kuliah korosif dan redoks

22
KULIAH VI KULIAH VI REDOX DAN KOROSIF REDOX DAN KOROSIF

Upload: junia-chyntia-dewi

Post on 19-Jan-2016

61 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Kuliah Korosif Dan Redoks

TRANSCRIPT

Page 1: Kuliah Korosif Dan Redoks

KULIAH VIKULIAH VI

REDOX DAN KOROSIFREDOX DAN KOROSIF

Page 2: Kuliah Korosif Dan Redoks

• Oksigen bereaksi dengan kebanyakan unsur membentuk suatu senyawa yang disebut oksida. Istilah oksidasi dihubungkan dengan reaksi ini.

• Contoh : karat (Fe2O3)yang terbentuk merupakan rekasi oksidasi besi oleh oksigen di udara secara perlahan.

• Logam yang diperoleh kembali dari oksida logamnya dikenal dengan istilah reduksi.

• Dalam arti luas oksidasi reduksi dapat di analisa lebih jauh dengan memperhatikan reaksi suatu logam dengan oksigen

• 4Fe (s) + 3O2 (g) → 2Fe2O3 (s)

Page 3: Kuliah Korosif Dan Redoks

Pengertian

Dalam arti sempit• Oksidasi = pengambilan suatu oksigen• Reduksi = pelepasan suatu oksigen

Dalam arti luas • Oksidasi = pelepasan elektron oleh suatu zat• Reduksi = pengambilan elektron oleh suatu zat• Oksidasi = bertambahnya bilangan oksidasi• Reduksi = berkurangnya bilangan oksidasi

Jadi suatu reaksi yang melibatkan oksidasi dan reduksi adalah reaksi redoks

Contoh :• Mg → Mg2

+ + 2e- (Oksidasi )• O2 + 4e- → 2O2- (Reduksi)

Page 4: Kuliah Korosif Dan Redoks

• Senyawa pengoksid adalah zat yang mengambil elektron dari zat yang dioksidasi.

• Senyawa pereduksi adalah zat yang memberi elektron kepada suatu zat lainnya yang direduksi.

Page 5: Kuliah Korosif Dan Redoks

KLASIK

- Oksidasi: Reaksi antara suatu zat dengan oksigen- Reduksi: Reaksi antara suatu zat dengan hidrogen

Oksidasi- Kenaikan Bilangan Oksidasi- Pelepasan Elektron

Reduksi

- Penurunan Bilangan Oksidasi- Penangkapan Elektron

Page 6: Kuliah Korosif Dan Redoks

 Oksidator - Mengalami Reduksi- Mengalami Penurunan Bilangan Oksidasi- Memapu mengoksidasi- Dapat menangkap elektron Reduktor - Mengalami oksidasi- Mengalami kenaikan Bilangan Oksidasi- Mampu mereduksi- Dapat memberikan elektron Auto Redoks - Reaksi redoks di mana sebuah zat mengalami reduksi sekaligus oksidasi

Page 7: Kuliah Korosif Dan Redoks

Pengertian Bilangan Oksidasi :Muatan listrik yang seakan-akan dimiliki oleh unsur dalam suatu senyawa atau ion.

HARGA BILANGAN OKSIDASI

1. Unsur bebas Bilangan Oksidasi = 0

2. OksigenDalam Senyawa Bilangan Oksidasi = -2kecualia. Dalam peroksida, Bilangan Oksidasi = -1b. Dalam superoksida, Bilangan Oksida = -1/2c. Dalam OF2, Bilangan Oksidasi = +2

3. HidrogenDalam senyawa, Bilangan Oksidasi = +1Kecuali dalam hidrida = -1

Page 8: Kuliah Korosif Dan Redoks

4. Unsur-unsur Golongan IADalam Senyawa, Bilangan Oksidasi = + 1

5. Unsur-unsur Golongan IIADalam senyawa, Bilangan Oksidasi = +2

Bilangan Oksidasi molekul = 0

Bilangan Oksidasi ion = muatan ion

8. Unsur halogenF: 0, -1Cl: 0, -1, +1, +3, +5, +7Br: 0, -1, +1, +5, +7I: 0, -1, +1, +5, +7

Page 9: Kuliah Korosif Dan Redoks

Beberapa zat oksidator dan reduktor yang biasa dipakai

1. Ion permanganat (MnO4-).

Umumnya ion (MnO4-) berada dalam bentuk gar

amnya yaitu KMnO4. berwarna hitam-ungu. Sebagai oksidator, maka unsur mangan (biloks = 7) akan direduksi menjadi Mn2+ (bila suasana asam) tidak berwarna dan akan menjadi MnO2 (bila suasana basa/ netral) yang tidak larut.

