A. Pengertian Reaksi Kimia
Reaksi
kimia adalah peristiwa perubahan kimia dari zat-zat yang bereaksi berubah
menjadi zat-zat hasil reaksi. Zat-zat
yang bereaksi disebut pereaksi/reaktan, Zat-zat
hasil reaksi disebut produk.
Contoh
: A + B → C + D
A
dan B disebut reaktan
C
dan D disebut produk
Terjadinya
reaksi kimia ditunjukkan dengan 4 ciri, yaitu:
1. Terjadinya
perubahan warna
2. Terjadinya
perubahan suhu
3. Timbulnya
endapan
4. Terjadinya
gelembung gas
B. Pengertian Persamaan dan
Penyetaraan Reaksi Kimia
Suatu
reaksi kimia biasanya dituliskan dalam bentuk persamaan yang sering disebut
persamaan reaksi kimia.
Contoh
persamaan reaksi kimia:
C + O2 → CO2
Reaksi
pembentukan gas CO2 di atas merupakan reaksi kimia yang sudah
setara. Reaksi kimia tersebut dikatakan setara karena jumlah atom C dan atom O
diruas kiri dan ruas kanan mempunyai jumlah yang sama.
Tetapi
dalam persamaan reaksi kimia jumlah atom zat-zat yang bereaksi tidaklah selalu
sama sehingga reaksi tersebut dikatakan belum setara. Contoh pada reaksi
pembentukan molekul air berikut ini:
H2 + O2 → H2O (belum setara)
Untuk
menyamakan/menyetarakan jumlah masing-masing atom O dan H pada ruas kiri maupun
kanan, kita lakukan langkah:
1.
Menambahkan
koefisien 2 di depan rumus H2O, sehingga persamaannya menjadi :
H2 + O2
→ 2H2O (belum setara)
2.
Jumlah
atom O sudah setara, tetapi jumlah atom H belum setara sehingga perlu
menambahkan keofisien 2 di depan rumus H2, maka persamaannya akan
menjadi :
2H2 + O2
→ 2H2O (setara)
C. Pengelompokkan Reaksi
Kimia
Berdasarkan
terjadinya perubahan bilangan oksidasi atom di dalam senyawa, reaksi kimia
dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu:
1. Reaksi Asam-Basa (Netralisasi)
|
1
|
Contoh
: Na+ OH‑ + H+ Cl- Na+ Cl- + H+
OH-
2. Reaksi Reduksi-Oksidasi (Redoks)
Yaitu
suatu reaksi kimia di mana reaksi oksidasi dan reduksi terjadi secara bersamaan.
Contoh
: C +
O2
CO2
D. Konsep Reduksi Oksidasi
Masih
ingatkah kalian tentang kimia? Perubahan
kimia selalu disertai terbentuknya zat baru.
Proses perubahan tersebut dikenal dengan reaksi kimia. Reaksi kimia dapat berupa reaksi redoks
(reduksi oksidasi) dan reaksi bukan redoks.
Masilah kita pelajari konsep oksidasi, reduksi dan reaksi lainnya. Pengertian reaksi reduksi oksidasi dapat
ditinjau dari 3 hal, yaitu:
a. Pengertian reaksi reduksi oksidasi
ditinjau dari pengikatan atau pelepasan Oksigen
˜Oksidasi
adalah reaksi pengikatan/penggabungan zat dengan oksigen.
Contoh:
Ø Perkaratan
besi:
4Fe + 3O2
→ 2Fe2O3 (besi
mengalami oksidasi)
Ø Pembakaran
gas metana
CH4
+ 2O2 → CO2 + 2H2O (CH4 mengalami oksidasi)
˜Reduksi
adalah reaksi pelepasan oksigen dari suatu zat
Contoh:
Ø Penguraian
air menjadi hidrogen dan oksigen
2H2O
→ 2H2 + O2 (H2O mengalami reduksi)
Ø Pengolahan
bijih besi menjadi besi
Fe2O3
+ 3CO → 2Fe +
3CO2 (Fe2O3 mengalami
reduksi)
Dari peristiwa
di atas, maka dapat disimpulkan:
Oksidasi adalah pengikatan/penggabungan oksigen dari suatu zat
Reduksi adalah pelepasan oksigen dari suatu zat
b. Pengertian reaksi reduksi oksidasi
ditinjau dari penerimaan dan pelepasan eleltron
˜Oksidasi
adalah reaksi pelepasan elektron
Contoh:
Mg → Mg2+ + 2e (Mg mengalami oksidasi)
˜
Reduksi adalah reaksi penerimaan elektron
Contoh:
Cl2
+ 2e → 2Cl- (Cl2 mengalami reduksi)
Dari
definisi tersebut maka dapat disimpulkan:
Oksidasi adalah pelepasan elektron dari suatu zat
|
2
|
c. Pengertian reaksi reduksi oksidasi
ditinjau dari bilangan oksidasi
Untuk
reaksi yang tidak melibatkan oksigen dan ion sangat sulit untuk menentukan
reaksi reduksi atau oksidasi. Oleh
karena itu, konsep reaksi redoksi ditinjau dari bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi adalah bilangan yang
menyatakan besarnya muatan suatu atom bila atom tersebut melepas atau menerima
elektron.
