Halaman
Daya Hantar Listrik dan Reaksi Redoks107Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Larutan NaOH dan HCl merupakan larutanelektrolit lemah atau kuat? Jelaskan.2.Apakah padatan NaCl dapat menghantarkanlistrik? Jelaskan.3.Suatu senyawa diketahui memiliki ikatan kovalen.Senyawa ini tidak dapat menghantarkan listrik.Apakah jenis ikatan kovalen yang dimiliki senyawaini?Reaksi Reduksi OksidasiTujuanMenyelidiki perbedaan konsep-konsep reaksi redoksAlat dan BahanReaksi-reaksi redoksLangkah Kerja1.Pelajarilah contoh-contoh reaksi redoks dalam tabel berikut.2.Bandingkanlah posisi logam Fe dan senyawa Fe2O3 pada reaksi pengaratanlogam besi dan isolasi logam besi.3.Gambarkanlah pembentukan ikatan pada MgCl2.4.Dengan memanfaatkan tabel periodik, tentukanlah bilangan oksidasi atom Mgpada logam Mg dan MgCl2 serta bilangan oksidasi atom Cl pada Cl2 dan MgCl2.Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.1.Pada reaksi manakah logam Fe mengikat oksigen?2.Pada reaksi manakah Fe2O3 melepaskan oksigen?3.Pada reaksi antara logam Mg dan gas klorin, atom manakah yang menyerahkanelektron?4.Pada reaksi antara logam Mg dan gas klorin, atom manakah yang menerimaelektron?5.Pada reaksi antara logam Mg dan gas klorin, bilangan oksidasi atom manakahyang mengalami peningkatan?6.Pada reaksi antara logam Mg dan gas klorin, bilangan oksidasi atom manakahyang mengalami penurunan?Kerjakanlah secara berkelompok dan diskusikan hasil yang diperoleh.Pengaratan logamIsolasi logam besiReaksi logam Mg dan gas klorinPeristiwaPersamaan Reaksi Kimia4 Fe(s) + 3 O2(g)→2 Fe2O3(s)2 Fe2O3(s) + 3 C(s)→2 Fe(s) + 3 CO2(g)Mg(s) + Cl2(g)→MgCl2(s)Soal PenguasaanMateri 5.1Selidikilah 5.2B Konsep Reaksi RedoksJika Anda membelah buah apel, kemudian membiarkannya di ruangterbuka, buah apel tersebut akan berubah warna menjadi kecokelat-cokelatan.Tahukah Anda, mengapa hal tersebut dapat terjadi? Perubahan warna padabuah apel diakibatkan reaksi oksidasi yang dialami senyawa kimia yangterkandung dalam buah apel.Suatu reaksi oksidasi biasanya disertai oleh reaksi reduksi sehingga lazimdisebut reaksi redoks. Apakah reaksi reduksi oksidasi itu? Konsep reaksiredoks dapat ditinjau dari tiga konsep, yaitu penggabungan dan pelepasanoksigen, pelepasan dan penerimaan elektron, serta peningkatan danpenurunan bilangan oksidasi. Agar Anda memahami perbedaan ketigakonsep reaksi redoks tersebut, lakukanlah penyelidikan berikut.• Bilangan oksidasi• Oksidasi• ReduksiKata KunciLegendaKimiaSumber: Jendela IPTEK: Kimia,1997Henry Bessemer(1813–1898) adalah seoranginsinyur asal Inggris. Denganmenggunakan prinsip reduksioksidasi, Bessemer membuatsuatu alat konversi bijih besimenjadi baja. Denganmenggunakan alat tersebut,pemurnian bijih besi menjadibesi menjadi lebih mudahkarena hampir seluruhpengotor dapat dihilangkandalam satu proses pemurnian.