Page 10: Kuliah Korosif Dan Redoks

2. Ion kromat dan ion dikromat (CrO42- dan Cr2O7

2

-)jika suasananya asam oksidator yang aktif adalah ion dikromat, sedangkan bila suasananya basa maka oksidatornya adalah ion kromat.dalam suasana asam maka ion krom akan direduksi sehingga biloksnya menjadi +3. dan kalau dalam suasana sedikit basa produk reduksinya adalah Cr(OH)3 yang tak larut. Sedangkan jika dalam suasana basa kuat maka ion krom akan direduksi menjadi CrO2

- (ion kromit)

Page 11: Kuliah Korosif Dan Redoks

3. Ion sulfit dan ion bisulfit(SO32- dan HSO3

-)Ion-ion ini jika dioksidasi maka akan menghasilkan ion sulfat. Bila dalam suasana basa maka pereaksinya adalah SO3

2- , baik zat asalnya ion suofit ataupun bisulfit. Sebaliknya dalam suasana asam maka bentuk pereaksinya adalah HSO3

- dan H2SO3. Oksidasi ion sulfit dalam suasana basa lebih mudah dari pada oksidasi bisulfit dalam suasana asam, sehingga dalam suasana basa merupakan reduktor yang baik.

Page 12: Kuliah Korosif Dan Redoks

4. Ion tiosulfat (S2O32-)

ion ini direaksikan dengan suatu oksidator kuat maka akan teroksidasi menjadi ion sulfat. Misalkan gas klor direaksikan dengan ion tiosulfat maka akan menghasilkan ion sulfat.

Tapi jika direaksikan dengan oksidator yang lebih lemah (misalnya I2) akan menghasilkan ion tetrationat (S4O6

2-)

Page 13: Kuliah Korosif Dan Redoks

SENYAWA PENGOKSIDASI

Terjadinya reaksi oksidasi-reduksi (redoks) yang terkontrol sangat bermanfaat bagi manusia, seperti pembakaran bahan bakar, khlorinasi air, peledakan dinamit.

Energi dari reaksi ini dapat disimpan, seperti pada batere. Bila reaksi tidak terkontrol, maka energi yang terbentuk dapat menyebakan bahaya bagi manusia, seperti terjadinya kebakaran, ledakan. Bila misalnya gas alam dibakar, maka energi yang ada dapat digunakan untuk berbagai keperluan.

Tetapi panas yang ditimbulkan dari reaksi redoks tersebut dapat terserap oleh bahan yang dapat terbakar yang berada di dekatnya, sehingga bahan tersebut dapat terbakar dengan sendirinya. Kadangkala walapun agen pengoksidasi dijumpai dalam jumlah yang kecil, tetapi sudah cukup untuk memungkinkan terjadinya swa- pembakaran bahan semacam sulfur dan sebagainya.

Page 14: Kuliah Korosif Dan Redoks

Hidrogen Peroksida (H2O2)

Hidrogen peroksida merupakan peroksida yang paling sering dijumpai. Hidrogen peroksida murni mempunyai penampilan yang mirip air, tetapi mempunyai bau yang sedikit tajam. Bahan ini banyak digunakan dalam industri tekstil untuk pengelantang. Dalam industri kimia, bahan ini digunakan untuk memproduksi bahan peroksida metalik dan organik.

Hidrogen peroksida merupakan bahan yang relatif tidak stabil. Larutan dengan konsentrasi 8 % (massa) secara lambat akan terdekomposisi menjadi air dan oksigen setelah 9 bulan. Sinar matahari akan bertindak sebagai katalisator. Bila berada pada konsentrasi yang pekat (lebih besar dari 30 %), maka larutan ini aka terdegradasi secara cepat yang disertai timbulnya panas sehingga akan dapat teruapkan. Untuk menghindari bahaya ledakan, larutan ini distabilkan dengan sejumlah kecil natrium pirofosfat, yang akan bertindak sebagai katalis guna memperlama proses dekomposisi.

Page 15: Kuliah Korosif Dan Redoks

Beberapa logam seperti besi, baja, timah, tembaga, khrom, seng, mangan dapat bertindak sebagai katalis guna terjadinya dekomposisi. Larutan yang mengandung hidrogen peroksida lebih dari 50% (volume) dapat menyebabkan timbulnya api secara spontan dari bahan yang dapat terbakar. Hidrogen peroksida selain dapat bertindak sebagi oksidator kuat, namun dapat pula berfungsi sebagai reduktor lemah. Pada saat bertindak sebagai reduktor, oksigen selalu dibebaskan.