Contoh:
Zn + Cu2+
→ Zn2+ + Cu
Pada
reaksi tersebut logam Zn dikatakan mengalami oksidasi dari Zn menjadi Zn2+,
bilangan oksidasi Zn bertambah dari nol menjadi +2. Sedangkan ion Cu2+ dikatakan
mengalami reduksi karena bilangan oksidasi ion Cu2+ berkurang dari
+2 menjadi nol. Dalam hal ini dapat
disimpulkan:
Oksidasi adalah penambahan/kenaikan bilangan oksidasi
Reduksi adalah pengurangan/penurunan bilangan oksidasi
Dalam
reaksi redoks zat yang mengalami reduksi disebut oksidator (pengoksidasi) dan
zat yang mengalami oksidasi disebut reduktor
(pereduksi). Sehingga dapat dikatakan
bahwa pada reaksi di atas Zn disebut sebagai reduktor dan Cu2+
disebut sebagai oksidator.
d. Penentuan Bilangan Oksidasi
Untuk
menentukan bilangan oksidasi perlu diperhatikan beberapa ketentuan sebagai
berikut:
1. Bilangan
oksidasi Atom dalam unsur atau unsur bebas sama dengan nol
Contoh:
Bilangan oksidasi dari: Fe,
Na, Cl2, O2, H2 adalah nol
2. Bilangan
oksidasi ion sama dengan muatan ion tersebut.
Contoh:
˜ Bilangan
oksidasi ion Na+ = +1
˜ Bilangan
oksidasi ion Mg2+ = +2
˜ Bilangan
oksidasi ion S2- = -2
˜ Bilangan
oksidasi ion Cl- = -1
3. Bilangan
oksidasi logam dalam senyawa atau ion
selalu positif
Contoh:
˜ Logam golongan
I A = +1
˜ Logam
golongan II A = +2
˜ Dalam
AgNO3, bilangan oksidasi Ag = +1
˜ Dalam
CuSO4, bilangan oksidasi Cu = +2
4. Bilangan
oksidasi atom H dalam senyawa antar ion sama dengan +1, kecuali dalam hidrida
(senyawa antara logam dengan hidrogen) bilangan oksidasi atom H sama dengan -1.
Contoh:
˜ Bilangan
oksidasi H dalam HCl adalah +1
˜ Bilangan
oksidasi H dalam H2SO4 adalah +1
˜ Bilangan
oksidasi H dalam NaH (natrium hidrida) adalah -1
5.
Bilangan
oksidasi atom O dalam senyawa atom ion sama dengan -2, kecuali dalam OF2 (bilangan
oksidasi O = +2) dan dalam
peroksida, misalnya H2O2 (bilangan oksidasi O = -1)
6. Jumlah
bilangan oksidasi atom-atom dalam senyawa netral sama dengan nol
Contoh:
Bilangan oksidasi atom S dalam
H2SO4 dapat dihitung sebagai berikut:
|
3
|
2 x 1 + biloks S + 4 x (-2) =
0
2 + biloks S – 8 = 0
Biloks
S – 6 = 0
Biloks
S = +6
7. Jumlah
bilangan oksidasi atom dalam ion poliatom sama dengan muatan ion
Contoh:
Bilangan oksidasi atom Cr
dalam Cr2O72- dapat dihitung sebagai berikut:
2 x biloks Cr + 7 x bilks O =
-2
2 x biloks Cr + 7(-2) = -2
2 x biloks Cr – 14 = -2
2 x biloks Cr = 14 – 2 = +12
Biloks Cr = +6
Ditinjau
dari bilangan oksidasi, reaksi resdoks dapat didefinisikan sebagai berikut:
˜ Oksidasi adalah reaksi yang menyebabkan terjadinya
kenaikan bilangan oksidasi (biloks)
Contoh:
Na → Na+ + e (bilangan
oksidasi Na naik)
0
|
oksidasi
|
Mg + ½O2 → MgO (bilangan
oksidasi Mg naik)
|
oksidasi
|
˜ Reduksi
adalah reaksi yang menyebabkan terjadinya penurunan bilangan oksidasi.
