Download - LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
1/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 1
Nama : Rizqi Pandu Sudarmawan
NPM : 0906557045
Kelompok : 4
Reaksi RedoksI. Konsep Redoks Reaksi redoks sebagai reaksi pengikatan dan pelepasan oksigen
1). Oksidasi adalah : reaksi pengikatan oksigen. Contohnya adalah sebagai berikut.
a. Perkaratan besi (Fe).
4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s)
b. Pembakaran gas metana.
CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)
c. Oksidasi tembaga oleh udara.
2Cu(s) + 3O2(g) 2CuO(s)
d. Oksidasi glukosa dalam tubuh.
C6H12O6(aq) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l)
e. Oksidasi belerang oleh KClO3.
3S(s) + 2KClO3(s) 2KCl(s) + 3SO2(g)
Sumber oksigen pada reaksi oksidasi disebut oksidator. Dari contoh di atas, 4 reaksi pertamamenggunakan oksidator berupa udara dan reaksi terakhir menggunakan oksidator berupa KClO3.
2). Reduksi adalah : reaksi pelepasan atau pengurangan oksigen. Contohnya adalah sebagai
berikut.
a. Reduksi bijih besi dengan CO.
Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g)
b. Reduksi CuO oleh H2.
CuO(s) + H2(g) Cu(s) + H2O(g)
c. Reduksi gas NO2oleh logam Na.
2NO2(g) + Na(s) N2(g) + Na2O(s)
Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi disebut reduktor. Dari contoh di atas, yang
bertindak sebagai reduktor adalah gas CO, H2dan logam Na.
Reaksi redoks sebagai reaksi pelepasan dan pengikatan/penerimaan elektron1). Oksidasi adalah : reaksi pelepasan elektron. Zat yang melepas elektron disebut reduktor
(mengalami oksidasi). Pelepasan dan penangkapan elektron terjadi secara simultan artinya jika
ada suatu spesi yang melepas elektron berarti ada spesi lain yang menerima elektron. Hal ini
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
2/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 2
berarti setiap oksidasi disertai reduksi. Reaksi yang melibatkan oksidasi reduksi, disebut reaksi
redoks, sedangkan reaksi reduksi saja atau oksidasi saja disebut setengah reaksi. Contoh reaksi
yang berupa setengah reaksi oksidasi adalah sebagai berikut.
K K++ e
Mg Mg2++ 2e
2). Reduksi adalah : reaksi pengikatan atau penerimaan elektron. Zat yang mengikat/menerima
elektron disebut oksidator (mengalami reduksi).
Contoh : (setengah reaksi reduksi)
Cl2+ 2e 2Cl-
O2+ 4e 2O2-
Contoh : reaksi redoks (gabungan oksidasi dan reduksi)
Oksidasi : Ca Ca2++ 2e
Reduksi : S + 2e S2-
Redoks : Ca + S Ca2++ S2-
Reaksi redoks sebagai reaksi peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi1). Oksidasi adalah : reaksi dengan peningkatan bilangan oksidasi. Zat yang mengalami kenaikan
bilangan oksidasi disebut reduktor. Contohnya adalah sebagai berikut.
K K ++ e (Bilangan oksidasi K dari 0 menjadi 1)
M g M g 2 ++ 2 e (Bilangan oksidasi Mg dari 0 menjadi 2)
2). Reduksi adalah : reaksi dengan penurunan bilangan oksidasi. Zat yang mengalami penurunan
bilangan oksidasi disebut oksidator. Contohnya adalah sebagai berikut.
C l 2 2 C l- + 2 e (Bilangan oksidasi Cl dari 0 menjadi minus 2)
O 2 2 O 2-+ 4 e (Bilangan oksidasi O dari 0 menjadi minus 4)
II. Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks
Metode Bilangan Oksidasi. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.a. Menuliskan reaksi dengan lengkap.
b. Menandai biloks yang berubah.
c. Hitung jumlah perubahan biloks.
d. Jumlah biloks zat reduktor ditulis koefisien zat oksidator, dan sebaliknya dengan perbandingan
terkecil.
e. Menyamakan atom-atom yang mengalami reaksi redoks.
f. Menyamakan jumlah muatan kiri dan kanan, dengan cara sebagai berikut.
1. menambahkan H+
(asam)
2. menambahkan OH-(basa)
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
3/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 3
g. Jumlah atom H ruas kiri dan kanan disamakan dengan menambahkan H2O.