Hidrogen peroksida dapat menimbulkan masalah kesehatan yang serius; pada konsentrasi larutan lebih besar dari 30 % (volume) larutan ini korosif terhadap kulit. Di lingkungan kerja batas pemaparan maksimum adalah 1 ppm. Transportasi hidrogen peroiksida dengan konsentrasi sampai 20 % diberi label : 'oksidator'. Bila di atas konsentrasi tersebut diberi label : 'oksidator dan korosif'.

Page 16: Kuliah Korosif Dan Redoks

Hipokhlorit, Khlorit, Khlorat dan Perkhlorat

Bahan pengoksidasi yang juga banyak digunakan adalah natrium dan kalsium hipokhlorit, yang merupakan komponen aktif sebagai pemutih maupun untuk pembersih peralatan saniter. Hipokhlorit metal ini, dengan konsentrasi sekitar 3 sampai 5 %, biasanya digunakan sebagai pemutih pada pencucian pakaian karena kemampuannya bereaksi dengan karbon di udara akan memproduksi asam hipokhlor dan melepaskan oksigen, seperti reaksi di bawah ini :

2 NaClO(l) + H2O(l) + CO2 --- Na2CO3(l) + 2 HClO(l)

2 HClO(l) --- 2 HCl(l) + O2(g)

Oksigen yang dibebaskan dari dekomposisi fotokimia ini akan memucatkan pakaian. Bahan ini digunakan pula dalam penyediaan air bersih atau pengolahan air limbah sebagai desinfektan.

Natrium khlorit merupakan agen pemucat/pemutih yang banyak digunakan dalam industri kertas dan tekstil. Secara komersial, bahan ini diperoleh dalam konsentrasi larutan sampai 80 %. Dalam pengangkutannya, bahan ini dianggap sebagai bahan pengoksidasi, sedangkan dalam kondisi sebagai larutan dianggap sebagai korosif.

Page 17: Kuliah Korosif Dan Redoks

Metal khlorat yang sering digunakan adalah natrium khlorat atau kalium khlorat, digunakan terutama sebagai komponen serbuk mesiu, herbisida dan sebagainya. Natrium khlorat sangat sensitif misalnya bila bergesekan dan dapat menimbulkan terjadinya api dengan mudah. Bahan ini merupakan pengoksidasi yang sangat kuat. Bila bereaksi dengan serbuk logam seperti alumunium, akan menimbulkan ledakan.

Beberapa senyawa organik akan terbakar dengan sendirinya bila berkontak dengan bahan ini. Transportsai bahan ini membutuhkan label : 'pengoksidasi'.

Seperti halnya metal khlorat, maka metal-metal perkhlorat digunakan untuk kebutuhan yang hampir bersamaan, terutama yang berkaitan dengan penimbulan api dan ledakan. Namun bahan ini relatif lebih stabil dibanding bahan- bahan sebelumnya serta tidak menimbulkan reaksi yang prematur. Walaupun demikian, pengangkutan bahan ini pada kontainer pengangkutnya membutuhkan label : 'pengoksidasi'.

Page 18: Kuliah Korosif Dan Redoks

Senyawa-senyawa Amonium

Pada dasarnya semua senyawa yang mengandung ion amonium (NH4+) secara termal tidaklah stabil. Bila dipanaskan, senyawa ini akan terdekomposisi dengan dua jalan, yaitu :

- senyawa-senyawa amonium yang bukan agen-agen pengoksidasi terdekomposisi membentuk amonium, misalnya amonium khlorida yang secara termal terdekomposisi pada temperatur kurang dari 167 o C membentuk amonia dan hidrogen khlorida,

- senyawa-senyawa amonium yang merupakan agen-agen pengoksidasi dapat juga terdekomposisi membentuk amonia; tetapi lebih umum akan membentuk nitrogen, oksigen dan oksida-oksida metalik dan non metalik.

Senyawa-senyawa amonium merupakan senyawa yang sering dijumpai. Amonium sulfat merupakan pupuk yang paling sering digunakan dibanding senyawa amonium yang lain. Namun secara komersial, amonium nitrat dianggap sebagai yang paling penting diantara senyawa amonium yang lain, baik sebagai pupuk maupun sebagai komponen bahan peledak.