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X108+Sumber: Dokumentasi PenerbitGambar 5.3Buah apel yang dipotongmenjadi berwarna cokelat diudara terbuka.Tahukah Anda apa yang terjadi?• Oksidator• Pelepasan oksigen• Penerimaan elektron• Pengikatan oksigen• Penyerahan elektron• ReduktorKata KunciBagaimana membedakan konsep-konsep redoks? Pelajarilah penjelasanberikut.1. Konsep Redoks Berdasarkan Pengikatandan Pelepasan OksigenPada peristiwa pengaratan besi, logam Fe bereaksi dengan oksigenmembentuk karat besi (Fe2O3). Artinya, pada reaksi ini logam Fe mengikatoksigen agar membentuk Fe2O3. Pengaratan logam besi merupakan contohreaksi oksidasi. Berdasarkan hal tersebut, reaksi oksidasi adalah reaksipengikatan oksigen oleh suatu zat.Bagaimana dengan peristiwa pada isolasi bijih besi menjadi logam besi?Pada peristiwa ini, bijih besi melepaskan oksigen. Artinya, bijih besikehilangan oksigen. Mengacu pada fakta ini, reaksi reduksi adalah reaksipelepasan oksigen oleh suatu zat. Contoh lain reaksi reduksi menurut konsepini adalah sebagai berikut.2 CuO(s)→ 2 Cu(s) + O2(g)2 PbO2(s)→ 2 PbO(s) + O2(g)2. Konsep Redoks Berdasarkan Penyerahandan Penerimaan ElektronAtom Mg memiliki konfigurasi elektron 2 8 2 sehingga elektronvalensinya 2. Adapun konfigurasi elektron atom Cl adalah 2 8 7 sehinggaelektron valensinya adalah 7. Untuk mencapai kestabilannya, atom Mg harusmelepaskan 2 elektron, sedangkan atom Cl membutuhkan 1 elektron. Jadi,atom Mg memberikan masing-masing 1 elektron kepada 2 atom Cl sehingga1 atom Mg mengikat 2 atom Cl. Setelah melepaskan 2 elektron, atom Mgmenjadi ion Mg2+. Adapun atom Cl menjadi ion Cl– setelah menerima 1elektron. Senyawa yang terbentuk adalah MgCl2.Reaksi kimia yang terjadi pada pembentukan ikatan MgCl2 dapat jugadituliskan melalui tahapan berikut.Mg(s)→Mg2+(aq) + 2 e–× 1Cl2(g) + 2e–→2 Cl–(aq)× 1Mg(s) + Cl2(g)→ Mg2+(aq)+ 2 Cl–(aq)→MgCl2(aq)Mg(s) → Mg2+(aq) + 2 e– merupakan reaksi oksidasi, sedangkan Cl2(aq)+ 2 e–→2 Cl–(aq)merupakan reaksi reduksi. Berdasarkan pada contoh ini,reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron, sedangkan reaksi reduksiadalah reaksi penerimaan elektron. Zat yang mengalami reaksi oksidasidisebut reduktor, sedangkan zat yang mengalami reaksi reduksi disebutoksidator. Jadi, Mg merupakan reduktor dan Cl2 merupakan oksidator. Inginlebih memahami konsep reaksi redoks berdasarkan penerimaan danpelepasan elektron? Pelajarilah contoh soal berikut.KupasTu n t a sPerhatikan reaksi redoksberikut.a MnO4– + 6 H+ +b H2C2O4→a Mn2+ + 8 H2O+ 10 CO2Harga a dan b berturut-turutadalah ....A. 2 dan 3B. 2 dan 4C. 2 dan 5D. 3 dan 5E.4 dan 4PembahasanMenyamakan jumlah unsurdan jumlah ion sebelum dansesudah reaksi denganmengisi koefisien reaksinya.Jadi, nilai a dan b berturut-turut adalah (C) 2 dan 5.UN 2003Cl2, 8, 7Mg2, 8, 8, 2Cl2, 8, 7Cl–2, 8, 8Mg2+2, 8, 8Cl–2, 8, 8
Daya Hantar Listrik dan Reaksi Redoks1091.2.3.4.5.No.AturanTabel 5.2Nilai Bilangan Oksidasi Berdasarkan AturanContohBilangan oksidasi atom Na, Mg, Fe, C, H2, O2,Cl2, P4, S8 = 0Bilangan oksidasi K+ = 1Bilangan oksidasi Na+ = +1Bilangan oksidasi Mg2+ = +2Bilangan oksidasi Al3+ = +3Bilangan oksidasi Cl– = –1Bilangan oksidasi S2– = –2Bilangan oksidasi Fe3+ = +3Bilangan oksidasi Cu2+ = +2Jumlah bilangan oksidasi NaCl = 0Jumlah bilangan oksidasi MgO = 0Jumlah bilangan oksidasi NH4+ = +1Jumlah bilangan oksidasi NO3– = –1Jumlah bilangan oksidasi SO42– = –2Jumlah bilangan oksidasi PO43– = –3Bilangan oksidasi H dalam HCl dan H2S= +1Bilangan oksidasi H dalam NaH dan MgH2= –1Bilangan oksidasi atom dalam bentuk unsurbebasnya sama dengan 0.Bilangan oksidasi ion monoatom sama denganmuatan ionnya.Jumlah bilangan oksidasi atom-atom