2, NaH, biloks atom H = 1 c. Atom O biloksnya = 2, kecuali pada senyawa o F 2 O biloks O = +2 o Senyawa peroksida (H 2 O 2, Na 2 O 2, CaO 2 ) biloks O = 1 d. Atom logam memiliki biloks positif (+) sesuai dengan valensi logam tersebut e. Jumlah total biloks seluruh atom dalam senyawa netral = nol f. Jumlah total biloks seluruh atom dalam ion = muatan ion g. Jika dua jenis atom bersenyawa, atom yang memiliki keelektronegatifan lebih besar selalu mempunyai bilangan oksidasi negatif 2. Penyetaraan Reaksi Redoks Reaksi redoks dapat disetarakan dengan cara bilangan oksidasi atau cara setengah reaksi. 2.1. Cara Langsung (Perubahan Bilangan Oksidasi/PBO) Tentukan reaksi reduksi dan oksidasi Tuliskan perubahan biloks yang terjadi Samakan jumlah elektron yang dilepas dan diterima dengan menambahkan koefisien Hitung jumlah muatan kiri dan kanan Jika muatan kiri > kanan tambahkan OH pada ruas kiri Jika muatan kiri < kanan tambahkan H + pada ruas kiri Samakan jumlah H dengan menambahkan H 2 O pada ruas kanan Contoh : Fe +2 + MnO 4 Fe 3+ + Mn 2+ +7 +2 +2 +3 5Fe +2 + MnO 4 5Fe 3+ + Mn 2+ Jumlah muatan kiri = +9 Jumlah muatan kanan = +17 Selisih muatan= +8 di ruas kiri(kiri < kanan) 5Fe +2 + MnO 4 + 8 H + 5Fe 3+ + Mn 2+ Jumlah H dan O di ruas kanan dan kiri tidak sama 5Fe +2 + MnO 4 + 8 H + 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H 2 O (reaksi total) KIMIA SMA XII IPA 17

2. Cara Setengah Reaksi Untuk menyelesaikan persamaan redoks dengan cara setengah reaksi, maka langkah langkah yang dilakukan adalah : Contoh: Setarakan reaksi berikut ini Tabel 1. Penyetaraan Reaksi Redoks dengan Cara Setengah Reaksi Reaksi Suasana Asam Reaksi Suasana Basa Tulis masing masing reaksi reduksi dan oksidasi Setarakan jumlah elektron yang terlibat Tambahkan satu molekul H 2 O pada ruas yang kekurangan satu atom O Tambahkan satu molekul H + pada ruas yang kekurangan satu atom H Tulis reaksi yang sudah setara H + 2 1. ClO 3 + S 2 O 3 Cl 2 + S 4 O 6 (Suasana asam) Jawab : 2 ClO 3 + S 2 O 3 Cl 2 + S 4 O 6 ClO 3 + 6e Cl {2(S 2 O 2 2 3 ) S 4 O 6 + 2e } x3 2 ClO 3 + 6S 2 O 3 Cl 2 + 3S 4 O 6 Ruas kanan kekurangan 3 atom O 2 ClO 3 + 6S 2 O 3 Cl + 3S 4 O 2 6 + 3H 2 O Ruas kiri kekurangan 6 atom H 2 ClO 3 + 6S 2 O 3 + 6H + Cl + 3S 4 O 2 6 + 3H 2 O (reaksi total) Tulis masing masing reaksi reduksi dan oksidasi Setarakan jumlah elektron yang terlibat Tambahkan dua molekul OH pada ruas yang kekurangan satu atom O Tambahkan molekul H 2 O pada ruas yang kekurangan atom H Tulis reaksi yang sudah setara 2. Cl 2 + IO 3 IO 4 + Cl (Suasana basa) Jawab : Cl 2 + IO 3 IO 4 + Cl Cl 2 + 2e 2Cl IO 3 IO 4 + 2e Ruas kiri kekurangan satu atom O Cl 2 + IO 3 + 2OH IO 4 + Cl Jumlah atom H dan O di ruas kiri dan kanan tidak sama Cl 2 + IO 3 + 2OH IO 4 + Cl + H 2 O (reaksi total) Latihan Soal Penyetaraan Reaksi Redoks: Selesaikan persamaan reaksi ini dengan cara perubahan bilangan oksidasi! 