Reaksi Redoks

Ruang lingkup materi reaksi redoks meliputi perkembangan konsep redoks (pengikatan dan pelepasan oksigen, pelepasan dan penerimaan elektron, serta kenaikan dan penurunan bilangan biloks), konsep bilangan oksidasi dan tata nama IUPAC.

Pengertian reaksi oksidasi dan reduksi pada hakekatnya telah mengalami perkembangan. Pada awalnya, reaksi reduksi-oksidasi (redoks) dikaitkan dengan pengikatan dan pelepasan oksigen, kemudian dikembangkan menjadi proses serah terima elektron dan perubahan bilangan oksidasi (Purba, 2006).

a. Konsep oksidasi-reduksi sebagai pengikatan dan pelepasan oksigen.

Berdasarkan konsep ini, oksidasi adalah pengikatan oksigen, sedangkan reduksi adalah pelepasan oksigen.

Contoh :

Oksidasi : 4 Fe _(s) + 3 O_{2 (g)} → 2 Fe₂O_{3 (s)}

Reduksi : 2 SO₃ → 2 SO₂ + O₂

b. Konsep oksidasi-reduksi sebagai pelepasan dan penerimaan elektron.

Berdasarkan konsep ini, oksidasi adalah pelepasan elektron, sedangkan reduksi adalah penerimaan elektron.

Contoh :

Oksidasi : Ca → Ca²⁺ + 2e^-

Reduksi : S + 2e^- → S^2-

Redoks : Ca + S → Ca²⁺ + S^2-

Pada contoh reaksi di atas, kalsium dioksidasi oleh belerang, sedangkan belerang direduksi oleh kalsium. Pada reaksi ini, zat yang bertindak sebagai oksidator (pengoksidasi) adalah belerang, sedangkan kalsium bertindak sebagai reduktor (pereduksi).

Berdasarkan uraian di atas, oksidator adalah zat yang menerima elektron dan mengalami reduksi, sedangkan reduktor adalah zat yang melepas elektron dan mengalami oksidasi.

c. Konsep oksidasi-reduksi sebagai pertambahan dan penurunan bilangan oksidasi.

Berdasarkan konsep ini, oksidasi adalah pertambahan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi.

Setelah melepas dua elektron, bilangan oksidasi kalsium naik dari 0 menjadi +2. Di pihak lain, setelah menerima dua elektron, bilangan oksidasi S (belerang) turun dari 0 menjadi -2. Jadi, pada reaksi di atas kalsium mengalami oksidasi (pertambahan biloks), sedangkan belerang mengalami reduksi (penurunan biloks). Jika dikaitkan dengan perubahan bilangan oksidasi, maka oksidator dan reduktor dalam konsep ini adalah :

Oksidator = mengalami penurunan bilangan oksidasi

Reduktor = mengalami pertambahan bilangan oksidasi.

Jadi, pada reaksi di atas, Ca bertindak sebagai reduktor dan S bertindak sebagai oksidator.

Bilangan oksidasi adalah muatan yang dimiliki oleh suatu atom dalam suatu ikatannya dengan atom lain. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu senyawa bergantung pada unsur lain yang diikatnya. Unsur yang elektronegativitasnya lebih besar akan berada sebagai bilangan oksidasi negatif, sedangkan unsur yang elektronegativitasnya lebih kecil akan berada sebagai bilangan oksidasi positif (Rahardjo, 2008).

Aturan untuk menentukan bilangan oksidasi sebagai berikut (Purba, 2006):

a. Unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0

b. Fluorin, unsur yang paling elektronegatif dan membutuhkan tambahan 1 elektron, mempunyai bilangan oksidasi -1 pada semua senyawanya.

c. Bilangan oksidasi unsur logam selalu bertanda positif.

d. Bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu ion tunggal sama dengan muatannya.

e. Bilangan oksidasi H umumnya = +1, kecuali dalam senyawanya dengan logam, bilangan oksidasi H = -1.

f. Bilangan oksidasi O umumnya = -2

g. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa = 0

h. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion poliatom = muatannya.

Banyak unsur yang dapat membentuk senyawa dengan lebih dari satu macam tingkat oksidasi. Salah satu cara yang disarankan IUPAC untuk membedakan senyawa-senyawa seperti itu adalah dengan menuliskan bilangan oksidasinya dalam tanda kurung dengan angka Romawi.

a. Senyawa Ion

Cu₂S : tembaga(I) sulfida

CuS : tembaga(II) sulfida

b. Senyawa kovalen

N₂O : nitrogen(I) oksida atau dinitrogen monoksida

N₂O₃ : nitrogen(III) oksida atau dinitrogen trioksida