Contoh:
Cl + 2e → 2Cl- (bilangan oksidasi Cl turun)
0
|
reduksi
|
Fe2O3
+ 3CO → 2Fe + 3CO2 (bilangan oksidasi Fe turun)
|
reduksi
|
Reaksi oksidasi selalu disertai reaksi reduksi yang
disebut dengan reaksi redoks (reduksi oksidasi). Dengan kata lain reaksi redoks adalah reaksi
dimana terjadi reduksi dan oksidasi.
Contoh:
Fe2O3
+ 3CO → 2Fe + 3CO2 (redoks)
|
reduksi
|
|
oksidasi
|
(Fe
mengalami reduksi dan C mengalami oksidasi, jadi secara total merupakan reaksi
redoks). Pada reaksi di atas Fe2O3
berfungsi sebagai oksidator (zat yang melakukan oksidasi/mengalami
reduksi). Sedangkan CO berfungsi sebagai
reduktor (zat yang melakukan reduksi/mengalami oksidasi).
e. Reaksi Otoredoks (Disproporsionasi)
Reaksi otoredoks adalah reaksi
dimana suatu zat mengalami reduksi sekaligus oksidasi (oksidator dan
reduktornya merupakan zat yang sama).
Contoh:
3I2 + 6NaOH → 5NaI + NaIO3 + 3H
|
reduksi
|
|
oksidasi
|
|
4
|
f. Penerapan Reaksi Redoks
Reaksi redoks banyak
diterapkan dalam kehidupan sehari-hari dan industrik. Beberapa penerapan reaksi
redoks adalah sebagai berikut:
1. Reaksi Pembakaran
Reaksi
pembakaran adalah reaksi antara suatu zat dengan oksigen. Dengan demikian reaksi pembakaran merupakan
reaksi oksidasi terhadap suatu zat.
Proses oksidasi pada reaksi pembakaran berlangsung cepat, lebih cepat
dari reaksi oksidasi biasa.
Contoh:
a.
Pembakaran
pita magnesium
2Mg + O2 → 2MgO
b.
Pembakaran
etana
2C2H6 +
7O2 → 4CO2 + 6H2O
c.
Pembakaran
karbon
C + O2 → CO2
Pada contoh di atas, Mg
mengalami oksidasi, karbon dalam C2H9 dan unsur karbon
mengalami oksidasi. Reaksi pembakaran
dilakukan terutama untuk memperoleh energi (kalor).
2. Pengolahan logam dari bijihnya
Logam-logam
diperoleh dengan cara mereduksi bijih logamnya.
Misalnya logam besi diperoleh dengan cara mereduksi bijih Fe2O3
(hematit) dalam tanur tinggi.
Fe2O3 +
3CO → 2Fe
+ 3CO2
Bijih
besi besi
3. Pengolahan air limbah dengan lumpur aktif
Air
limbah yang banyak mengandung zat (bahan) sebelum dibuang ke perairan bebas
dimasukkan dalam kolam untuk diproses dengan lumpur aktif yaitu lumpur yang
kaya akan bakteri yang dapat mengoksidasi zat (bahan) dalam air limbah. Setelah diproses dengan lumpur aktif barulah
air limbah dialirkan ke perairan bebas.
4. Pelapisan logam (elektroplating)
Proses
pelapisan logam terjadi melalui reaksi redoks dalam suatu sel elektrolisis.
g. Penyetaraan reaksi reduksi oksidasi
Suatu
reaksi redoks dikatakan setara, apabila:
˜ Jumlah atom di ruas kiri sama dengan
jumlah atom di ruas kanan
˜ Jumlah muatan ion di ruas kiri sama
dengan jumlah muatan ion di ruas kanan.