Contoh soal:1. Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadi antara Al dan NO3 dalam suasana basa dengan
cara perubahan bilangan oksidasi jika diketahui perubahan yang terjadi Al/AlO2- dan NO3
-
/NH3.
2. Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadi antara Fe2+ dan Cr2O72- dalam suasana asamdengan cara perubahan bilangan oksidasi jika diketahui perubahan yang terjadi Fe2+/Fe3+dan
Cr2O72-/Cr3+.
Penyelesaian: Al + NO3- AlO2
-+NH3
0 3e +3
+5 8e -3
8 Al + 3 NO3- 8 AlO2
- + 3 NH3
+5 OH-
+ 2 H2O
8Al + 3NO3-+5 OH
-+ 2H2O 8AlO2-+ 3NH3
Fe2+ + Cr2O72- Fe3+ + 2Cr3+
+2 1e +3
+12 6e +6
6 Fe2+ + Cr2O72- 6 Fe3+ + 2Cr3+
+ 14 H+ 7 H2O
6Fe2++Cr2O72- +14H+6Fe3++2Cr3+ +7H2O
Metode Ion Elektron. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.a. Menuliskan perubahan yang terjadi pada sel oksidasi dan sel reduksi.
b. Menyamakan jumlah atom yang mengalami redoks.
c. 1. Dalam suasana asam, ruas kekurangan O ditambah H2O, yang kekurangan H ditambah H+.
2. Dalam suasana basa, ruas yang kekurangan O ditambahkan OH-sedangkan kekurangan H
ditambahkan H2O.
d. Menyamakan muatan dengan menambahkan elektron.
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
4/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 4
e. Menyamakan banyaknya elektron yang dilepas dan diterima, dijumlahkan.
Contoh soal:
1. Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadi antara KMnO4 dengan HCl jika diketahuiperubahan yang terjadi MnO4
-/Mn2+dan Cl-/Cl2 (suasana asam).
2. Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadi antara KI + KOH + KMnO4jika diketahui I-/I2 danMnO4
-/MnO2.
Penyelesaian:
1. Langkah 1:
oksidasi : Cl- Cl2
reduksi : MnO4- Mn2+
Langkah 2:
oksidasi : 2 Cl- Cl2
reduksi : MnO4- Mn2+ + 4 H2O
Langkah 3:
oksidasi : 2 Cl- Cl2 + 2e x5
reduksi : MnO4-+ 5e+ 8 H+ Mn2+ + 4 H2O x2
Langkah 4:
oksidasi : 10 Cl- 5Cl2 + 10e
reduksi : 2MnO4-+ 10e+ 16H+ 2Mn2+ + 8 H2O
Langkah 5:
Hasil reaksi ion : 10Cl-+ 2MnO4-+ 16H+ 5Cl2 + 2Mn
2+ + 8H2O
Reaksi Lengkap : 2KMnO4+ 16HCl 5Cl2 + 2MnCl2 + 8H2O + 2KCl
2.Langkah 1:
oksidasi : I- I2
reduksi : MnO4- MnO2
Langkah 2:
oksidasi : 2 I- I2
reduksi : MnO4- MnO2
+ 4 OH-
Langkah 3:
oksidasi : 2 I- I2 + 2e x3
reduksi : MnO4-+ 2 H2O + 3e MnO2
+ 4OH- x2
Langkah 4:
oksidasi : 6I-
3 I2 + 6e
reduksi : 2MnO4-+ 4 H2O + 6e 2MnO2
+ 8OH-
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
5/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 5
Langkah 5:
Hasil reaksi ion : 6I-+ 2MnO4-+4 H2O 3 I2 + 2MnO2
+ 8OH-
Reaksi Lengkap : 6KI+ 2KMnO4+4H2O 3 I2 + 2MnO2+8KOH
III. Sel ElektrolisisSel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menimbulkan terjadinya reaksi redoks berupa
penguraian elektrolit, yang tidak spontan dengan adanya energi listrik searah dari luar. Contohnya
adalahelektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda platina.
Gambar 1. Elektrolisis lelehan NaCl
Elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif Power Supply DC akan menjadi kutub
negatif sel dan elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif power supply akan menjadi kutub
positif dari sel. Ion-ion Na+ akan bergerak menuju kutub negatif dan pada elektroda tersebut terjadi
reaksi :
Na+ + e- Na (reduksi)
Ion-ion Cl-bergerak menuju elektroda positif dan pada elektroda tersebut terjadi reaksi:
2Cl- Cl2 + 2e- (oksidasi)
Karena pada elektroda negatif terjadi reaksi reduksi maka elektroda tersebut merupakan katoda. Pada
elektroda positif terjadi reaksi oksidasi. Oleh karena itu elektroda tersebut merupakan anoda. Pada
elektrolisis dengan elektrolit larutan dan leburan, di masing-masing katoda dan anodanya terjadi reaksi
sebagai berikut.