dalamsenyawa netral sama dengan 0, sedangkanjumlah bilangan oksidasi atom-atom dalam ionpoliatom sama dengan muatan ionnya.Jika berikatan dengan atom nonlogam, bilanganoksidasi atom H = +1.Jika berikatan dengan atom logam, bilanganoksidasi atom H = –1.3. Konsep Redoks Berdasarkan Peningkatandan Penurunan Bilangan OksidasiKonsep redoks berdasarkan peningkatan dan penurunan bilanganoksidasi ini merupakan konsep redoks yang sekarang digunakan oleh siapapun yang mempelajari ilmu Kimia. Apakah bilangan oksidasi itu? Bilanganoksidasi adalah muatan yang dimiliki atom jika atom tersebut berikatandengan atom lain. Nilai bilangan oksidasi suatu atom dapat diketahui lebihmudah dengan menggunakan aturan berikut.Tentukanlah reaksi oksidasi, reaksi reduksi, oksidator, dan reduktor pada reaksi-reaksi berikut.a.2 Na(s) + Cl2(s)→ 2 NaCl(s)b.2 Ca(s) + O2(g)→2 CaO(s)Jawaba.Reaksi oksidasi: 2 Na(s)→2 Na+(aq) + 2 e–Reaksi reduksi: Cl2(g) + 2 e–→2 Cl–(aq)Reduktor: NaOksidator: Cl2b.Reaksi oksidasi: 2 Ca(s)→2 Ca2+(aq) + 4 e–Reaksi reduksi: O2(g) + 4 e–→2 O2–(g)Reduktor: CaOksidator: O2Contoh5.1
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X1106.7.8.9.10.Bilangan oksidasi atom O selalu –2, kecualidalam senyawa biner fluorida, peroksida, dansuperoksida.Bilangan oksidasi atom logam golongan IA, IIA,dan IIIA dalam senyawanya sesuai dengannomor golongannya.Bilangan oksidasi atom F dalam senyawanyaselalu = –1Jika berikatan dengan atom logam, bilanganoksidasi atom nonlogam dalam senyawabinernya sama dengan muatan ionnya.Jika berikatan dengan atom nonlogam, bilanganoksidasi atom nonlogam yang lebih elektronegatifdalam senyawa binernya sama dengan muatanionnya.Bilangan oksidasi O dalam Na2O, MgO, danH2O= –2Bilangan oksidasi O dalam OF2= +2Bilangan oksidasi O dalam H2O2 = –1Bilangan oksidasi O dalam KO2 = –12Bilangan oksidasi Na dalam NaCl = +1Bilangan oksidasi Mg dalam MgCl2 = +2Bilangan oksidasi Al dalam AlCl3 = +3Bilangan oksidasi F dalam NaF dan BrF = –1Bilangan oksidasi S dalam H2S = –2Bilangan oksidasi Cl dalam KCl = –1Bilangan oksidasi Cl dalam ICl = –1 karena Cllebih elektronegatif dibandingkan dengan I.Sumber: My Pals are Here, 2004Gambar 5.4Baterai merupakan contohbarang yang bekerjaberdasarkan reaksi redoks.Dengan menggunakan aturan tersebut, bilangan oksidasi atom-atomyang terlibat dalam reaksi antara logam Mg dan gas klorin (atom Mg danCl) dapat diketahui. Bilangan oksidasi atom Mg dalam bentuk bebasnya = 0,sedangkan dalam bentuk senyawa MgCl2 = +2. Bilangan oksidasi atom Cldalam gas Cl2 = 0, sedangkan dalam bentuk senyawa MgCl2 = –1. Jadi,bilangan oksidasi atom Mg mengalami peningkatan dari 0 menjadi +2,sedangkan bilangan oksidasi atom Cl mengalami penurunan dari 0 menjadi –1.Suatu atom dikatakan mengalami reaksi oksidasi (reduktor) jikamengalami peningkatan bilangan oksidasi dan dikatakan mengalami reaksireduksi (oksidator) jika mengalami penurunan bilangan oksidasi. Dengandemikian, Mg merupakan reduktor, sedangkan Cl2 merupakan oksidator.Agar Anda lebih memahami konsep redoks berdasarkan peningkatandan penurunan bilangan oksidasi, pelajarilah contoh soal berikut.Tentukan reduktor dan oksidator dalam reaksi-reaksi berikut.a.Na(s) + H2O(l)→NaOH(aq) + H2(g)b.Mg(s) + H2S(g)→Mg2S(s) + H2(g)c.Al(s) + Cl2(g)→AlCl3(g)Jawaba.Atom-atom yang terlibat dalam reaksi redoks adalah Na dan H.Bilangan oksidasi Na dalam Na = 0Bilangan oksidasi Na dalam NaOH = +1Bilangan oksidasi Na mengalami peningkatan dari 0 menjadi +1 (reaksioksidasi).Contoh5.2Bilangan oksidasi H dalam H2O = +1Bilangan oksidasi H dalam H2 = 0Bilangan oksidasi H mengalami penurunan dari +1 menjadi 0 (reaksi reduksi).Jumlah bilangan oksidasi biloks atom-atom dalam NaOH = 0.