1. Mg + HNO 3 Mg(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O 2. KClO 3(aq) + H 2 SO 4(l) KHSO 4(s) + O 2(g) + ClO 2(g) + H 2 O (g) 3. KMnO 4(aq) + K 2 C 2 O 4(aq) +H 2 SO 4(aq) K 2 SO 4(aq) +MnSO 4(aq) + CO 2(g) + H 2 O (l) 4. ZnS + HNO 3 ZnSO 4 + NO + H 2 O 5. KMnO 4 + SnF 2 + HF MnF 2 + SnF 4 + KF + H 2 O 6. K 2 Cr 2 O 7 aq + SnCl 2 aq + HCl aq CrCl 3 aq + SnCl 4 aq + KCl aq + H 2 O l 7. Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + KNO 3 Na 2 CrO 4 + CO 2 + KNO 2 8. Cl 2 + SO 2 + H 2 O HCl + H 2 SO 4 9. KOH + Cl 2 KCl + KClO 3 + H 2 O 10. CH 3 OH (l) + Na 2 Cr 2 O 7(aq) + H 2 SO 4(aq) Cr 2 (SO4) 3 (aq) + HCOOH (aq) + Na 2 SO 4(aq) + H 2 O (l) 11. Al + H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O + SO 2 12. H 2 S + HNO 3 H 2 O + S + NO 13. ZnS + HCl + HNO 3 ZnCl 2 + S + H 2 O + NO 14. KMnO 4 + KI + H 2 O MnO 2 + I 2 + KOH 15. NaClO + Br 2 O 3 + NaOH NaBrO 3 + NaCl + H 2 O KIMIA SMA XII IPA 18

Selesaikan persamaan reaksi redoks berikut dengan cara Perubahan Bilangan oksidasi dan Setengah reaksi! A. Reaksi redoks dalam suasana asam 1) ClO 3 + SO 2 SO 42 + Cl 2) H 2 S + NO 3 S 8 + NO 3) MnO 4 + H 2 S Mn 2+ + S 8 4) Cu + SO 42 Cu 2+ + SO 2 5) MnO 4 + CH 3 OH CH 3 COOH + Mn 2+ 6) Cr 2 O 72 + Fe 2+ Cr 3+ + Fe 3+ 7) HNO 2 NO + NO 2 8) H 2 C 2 O 4 + MnO 4 CO 2 + Mn 2+ 9) O 2 + As HAsO 2 + H 2 O 10) NO 2 NO 3 + NO 11) ClO 4 + Cl ClO + Cl 2 12) H 5 IO 6 + Cr IO 3 + Cr 3+ 13) Fe + HCl HFeCl 4 + H 2 14) NO 3 + H 2 O 2 NO + O 2 15) BrO 3 + Fe 2+ Br + Fe 3+ 16) Cr 2 O 72 + C 2 H 4 O CH 3 COOH + Cr 3+ 17) MnO 4 +C 2 H 4 O CH 3 COOH + MnO 2 18) Zn + NO 3 NH + 4 + Zn 2+ 19) HBr + SO 42 SO 2 + Br 2 20) NO 3 + I 2 IO 3 + NO 2 21) CuS + NO 3 NO + Cu 2+ + HSO 4 B. Reaksi redoks dalam suasana basa 1) NH 3 + ClO N 2 H 4 + Cl 2) Au + O 2 + CN Au(CN) 2 + H 2 O 2 3) Br + MnO 4 MnO 2 + BrO 3 4) AlH 4 + H 2 CO Al 3+ +CH 3 OH 5) Se + Cr(OH) 3 Cr + SeO 32 6) H 2 O 2 + Cl 2 O 7 ClO 2 + O 2 7) Fe + NiO 2 Fe(OH) 2 +Ni(OH) 2 8) MnO 4 + H 2 O 2 MnO 2 + O 2 9) Zn + BrO 4 [Zn(OH) 4 ] 2 +Br 10) MnO 4 + S 2 MnO 2 + S 8 11) Pb(OH) 42 + ClO PbO 2 +Cl 12) Tl 2 O 3 + NH 2 OH TlOH + N 2 13) Fe(OH) 2 +CrO 42 Fe 2 O 3 + Cr(OH) 4 14) Br 2 Br + BrO 3 SOAL PILIHAN GANDA 