Konsep Reaksi Reduksi-Oksidasi (Redoks) Kimia Kelas 10

Halo adik-adik. Di tulisan kali ini 5NChemistry akan memberikan penjelasan tentang reaksi redoks, mulai dari definisi, perkembangan konsep reaksi reduksi dan oksidasi, serta tentunya contoh reaksi disertai dengan penjelasannya yang akan membuat kalian memahami materi ini. Perlu diingat juga lho bahwa pengetahuan dasar tentang reaksi reduksi-oksidasi (redoks) ini akan sangat membantu kalian dalam memahami tata nama senyawa, maupun nanti di kelas 12 tentang sel Volta.

Apa itu reaksi Redoks?

Reaksi reduksi-oksidasi atau yang biasa disingkat dengan redoks, adalah reaksi dimana reduksi dan oksidasi berlangsung secara bersamaan dalam suatu reaksi. Perkembangan konsep reduksi - oksidasi sempat mengalami beberapa kali perubahan. Hal itu tentu saja berhubungan dengan perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan dimana ditemukannya banyak sekali jenis reaksi yang tentunya membutuhkan konsep yang universal dalam menentukan jenis suatu reaksi.

A. Konsep Pengikatan dan Pelepasan Elektron

Konsep reaksi oksidasi dan reduksi pada awalnya dibatasi hanya pada reaksi yang melibatkan pelepasan dan pengikatan oksigen saja.

Reaksi oksidasi merupakan reaksi pengikatan oksigen.

Contohnya:

C _(s) + O_{2 (g)} → CO_{2 (g)}

O_2
(g) + 1/2 O_{2 (g)} → 2H₂O _(l)

Reaksi reduksi merupakan reaksi pelepasan oksigen.

Contohnya:

2Fe₂O_3
(s) → 4Fe _(g) + 3O_{2 (g)}

SiO_2
(s) → Si _(s) + O_{2 (g)}

Seiring perkembangan ilmu pengetahuan, diketahui bahwa konsep reaksi oksidasi dan reduksi berdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigen dianggap sangat terbatas. Karena ternyata, ditemukan juga banyak reaksi oksidasi dan reduksi yang tidak melibatkan oksigen.

B. Konsep pelepasan dan pengikatan Elektron

Misalnya kita punya suatu reaksi pembentukan zink klorida dari logam Zn dan gas klorin,

Zn _(s) + Cl_{2 (g)} → ZnCl_{2 (aq)}

Reaksi diatas jelas tidak dapat dijelaskan dengan konsep pelepasan maupun penangkapan ksigen karena memang pada reaksinya tidak melibatkan keberadan oksigen. Lalu bagaimana cara kita menentukan reaksi mana yang tergolong oksidasi dan yang mana tergolong reduksi? Muncullah konsep selanjutnya yaitu konsep reaksi oksidasi dan reaksi reduksi yang dijelaskan dengan adanya transfer elektron, dimana pada konsep ini:

Reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron, dan

Reaksi reduksi adalah reaksi pengikatan elektron.

Mari kita liat lagi reaksi pembentukan zink klorida.

Zn _(s) + Cl_{2 (g)} → ZnCl_{2 (aq)}

Bagaimana kita mengetahui reaksi oksidasi dan reaksi reduksi pada reaksi di atas?.

Ada dua peristiwa yang terjadi, yaitu,

pertama logam zink melepaskan elektronnya sehingga terjadi reaksi :

Zn _(s) → Zn²⁺ _(aq) + 2e ….. (oksidasi)

sedangkan gas klorin menangkap elektron untuk menghasilkan ion klorida :

Cl_2
(g) + 2e → 2Cl^- _(aq) ….. (reduksi)

Seperti yang kita ketahui bahwa reaksi yang melibatkan transfer elektron adalah reaksi ion. Ion positif terbentuk ketika suatu atom melepaskan elektron dan ion negatif terbentuk ketika suatu atom mengikat elektron. Konsep yang didasarkan pada perpindahan elektron ini tepat untuk menjelaskan reaksi-reaksi pembentukan senyawa ion.

C. Konsep Kenaikan dan Penurunan Bilangan Oksidasi (BILOKS)

Selain senyawa ion, tentunya kita juga mengenal senyawa kovalen. Berbeda dengan senyawa ion, pembentukan senyawa kovalen tidak melibatkan perpidahan elektron, namun terbentuk karena pemakaian bersama (sharing) pasangan elektron. Contohnya :

N_2
(g) + 3H_{2 (g)} → 2NH_{3 (g)}

Reaksi diatas tergolong reaksi redoks yang tidak mengikat atau melepas oksigen, dan tidak dapat dijelaskan juga dengan konsep perpindahan elektron, sebab senyawa NH₃ terbentuk dari pemakaian bersama pasangan elektron dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Untuk itu, harus ada konsep baru dalam menjelaskan reaksi seperti ini (reaksi redoks).

