Oleh :

Siti Naqiyah

BILANGAN OKSIDASI

A. Konsep – Konsep Dasar

Atom – atom dalam unsure memiliki bilangan oksidasi 0Atom H dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi +1 Atom O dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi -2Atom logam dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi positifJumlah bilangan oksidasi atom – atom dalam senyawa = nolJumlah bilangan oksidasi atom – atom dalam ion = muatan ion Jika dua atom berikatan, bilangan oksidasi negatif selalu dimiliki atom yang keelektronegatifannya lebih besar

B.Beberapa Pengecualian Dalam senyawa F2O, bilangan oksidasi O = +2 Dalam peroksida (misalnya H2O2, Na2O2, BaO2), bilangan oksidasi O = -1 Dalam Hidrida logam (misalnya NaH, BaH2, AlH3), bilangan H = -1

C.Hubungan Bilangan Oksidasi dengan Reaksi Redoks

1. Oksidasi adalah a. Peristiwa pelepasan electron.b. Penambahan (naiknya) bilangan oksidasi.

2. Reduksi adalah a. Peristiwa penangkapan elektron b. Pengurangan (turunnya) bilangan oksidasi3. Reduktor (pereduksi) adalah a. Zat yang mengalami oksidasi b. Zat yang melepaskan elektron c. Zat yang bilangan oksidasinya naik4. Oksidator (pengoksidasi) adalah

a. Zat yang mengalami reduksib. Zat yang menangkap elektronc. Zat yang bilangan oksidasinya turun

5. Reaksi Redoks adalaha. Reaksi yang mengadung peristiwa reduksi dan oksidasib. Reaksi perubahan bilangan oksidasi

6. Reaksi disproporsionasi (autoredoks) adalaha. Reaksi redoks dimana hanya satu jenis atom yang mengalami

reduksi dan oksidasib. Reaksi redoks dimana hanya satu jenis atom yang bilangan

oksidasinya berubah7. Mol elektron adalah selisih bilangan oksidasi

PENYETARAAN REAKSI REDOKS

Syarat Penyetaraan Reaksi Redoks :• Jumlah atom kiri = jumlah atom

kanan• Muatan atom kiri = muatan atom

kanan

METODE BILOKS:

• Tentukan bilangan oksidasi atom-atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.Tulis perubahannya

• Setarakan jumlah electron yang dilepas dan yang diterima dengan mengisikan koefisien

• Tambahkan:1. ion H+,bila muatan ruas kiri lebih kecil2. ion OH-,bila muatan ruas kanan lebih besar

• Setarakan jumlah atom hydrogen (H) dengan menambahkan H2O pada ruas yang kekurangan atom H

CONTOH:Setarakan reaksi C2H6O + Cr2O7

2- → C2H4O + 2Cr3+

1. C2H6O + Cr2O72- → C2H4O + 2Cr3+

-2 +6 -2 +6 -14 -1 +4 -2 +3

2. 3C2H6O + Cr2O72- → 3C2H4O + 2Cr3+

3. Jumlah muatan ruas kiri = -24. Jumlah muatan ruas kanan = +65. Karena muatan ruas kiri lebih kecil dari muatan ruas

kanan, maka ruas kiri ditambah 8H+ agar setara6. 3C2H6O + Cr2O7

2- + 8H+ → 3C2H4O + 2Cr3+

7. Karena ruas kiri ada 26 atom H,dan ruas kana nada 12 atom H,maka pada ruas kanan ditambahkan 7 molekul H2O(mengandung 14 atom H) agar setara

8. 3C2H6O + Cr2O72- + 8H+ → 3C2H4O + 2Cr3+ + 7H2O

METODE SETENGAH REAKSI (ION ELEKTRON)• Tulis setengah reksi reduksi dan oksidasi• Setarakan jumlah atom yang mengalami oksidasi dan

reduksi• Setarakan jumlah atom O

Asam:Kurang O=ditambah H2OKurang H = ditambah H+

BasaKurang O = ditambah OH-

Kurang H = ditambah H2O• Untuk reaksi reduksi tambahkan e-di ruas kiri supaya

muatan ion ruas kiri = muatan ion ruas kanan• Samakan jumlah electron di ruas kiri dan ruas kanan

kemudian jumlahkan ke dua reaksi

CONTOH:

C2O42- + Cr2O7

2- → CO2Cr3+

• Reduksi = Cr2O72- → C2O4

2-

Oksidasi = C2O42- →Cr3+

• Reduksi = Cr2O72- + 14H+ → 2Cr3+ + 7H2O

Oksidasi = C2O42- → 2CO2

• Reduksi = Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3++7H2O

Oksidasi = C2O42- → 2CO2 + 2e-

• Reduksi = Cr2O72- + 14H++ 6e- → 2Cr3+ + 7H2O

Oksidasi = 3C2O42- → 6CO2 + 6e-

1.Sel VoltaDitemukan oleh Alessandro Volta pada tahun 1799Proses Sel Volta:

Dalam Sel volta mengandung 2 elektrode, yaitu katode sebagai electrode + dan anode sebagai electrode –