1. Manakah dari reaksireaksi berikut yang merupakan reaksi redoks? A. H + + OH H 2 O B. BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2HCl C. SO 2 + OH HSO 2 2 D. I 2 + 2S 2 O 3 2I 2 + S 4 O 6 E. MnCO 3 MnO + CO 2 2. Pada reaksi: Cl 2 + 2KOH KCl + KClO + H 2 O bilangan oksidasi klor berubah dari... A. 1 menjadi +1 dan 0 B. +1 menjadi 1 dan 0 C. 0 menjadi 1 dan 2 D. 2 menjadi 0 dan +1 E. 0 menjadi 1 dan +1 3. Reaksi redoks berikut: Cr 2 O 2 7 + a Fe 2+ + 14H + b Cr 3+ + c Fe 3+ + 7H 2 O setelah disetarakan maka koefisien a, b, c masingmasing adalah. A. 3, 2, 3 D. 6, 2, 6 B. 3, 4, 3 E. 6, 3, 6 C. 4, 3, 5 4. Perhatikan reaksi redoks berikut: Cr 2 O 2 2 7 + SO 3 Cr 3+ + SO 2 4. Setelah reaksi disetarakan, perbandingan banyak mol ion Cr 2 O 2 2 7 dengan SO 4 dalam reaksi tersebut adalah. A. 1 : 3 D. 3 : 2 B. 3 : 1 E. 1 : 6 C. 2 : 3 5. Bilangan oksida Cl dari 1 sampai dengan +7. Ion atau molekul manakah di bawah ini yang tidak dapat mengalami reaksi disproporsionasi adalah.. A. Cl 2 dan HClO 4 D. HCl dan HClO 2 B. ClO 2 dan HClO 3 E. Cl 2 dan KClO 3 C. Cl dan NaClO 4 KIMIA SMA XII IPA 41

6. Pada reaksi H 2 SO 4 + HI H 2 S + I 2 + H 2 O 1,5 mol asam sulfat dapat mengoksidasi hidrogen Iodida sebanyak... A. 12 mol B. 9 mol C. 6 mol D. 3 mol E. 1,5 mol 7. Pada reaksi redoks berikut : 4Fe (s) + NO 3 (aq) + 10H + (aq) 4Fe 2+ + (aq) + NH 4 (aq) + 3H 2 O (l) maka A. ion H + mengalami reduksi B. ion NO 3 mengalami oksidasi C. Fe sebagai reduktor D. 1 mol NO 3 = 4 mol ekuivalen E. ion NH + 4 sebagai oksidator 8. Logam Fe (Ar Fe = 56) jika dilarutkan di dalam asam dan direaksikan dengan KMnO 4 akan terjadi reaksi sebagai berikut: Fe 2+ (aq) + MnO 4 (aq) Mn 2+ (aq) + Fe 3+ (aq) Jika berat Fe yang dilarutkan 11,2 gram, maka volume KMnO 4 0,1 M yang dibutuhkan untuk reaksi tersebut adalah... A. 120 ml B. 160 ml C. 250 ml D. 320 ml E. 400 ml 9. Pada reaksi redoks : 2 acr 2 O 7 (aq) + 14 H + (aq) + b Fe 2+ (aq) ccr 3+ (aq) + 7H 2 O (l) + d Fe 3+ (aq) Nilai a, b, c, dan d berturutturut dalam reaksi adalah... A. 1, 4, 2, 4 B. 1, 6, 2, 6 C. 2, 8, 2, 8 D. 2, 8, 4, 8 E. 3, 8, 6, 8 10. Bilangan oksidasi nitrogen tertinggi terdapat dalam senyawa. A. NH 4 Cl B. N 2 H 4 C. NaNO 3 D. Li 3 N E. Ca(NO 2 ) 2 11. Diantara reaksi berikut : 1. CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O 2. CaCO 3 + 2HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 3. 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O + K 2 SO 4 4. 