Daya Hantar Listrik dan Reaksi Redoks111Biloks Na + biloks O + biloks H = 0+1 + –2 + biloks H = 0Biloks H = +1Jadi, yang berperan sebagai reduktor adalah Na, dan oksidator adalah H2O.b.Atom-atom yang terlibat dalam reaksi redoks adalah Mg dan H.Bilangan oksidasi Mg dalam bentuk bebasnya = 0Bilangan oksidasi Mg dalam Mg2S = +2Bilangan oksidasi Mg mengalami peningkatan dari 0 menjadi +2 (reaksioksidasi).Bilangan oksidasi H dalam H2S = +1Bilangan oksidasi H dalam H2 = 0Bilangan oksidasi H mengalami penurunan dari +1 menjadi 0 (reaksi reduksi).Jadi, yang berperan sebagai reduktor adalah Mg, dan oksidator adalah H2S.c.Atom-atom yang terlibat dalam reaksi redoks adalah Al dan Cl.Bilangan oksidasi Al dalam bentuk bebasnya = 0Bilangan oksidasi Al dalam AlCl3 = +3Bilangan oksidasi Mg mengalami peningkatan dari 0 menjadi +3 (reaksioksidasi).Bilangan oksidasi Cl dalam Cl2 = 0Bilangan oksidasi Cl dalam AlCl3 = –1Bilangan oksidasi Cl mengalami penurunan dari 0 menjadi –1 (reaksi reduksi).Jadi, yang berperan sebagai reduktor adalah Al, dan oksidator adalah Cl2.Baterai mengalami reaksiredoks. Tuliskanlah olehAnda, reaksi redoks padabaterai. Kemudian,sebutkan manakah yangmerupakan oksidator danmanakah yang merupakanreduktornya.Soal PenguasaanMateri 5.2Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Apakah perbedaan antara konsep redoksberdasarkan pengikatan dan pelepasan oksigendengan konsep redoks berdasarkan penyerahandan penerimaan elektron? Jelaskan.2.Apakah perbedaan antara konsep redoks ber-dasarkan penyerahan dan penerimaan elektrondengan konsep redoks berdasarkan peningkatandan penurunan bilangan oksidasi? Jelaskan.3.Tentukan bilangan oksidasi atom-atom berikutyang dicetak tebal dalam senyawanya.a. H2SO4b.LiFc.MgOd.NaO24.Tentukan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi padareaksi redoks berikut.a. 2 Na(s) + H2(g)→2 NaH(g)b. Al(s) + O2(g)→Al2O3(s)5.Tentukan reduktor dan oksidator pada reaksiredoks berikut.a. K(s) + H2O(l)→KOH(aq) + H2(g)b. Ca(s) + Cl2(g)→CaCl2(s)c. Al(s) + O2(g)→Al2O3(s)Logam dapat mengalami oksidasi sehingga menjadi berkarat. Jika Anda memilikiuang logam atau benda yang terbuat dari tembaga yang sudah kusam danmenghitam, Anda dapat menjadikannya mengilap kembali. Caranya,campurkanlah satu sendok makan garam dapur dan 100 mL asam cuka ke dalammangkuk plastik. Kemudian, rendamlah uang logam atau benda logam tersebutselama 5–10 menit. Hasilnya dapat Anda buktikan sendiri.Buktikanlah oleh AndaKimiaTantangan