Contoh:
5Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8H+(aq) → 5Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4H2O(l)
5Fe2+(aq) + MnO4-(aq) + 8H+(aq) → 5Fe3+(aq) + Mn2+(aq) + 4H2O(l)
Ada beberapa cara dalam penyetaraan reaksi
redoks:
a) Cara
PBO (Perubahan Bilangan Oksidasi)
Langkah-langkah penyelesaiannya:
1.
Carilah unsur yang mengalami
kenaikkan bilangan oksidasi (oksidasi) dan penurunan bilangan oksidasi
(reduksi).
2.
Setarakan dulu jumlah atom unsur
yang berubah bilangan oksidasinya
3.
Samakan kenaikan dan penurunan
bilangan oksidasi dengan mengalikan faktor pengali agar jumlah muatan atom yang mengalami reduksi oksidasi sama.
4.
Mengisikan faktor pengali menjadi
koefiisen reaksi
5.
|
5
|
Contoh:
MnO4-(aq) + H2C2O4(aq) → Mn2+(aq) + CO2(g)
MnO4-(aq) + H2C2O4(aq) → Mn2+(aq) + CO2(g)
Langkah
penyetaraannya:
1. Langkah 1
|
oksidasi
|
|
reduksi
|
MnO4-(aq)
+ H2C2O4(aq) → Mn2+(aq)
+ CO2(g)
|
-5
|
|
+1
|
2. Langkah 2
MnO4-(aq)
+ H2C2O4(aq)
→ Mn2+(aq) + 2CO2(g)
3.Langkah 3
|
-5 x 1
|
|
+1 x 5
|
4. Langkah 4
MnO4-(aq)
+ 5H2C2O4(aq) → Mn2+(aq)
+ 10CO2(g)
5. Langkah 5
2MnO4-(aq)
+ 5H2C2O4(aq) + 6H+ → 2Mn2+(aq) +
10CO2(g) + 8H2O
b) Cara
Setengah Reaksi
Langkah-langkah penyelesaiannya:
1.
Tuliskan
bagian-bagian reaksi yang langsung mengalami reaksi reduksi dan oksidasi
2.
Samakan di ruas kiri dan ruas kanan
jumlah unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
3.
Samakan perubahan bilangan oksidasi
dengan menambahkan elektron di ruas kiri dan ruas kanan
4.
a. Ruas yang kekurangan oksigen
ditambah H2O dan ruas yang kekurangan hidrogen ditambah H+ (asam)
b. Ruas yang kekurangan oksigen
ditambah OH- dan ruas yang kekurangan hidrogen ditambah H2O (basa)
Contoh:
ClO- + I-
→ Cl- + I2 (asam)
Langkah
penyetaraan:
1. Langkah 1
Reduksi : ClO- → Cl-
Oksidasi : I- →
I2
2. Langkah 2
ClO- →
Cl-
2 I- → I2
3. Langkah 3
ClO- → Cl-
2 I- → I2 + 2e
4. Langkah 4
ClO- + 2H+ + 2e →
Cl- + H2O
|
6
|
ClO-
+ 2H+ + 2 I- → I2 + Cl- + H2O
Lembar
Kerja Siswa
Standar
Kompetensi : Memahami perkembangan konsep
reaksi kimia
Kompetensi
Dasar : Pengertian umum reaksi kimia
A.
Pengertian Persamaan Reaksi
Kimia
Persamaan
reaksi kimia adalah suatu bentuk penulisan reaksi kimia antara pereaksi dan
produk
Persamaan
reaksi kimia dapat ditulis: A + B → C + D
A
dan B disebut pereaksi
C
dan D disebut produk
B.
Pengelompokan
Reaksi Kimia
Reaksi
kimia dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu reaksi asam basa dan reaksi redoks.
Reaksi
asam basa dikenal dengan reaksi penggaraman/penetralan
Reaksi
redoks adalah reaksi yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi.
Diskusikan latihan berikut
bersama kelompok:
1. Tuliskan
persamaan reaksi antara zat-zat berikut:
a. Pembakaran
gas metana menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air.
b. Pembakaran
spirtus (etanol) menjadi gas karbon dioksisa dan uap air
c. Reaksi
antara besi dengan oksigen di udara membentuk besi (III) oksida yang dikenal
dengan proses perkaratan
d. Reaksi
antara gas belerang monoksida dengan gas air hujan menghasilkan asam sulfat.
e. Reaksi
antara asam klorida dengan natrium hidroksida akan menghasilkan natrium klorida
(garam dapur) dan air.
f.