3Fe 2 O 3 + CO Fe 3 O 4 +CO 2 yang tergolong reaksi redoks adalah. A Semua B. 1, 2, dan 3 C. 1, 3, dan 4 D. 1 dan 4 E. 3 dan 4 12. Dalam reaksi: CuS (s) + HNO 3(aq) + HCI (aq) CuCl 2(aq) + NO (g) + H 2 O (l) + S (s) Yang merupakan oksidator dan hasil oksidasi adalah. A. CuS dan NO B. HNO 3 dan CuCl 2 C. HNO 3 dan NO D. CuS dan NO E. HNO 3 dan S 13. KMnO 4 dalam lingkungan basa dapat mengoksidasi Fe(OH) 2 menurut persamaan; MnO 4 (aq) + af(oh) 2(s) + bh 2 O (l) MnO 2(s) + cfe(oh) 3(s) + doh (aq) harga a, b, c dan d yang membuat reaksi di atas setara berturutturut adalah.. A 3, 1, 2 dan 2 B 2, 2, 2 dan 2 C 3, 2, 3 dan 1 D 3, 2, 3 dan 2 E 1, 1, 1 dan 1 14. Pada reaksi berikut: 6I (aq) + 2MnO 4 (aq) + 4H 2 O (l) 3I 2(s) + 2MnO 2(s) + 8OH (aq) Pernyataan yang benar adalah... A. unsur I menerima 6 elektron B. unsur Mn melepaskan 14 elektron C. biloks Mn berubah dari 1 menjadi +4 D. biloks I berubah dari 1 menjadi 0 E. biloks H berubah dari +1 menjadi 1 15. Diantara reaksi berikut yang merupakan reaksi disproporsionasi adalah... A. 2 Na 2 S 2 O 3 + I 2 2 NaI + Na 2 S 4 O 6 B. 2 K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O C. 6 KOH + 3 Cl 2 5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O D. NH 4 Cl + NaOH NaCl + NH 3 + 3 H 2 O E. 2 H 2 S + SO 2 2 H 2 O + 3 S 16. Persamaan reaksi : a Cu (s) + b HNO 3(aq) ccu(no 3 ) 2(aq) + dno (g) + H 2 O (l) Koefisien reaksi a, b, c, dan d adalah... A. 1, 8, 1, 6 B. 3, 8, 3, 2 C. 2, 8, 2, 4 D. 1, 8, 1, 4 E. 3, 8, 3, 4 KIMIA SMA XII IPA 42

17. Reaksi redoks : KMnO 4(aq) + K 2 C 2 O 4(aq) +H 2 SO 4(aq) K 2 SO 4(aq) +MnSO 4(aq) + CO 2(g) + H 2 O (l) Setengah reaksi oksidasi di atas adalah... A. MnO 4 (aq) + 8 H + + 5 e Mn 2+ (aq) + 4 H 2 O (l) B. Mn 2+ (aq) Mn 7+ (aq) + 5 e C. C 2 O 4 2 (aq) 2 CO 2(g) + 2 e D. 4 H + + O 2(g0 + 4 e 2 H 2 O (l) E. H 2 C 2 O 4(aq) + 2 H + + 2 e 2 CO 2(g) + 2 H 2 O (l) 18. Pada reaksi : 2 Cr(OH) 3 + 3 ClO (aq) + 4 OH (aq) 2 CrO 4 2 (aq) + 3 Cl (aq0 + 5 H 2 O Perubahan bilagan oksidasi chrom pada reaksi tersebut adalah... A. 0 menjadi +2 B. 0 menjadi +4 C. +3 menjadi +6 D. +6 menjadi +3 E. +6 menjadi _4 19. Yang bukan merupakan reaksi redoks adalah A. (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 N 2 + 4H 2 O + Cr 2 O 3 B. CuCO 3 + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O + CO 2 C. H 2 S + 2H 2 O + 3Cl 2 SO 2 + 6HCl D. Mg + CuSO 4 MgSO 4 + Cu E. 3CH 3 CHOHCH 3 + 2CrO 3 3CH 3 COCH 3 + 2Cr(OH) 3 20. Reaksi berikut yang merupakan reaksi oksidasi reduksi adalah A. Al 3+ + 3OH Al(OH) 3 D. H + + SO 4 2 H 2 SO 4 B. Pb 2+ + 2Br PbBr 2 E. H 2 + Cl 2 2HCl C. HF + NH 3 NH 4 F KIMIA SMA XII IPA 43