AnodeAnode KatodeKatode

-merupakan kutub merupakan kutub negatifnegatif-terjadi reaksi terjadi reaksi oksidasioksidasi-tempat tempat dilepaskannya dilepaskannya electronelectron-tempat tujuan tempat tujuan anionanion

-merupakan kutub merupakan kutub positif positif -terjadi reaksi terjadi reaksi reduksireduksi-tempat tempat diterimanya diterimanya electron electron -tempat tujuan tempat tujuan kationkation

Perhitungan potensial sel

Rumus:

EE00sel sel = E= E00

reduksi reduksi –E–E00oksidasioksidasi

Misal: Zn2+ + 2e- → Zn E0=-0,076 Cu2++2e- → Cu E0=0,34E0sel = E0red – E0oks =0,34-(-0,076)=+1,10 VKarena E0sel + reaksi berlangsung

Deret Volta

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au

E0 makin besar, reduktor makin kuat

Zn / Zn2+ // Ag+ / Ag

Mengalami Oksidasi Mengalami Reduksi

Elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi kimia.Reaksi berlangsung jika E sel +KNAP:

Katoda Negatif.Anoda PositifKatoda Reduksi (KARED)Anoda Oksidasi(ANOKS)

Reaksi Pada Katoda:Reaksi Pada Katoda: Ion IA,IIA,AlIon IA,IIA,Al3+3+,Mn,Mn2+2+ tidak tereduksi.Yang tereduksi air tidak tereduksi.Yang tereduksi air

2H2H22O + 2eO + 2e- - →→ H H22+2OH+2OH--

Karena ion IA dst adalah reduktor kuat sehingga susah Karena ion IA dst adalah reduktor kuat sehingga susah mereduksi (lebih mudah air)mereduksi (lebih mudah air)

Kation logam lain tereduksiKation logam lain tereduksiCuCu2+ 2+ + 2e+ 2e- - →→ CuCuAgAg+ + + e+ e-- →→ Ag Ag

Ion HIon H+ + dari asam lain tereduksidari asam lain tereduksi2H2H++ + 2e + 2e-- →→ H2 H2

Untuk leburan/cairan/lelehan IA,IIA,AlUntuk leburan/cairan/lelehan IA,IIA,Al3+3+,Mn,Mn2+2+ tereduksi tereduksiAlAl3+ 3+ + 3e+ 3e-- →→ Al AlKK++ + e + e- - →→ KK

Reaksi Pada Anoda :Reaksi Pada Anoda :

Ion Halida (FIon Halida (F--, Cl, Cl--, Br, Br--,I,I--)teroksidasi)teroksidasi

2Cl2Cl- - →→ ClCl22 + 2e + 2e--

2Br2Br- - →→ BrBr2 2 + 2e+ 2e--

Anion Yang Beroksigen Tidak TeroksidasiAnion Yang Beroksigen Tidak Teroksidasi

2H2H22OO→→ O O2 2 + 4H+ 4H+ + + 4e+ 4e--

Ion OHIon OH- - dari basa teroksidasidari basa teroksidasi

4OH4OH-- OO2 2 + 2H+ 2H22O + 4eO + 4e--

Untuk elektrode aktif teroksidasi kecuali elektrode Untuk elektrode aktif teroksidasi kecuali elektrode inert(C, Pt, Au)inert(C, Pt, Au)Ni Ni →→ Ni Ni2+ 2+ + 2e+ 2e--

HUKUM FARADAY I

“massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan”

W=eFE= Ar = Mr

Biloks/valensi Valensi

IF=I mol e-

W=eIt96500

HUKUM FARADAY II

Arus & muatan samaF1=F2

Mol1.val1=Mol2.val2W1=e1W2=e2

KEGUNAAN ELEKTROLISIS :KEGUNAAN ELEKTROLISIS : Produksi ZatProduksi Zat untuk menghasilkan logam alkali Mg, Al, F, Cl, NaOH < NaClOuntuk menghasilkan logam alkali Mg, Al, F, Cl, NaOH < NaClO44, H, H22OO22 pemisahan zat yang terbentuk di katode dengan Sel Diafragma,Sel Merkuripemisahan zat yang terbentuk di katode dengan Sel Diafragma,Sel Merkuri Pemurnian LogamPemurnian Logam Pemurnian tembaga menggunakan larutan CuSOPemurnian tembaga menggunakan larutan CuSO44 Penyepuhan(electroplating)Penyepuhan(electroplating) Melindungi logam dari korosiMelindungi logam dari korosi Logam yang akan disepuh sebagai katode&penyepuhnya sebagai anodeLogam yang akan disepuh sebagai katode&penyepuhnya sebagai anode Pemisahan Logam dari SenyawanyaPemisahan Logam dari Senyawanya Pembuatan alumunium& bijih alumuniumPembuatan alumunium& bijih alumunium

CONTOH SOAL

1. Pada elektrolisis, larutan AgNO3 dengan elekroda C digunakan muatan listrik 0,05 F. Banyaknya perak (Ar Ag=108) yang diendapkan pada katode adalah…