Konsep yang paling tepat untuk menjelaskan reaksi redoks adalah dengan berdasarkan konsep perubahan bilangan oksidasi (biloks).

Pada konsep ini :

oksidasi terjadi ketika ada kenaikan bilangan oksidasi

reduksi terjadi ketika ada penurunan bilangan oksidasi

Misalnya kita liat lagi reaksi

Zn _(s) + Cl_{2 (g)} → ZnCl_{2 (aq)}

Reaksi 1.

Zn _(s) → Zn²⁺ _(aq) + 2e

Reaksi ini tergolong reaksi oksidasi bukan hanya karena terjadi pelepasan elektron, namun juga karena terjadi kenaikan bilangan oksidasi Zn dari 0 menjadi +2.

Reaksi 2.

Cl_2
(g) + 2e → 2Cl^- _(aq)

Reaksi ini tergolong reaksi reduksi bukan hanya karena terjadi penangkapan elektron, namun juga karena terjadi penurunan bilangan oksidasi Cl dari 0 menjadi -1.

Konsep bilangan oksidasi ini sampai sekarang merupakan konsep yang paling universal dalam menentukan reaksi reduksi-oksidasi. Untuk memahami reaksi redoks dengan konsep bilangan oksidasi, tentunya perlu memahami definisi dari bilangan oksidasi itu sendiri serta cara atau aturan-aturan yang digunakan dalam menentukan bilangan oksidasi suatu unsur.

Tonton juga video Reaksi Redoks Kimia kelas 10

Baca juga : Konsep bilangan oksidasi

D. REAKSI REDOKS DAN AUTOREDOKS

Perhatikan kedua reaksi berikut.

1. AgNO₃ + KBr → AgBr + KNO₃

+1+5-2 +1-1 +1-1 +1+5-2

Jika kita amati perubahan bilangan oksidasi tiap unsur dari kiri ke kanan, tidak ada terjadi perubahan kenaikan maupun penurunan bilangan oksidasi dari tiap unsur. Hal ini membuktikan bahwa reaksi ini bukan merupakan reaksi redoks.

2. Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

0 +2+6-2 +2+6-2 0

Dari nilai bilangan oksidasi masing-masing unsur, kita bisa lihat bahwa unsur Zn mengalami kenaikan bilangan oksidasi (0 menjadi +2), dan unsur Cu (pada CuSO₄) mengalami perubahan bilangan oksidasi (+2 menjadi 0). Hal ini membuktikan bahwa reaksi ini tergolong reaksi redoks. Pada reaksi terlihat bahwa antara reaksi oksidasi dan reduksi terjadi dalam waktu yang bersamaan, Zn dioksidasi oleh CuSO₄ (oksidator) menjadi Zn²⁺ (hasil oksidasi) dan Zn mereduksi Cu²⁺ menjadi Cu (hasil reduksi)

Sehingga diperoleh :

Oksidator = CuSO₄

Reduktor = Zn

Hasil oksidasi = ZnSO₄

Hasil reduksi = Cu

Dalam suatu reaksi redoks, bisa saja zat yang bertidak sebagai oksidator maupun reduktornya adalah zat yang sama, atau zat hasil oksidasi maupun hasil reduksinya adalah zat yang sama. Perhatikan kembali kedua reaksi berikut.

1. Cl₂ + 2KOH → KCl + KClO + H₂O

0 +1-2+1 +1-1 +1+1-2 +1-2

Sehingga diperoleh :

Oksidator = Cl₂

Reduktor = Cl₂

Hasil oksidasi = S

Hasil reduksi = S

Reaksi redoks ini memiliki zat yang sama sebagai hasil oksidasi dan hasil reduksi, yaitu unsur S. Reaksi seperti ini disebut dengan istilah disproporsionasi (autoredoks).

2. 2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O

+1-2 +4-2 0 +1-2

Sehingga diperoleh :

Oksidator = SO₂

Reduktor = H₂S

Hasil oksidasi = S

Hasil reduksi = S

Reaksi redoks ini memiliki zat yang sama sebagai hasil oksidasi dan hasil reduksi, yaitu unsur S. Reaksi seperti ini disebut dengan istilah konproporsionasi.

Semoga penjelasan singkat tentang konsep reaksi reduksi - oksidasi (redoks) ini dapat bermanfaat terutama bagi adik-adik sekalian yang sedang mempelajari materi ini.

Terima kasih.

Salam.

5NChemistry