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kimia%20dasar/elektrokimia/Elektrolisis%20lelehan%20NaCl%20dengan%20elektroda%20Pt.htmhttp://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kimia%20dasar/elektrokimia/Elektrolisis%20lelehan%20NaCl%20dengan%20elektroda%20Pt.htmhttp://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kimia%20dasar/elektrokimia/Elektrolisis%20lelehan%20NaCl%20dengan%20elektroda%20Pt.htm -
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
6/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 6
KATODA ANODA
1. 2H++ 2e- H2 1. 4OH- 2H2O + O2+ 4e-2. Pada larutan bila ion positif gol IA, IIA,
Al3+, Mn2+ diganti H2O.
2H2O + 2e- 2OH-+ H2
Pada leburan bila ion positif gol IA, IIA,
Al3+, Mn2+ tetap bereaksi.
Contoh: Ca2++ 2e- Ca
2. Ion negatif sisa asam oksi diganti H2O.
2H2O 4H++ O2+ 4e
-
3. Pada larutan bila ion positif selain gol IA,IIA, Al3+, Mn2+tetap bereaksi.
Contoh: Cu2++ 2e- Cu
4. Pada leburan bila ion positif selain gol IA,IIA, Al3+, Mn2+diganti H2O.
2H2O + 2e- 2OH-+ H2
3. Ion negatif bukan sisa asam oksi tetapberaksi. Contoh: 2Cl- Cl2+ 2e
-
4. Elektroda tidak bereaksi di katoda. 4. Elektroda selain Pt/Au/C tetap bereaksi.Contoh: Zn Zn2++ 2e-
Tabel 1. Tabel reaksi elektrolisis pada katoda dan anoda
Reaksi reduksi pada katoda terjadi pada kation. Sebagian besar kation adalah logam dan terbagi
atas kation logam golongan utama dan kation logam golongan transisi. Persaingan untuk melakukan
reduksi antara kation dan pelarutnya bergantung pada potensial reduksinya. Potensial reduksi yang lebih
besar (lebih positif) lebih mudah mengalami reduksi. Potensial reduksi kation logam golongan transisi,
lebih positif dibandingkan potensial reduksi air (pelarutnya) sehingga yang direduksi adalah kation
logam transisi bukan air (pelarutnya). Sedangkan pada anoda, zat hasil reaksi ditentukan oleh zat-zat
apa di sekitar anoda yang paling mudah mengalami oksidasi, bahkan elektroda anoda pun dapat
bereaksi. Hal ini ditinjau dari potensial reduksinya yang lebih kecil ( lebih negatif).
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
7/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 7
Tabel 2. Tabel potensial reduksi standar pada 298 K, 1M, 1Atm
-
7/22/2019 LTM Pemicu 1: Kimia Analitik 2011
8/8
LTM Kimia Analitik
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA 8
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Hiskia. 2001.Elektrokimia dan Kinetika Kimia, Bandung: PT. Citra Aditya Bakti: 1-15, 92-97.
Anonim. Elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda Pt. http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kimia
dasar/elektrokimia/Elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda Pt.htm (6 Oktober 2011).Anonim. Standard Reduction Potentials. http://www.jesuitnola.org/upload/clark/refs/red_pot.htm
(6 Oktober 2011).
Purba, Michael. 2007.KIMIA untuk SMA Kelas XII, Jakarta: Penerbit Erlangga: 34-38, 52-53.
Sudarmo, Unggul. 2007.KIMIA untuk SMA Kelas XII, Surakarta: Penerbit PHiETA: 23-28, 46-50.
http://www.saskschools.ca/http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kimiahttp://www.jesuitnola.org/upload/clark/refs/red_pot.htm%20%20%20%20%20%20%20%20%20(6http://www.jesuitnola.org/upload/clark/refs/red_pot.htm%20%20%20%20%20%20%20%20%20(6http://www.jesuitnola.org/upload/clark/refs/red_pot.htm%20%20%20%20%20%20%20%20%20(6http://www.jesuitnola.org/upload/clark/refs/red_pot.htm%20%20%20%20%20%20%20%20%20(6http://www.jesuitnola.org/upload/clark/refs/red_pot.htm%20%20%20%20%20%20%20%20%20(6http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kimiahttp://www.saskschools.ca/