Jawab : Valensi Ag = +1

Mol = F/Val = 0,05/1 = 0,05 mol

massa = 0,05 x 108 = 5,4 gr

2. Tulislah reaksi elektrolisis lelehan MgCl2 dengan elektroda grafit

Jawab : MgCl2 → Mg2+ + 2Cl-

pada elektrolosis lelehan senyawa ion dengan elektroda inert maka kation di reduksi di katode, sedangkan anion di oksidasi di anode

Katode : Mg2+ + 2e → Mg

Anode : 2Cl- → Cl2

+

Mg2+ + 2Cl- → Mg + Cl2

Proses perubahan logam menjadi senyawanya yang dapat merusak material atau zat-zat secara perlahan oleh suatu

proses kimia.Korosi atau perkaratan umumnya melibatkan O2 & H2O dan

disebabkan oleh larutan korosif(kemampuan untuk menimbulkan korosi),contohnya adalah larutan

asam,bolerang,dioksida,karbondioksida,PH larutan,permukaan logam yang tidak rata&kontak logam dengan logam lain.Logam

yang korosi mengalami oksidasi.Logam untuk tujuan komersial biasanya dicampur

dengan karbon dan zat lain yang tidak seluruhnya tersebar merata,zat pengotor tersebut(impurities)bertumpuk pada bagian

tertentu sehingga timbul perbedaan potensial listrik dengan bagian tanpa campiran.

Proses perkaratan besi,bagian besi menjadi anodeFe(s) → Fe2+

(aq) + 2e-

O2 mengalami reduksiO2(g) + 4H +(aq)+ 4e- → 2H2OO2(g) + 2H2O + 4e- → 4OH-

Fe2+ du anode mengalami oksidasi menjadi Fe3+

.Fe3+membentuk besi (III)oksida yang mengikat air(Fe2O3.H2O)dan terjadi karat.H+(asam)atau H2O diperlukan mereduksi O2 pada

katode.Maka korosi cepat terjadi di daerah industri atau daerah yang memiliki kelembaban tinggi.Di daerh Industri perkaratan mudah terjadi

karena asap pabrik mengandung SO2.Garam-garam di pantai atau pegunungan berkapur juga mempersepat korosi.

CARA MENGHAMBAT KOROSICARA MENGHAMBAT KOROSI

• Pada pembuatan logam zat-zat yang dicampurkan harus tersebar Pada pembuatan logam zat-zat yang dicampurkan harus tersebar meratamerata

• Melapisi permukaan logam dengan cat anti korosi atau minyak Melapisi permukaan logam dengan cat anti korosi atau minyak untuk mencegah kontak antara permukaan logam dengan udarauntuk mencegah kontak antara permukaan logam dengan udara

• Memberi kantong anti lembab dan menutup bagian-bagian yang Memberi kantong anti lembab dan menutup bagian-bagian yang terbuka seperti pada pesawat terbang.terbuka seperti pada pesawat terbang.

• Menghubungkan besi dengan kutub negative sumber listrik.Menghubungkan besi dengan kutub negative sumber listrik.• Melakukan galvanisasi(penyalutan)yaitu besi disalut dengan lapisan Melakukan galvanisasi(penyalutan)yaitu besi disalut dengan lapisan

tipis seng.Seng memiliki Etipis seng.Seng memiliki E00 lebih kecil dari besi,sehingga seng lebih kecil dari besi,sehingga seng teroksidasi membaentuk lapisan 2teroksidasi membaentuk lapisan 2nnO yang melindungi permukaan O yang melindungi permukaan besi.besi.

• Metode megorbankan anode untuk melindungi katode seperti pada Metode megorbankan anode untuk melindungi katode seperti pada perlindungan besi disebut metode katodik.Disekitar besi perlindungan besi disebut metode katodik.Disekitar besi ditempatkan logam lain yang memiliki Editempatkan logam lain yang memiliki E00 lebih kecil missal lebih kecil missal magnesium.Lalu dihubungkan dengan besi melalui kawat.Akibatnya magnesium.Lalu dihubungkan dengan besi melalui kawat.Akibatnya logam magnesium lebih dulu teroksidasi dari besi.Metide ini dipakai logam magnesium lebih dulu teroksidasi dari besi.Metide ini dipakai untuk melindungi pipa besi yang tertanam dalam tanah atau baling-untuk melindungi pipa besi yang tertanam dalam tanah atau baling-baling kapal yang berada dibawah permukaan laut.baling kapal yang berada dibawah permukaan laut.

• Purbianto, Agung dan P.Ananta,S-MIA.1989.Kimia 2.Klaten:PT.Intan Pariwara

• Purba, Michael.2002.Kimia untuk SMA kelas XII.Jakarta:PT.Erlangga

• Sumarbo, Yuliastuti.1990.Ilmu Kimia untuk kelas 2 semester 4 SMA.Klaten:PT.Intan Pariwara

•Sutresna, Nana.2004.Kimia untuk SMA kelas XII.Jakarta:PT.Grafindo

•www.google.com