Reaksi
antara asam sulfat dengan kalium hidroksida menghasilkan kalium sulfat dan air
2.
Tuliskan senyawa-senyawa yang bertindak sebagai pereaksi
dan hasil reaksi pada reaksi nomor 1!
3. Setarakan
persamaan reaksi pada reaksi nomor 1!
4. Dari
reaksi-reaksi pada soal noomor 1, manakah yang termasuk reaksi asam basa dan
reaksi redoks?
Lembar Jawab
1. Persamaan
Reaksi Kimia
|
Reaksi
|
Persamaan Reaksi Kimia
|
|
A
|
|
|
B
|
|
|
C
|
|
|
D
|
|
|
E
|
|
|
F
|
|
2. Pereaksi
dan hasil reaksi
|
Reaksi
|
Pereaksi
|
Hasil Reaksi/Produk
|
|
A
|
|
|
|
B
|
|
|
|
C
|
|
|
|
D
|
|
|
|
E
|
|
|
|
F
|
|
|
3. Penyetaraan
reaksi
|
Reaksi
|
Penyetaraan Reaksi
|
|
A
|
|
|
B
|
|
|
C
|
|
|
D
|
|
|
E
|
|
|
F
|
|
4. Pengelompokan
reaksi asam basa dan reaksi redoks:
Yang
merupakan reaksi asam basa ...
Yang
merupakan reaksi redoks ...
5. Setarakan
reaksi redoks berikut: Cr2O2-(aq) + SO2(g)
→
Cr3+(aq) + H2SO4(aq)
Kelompok:
Anggota Kelompok: 1.
2.
3.
4.
5.
Soal Latihan Pilihan Ganda
1.
Reaksi oksidasi adalah ...
A.
Reaksi pelepasan D.
Reaksi pengikatan oksigen
B.
Reaksi penangkapan elektron E.
Reaksi pengikatan hidrogen
C.
Reaksi penurunan bilangan oksidasi
2.
Bilangan oksidasi N = -2 terdapat pada senyawa ...
A.
NO D.
N2O3
B.
KNO3 E.
N2H4
C.
NH4Cl
3. Pada reaksi redoks: I2 + 2HCl +
SnCl2 → SnCl4 + 2HI, atom Sn mengalami perubahan bilangan oksidasi
yaitu ...
A.
Dari +2 menjadi +4 D.
Dari +1 menjadi +2
B.
Dari -2 menjadi -4 E.
Dari -2 menjadi +2
C.
Dari +1 menjadi +4
4. Pada reaksi: 2KClO3 → 2KCl + 3O2, atom klor mengalami
perubahan bilangan oksidasi yaitu ...
A.
Dari +1 menjadi -1 D.
Dari +3 menjadi +1
B.
Dari +3 menjadi -1 E.
Dari +5 menjadi +1
C.
Dari +5 menjadi -1
5.
Bilangan oksidasi atom C dalam K2C2O4
adalah ...
A.
+2 D.
+5
B.
+3 E.
+6
C.
+4
|
8
|
6.
Bilangan oksidasi Cr tertinggi terdapat dalam senyawa ...
A.
CrO2 D.
K2Cr2O7
B.
|
9
|
C.
K2Cr2O4
7.
Bilangan oksidasi atom N dalam NaNO3 dan N2O3,
masing-masing adalah ...
A.
-3 dan +5 D.
+5 dan +3
B.
-3 dan +3 E.
+5 dan -3
C.
+5 dan -5
8.
Bilangan oksidasi atom S dalam SO2 dan K2SO4,
masing-masing adalah ...
A.
-4 dan -3 D.
+2 dan +6
B.
+2 dan +3 E.
+4 dan +6
C.
+4 dan +3
9. Pada reaksi redoks: 2Na + H2SO4
→ Na2SO4 + H2,
zat yang bertindak sebagai oksidator dan reduktor, masing-masing adalah ...
A.
Na dan H2SO4 D.
H2SO4 dan Na
B.
Na dan Na2SO4 E.
H2SO4 dan H2
C.
Na dan H2
10.
Di antara reaksi berikut yang merupakan reaksi redoks adalah ...
A.
CaCO3 → CaO + CO2 D.
Mg + H2CO3 → MgCO3 + H2
B.
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl E. Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
K+
+ Cl- → KCl
Tidak ada komentar:
Posting Komentar