Page 19: Kuliah Korosif Dan Redoks

Amonium nitrat berpotensi menimbulkan resiko ledakan. Pada temperatur 80o ke 93o amonium nitrat terdekomposisi membentuk amonia dan asan nitrat, yang berlangsung secara endotermis :

NH4NO3(s) --- NH3(g) + HNO3

Pada temperatur sekitar 166 o C, amonium nitrat akan meleleh. Pada saat ini bahaya kebakaran dan ledakan akan besar bila senyawa ini tetap berada pada kondisi temperatur tinggi. Bila temperatur di atas 212 o C, amonium nitrat akan terdekompiosisi membentuk dinitrogen oksida dan uap air yang berlangsung secara eksotermis :

NH4NO3(g) --- N2O(g) + 2 H2O(g)

Bila pada saat pengangkutan bahan ini berada pada kontainer yang tertutup rapat, maka ledakan tidak dapat dihindari, api dapat berkobar yang didukung oleh adanya N2O sebagai pengganti oksigen udara. Beberapa senyawa dikenal mempunyai peranan sebagai katalis dalam menaikkan laju dekopmposisi amonium ini, misalnya senyawa yang mengandung tembaga, sulfur. Pengangkutan dan pewadahan bahan inimembutuhkan label : 'pengoksidasi'.

Page 20: Kuliah Korosif Dan Redoks

Oksidator Mengandung Khrom

Khrom pada tingkat oksidasi +6 terdapat dalam bentuk senyawa logam khromat, logam dikhromat, khrom trioksida dan khromilkhlorida. Pada kondisi sebagai ion-ion metalik tidak berwarna, sebagai khromat akan berwarna kuning dan sebagai dikhromat akan berwarna oranye.

Dikhromat metalik, seperti kalium dikhromat (K2Cr2O4) merupakan oksidator yang kuat, terutama bila berada dalam larutan asam. Oksidator ini banyak digunakan dalam industri elektropalting khrom, pewarnaan dan percetakan, komponen bahan peledak dan sebagainya.

Asam-asam yang berkaitan dengan khromat dan dikhromat hanya ada pada kondisi larutan. Bila air diuapkan darinya, maka yang tersisa adalah oksida khrom (VI) yang dikenal sebagai khromium trioksida, atau khromium anhidrid atau asam khromik dengan formula (CrO3). Asam ini berwarna merah yang digunakan untuk pembersihan permukaan logam atau gelas. Biasanya asam ini dibuat dengan penambahan asam sulfat pekat pada larutan kalium dikhromat.

Page 21: Kuliah Korosif Dan Redoks

Senyawa sejenis adalah khromil khlorida (CrO2Cl2), yang dikenal sebagai khromium oksikhlorida, suatu larutan merah yang terbentuk bila campuran asam khlorida dan asam sulfat ditambahkan pada larutan jenuk kalium dikhromat. Penggunaan dalam industri adalah seperti halnya asam khromik.

Seluruh senyawa yang mengandung khrom oleh USEPA dikatagorikan sebagai toksik, walaupun pada kenyataannya yang paling bersifat toksik adalah yang berada pada tingkat oksidasi +6. Senyawa ini bersifat karsinogenik dan dapat merusak ginjal. Transportasinya membutuhkan label sebagai 'oksidator' atau sebagai 'bahan korosif', tergantung pada kondisi oksidasinya.

Page 22: Kuliah Korosif Dan Redoks

Oksidator Mengandung Permanganat, Nitrit dan Nitrat

Permanganat metalik adalah senyawa yang mengandung mangan pada kondisi oksidasi +7 yang tidak berwarna, namun permanganat itu sendiri berwarna ungu. Permanganat metalik yang paling terkenal adalah natrium dan kalium permanganat. Larutan kalium permanganat digunakan untuk pengobatan dermatitis yang berasal dari bakteri atau fungi. Larutan yang lebih terkonsentrasi kadang digunakan dalam pengolahan limbah, termasuk limbah gas sebagai oksidator. Pengaturan pengangkutannya membutuhkan label : 'oksidator'.

Nitrit dan nitrat metalik dengan kandungan nitrogen pada tingkat oksidasi masing-masing +3 dan +5 adalah oksidator yang termasuk penting, misalnya dalam bentuk natrium nitrat dan natrium nitrit, yang banyak digunakan dalam industri makanan untuk mempertahankan warna. Namun natrium nitrit dengan kerja enzim tertentu akan membentuk senyawa nitrosamin, yang dianggap berpotensi sebagai senyawa karsinogenik. Demikian juga halnya natrium nitrat, dapat dikonversi oleh bakteri dalam perut untuk membentuk nitrit. Nitrit metalik dapat bertindak sebagai oksidator maupun reduktor. Nitrit metalik dioksidasi menjadi nitrat metalik dan direduksi menjadi nitrogen monoksida.