Menurut teori Bilangan oksidasi reaksi berikut yang merupakan reaksi oksidasi adalah

Di artikel sebelumnya kita telah membahas apa itu reaksi redoks. Reaksi redoks yang umum dimanfaatkan di bidang farmasi, biologi, industri, metalurgi, dan pertanian merupakan jenis reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi secara bersamaan. Selama terjadi reaksi redoks, jumlah elektron yang hilang sama dengan jumlah elektron yang diperoleh.

Reaksi redoks terdiri dari reaksi reduksi dan oksidasi. Reduksi merupakan proses penghilangan oksigen atau unsur elektronegatif dari suatu zat atau penambahan hidrogen atau unsur elektropositif pada suatu zat. Sementara itu, oksidasi adalah penambahan oksigen atau unsur elektronegatif apa pun pada suatu zat atau penghilangan hidrogen atau unsur elektropositif apa pun dari suatu zat.

Ada beberapa jenis reaksi redoks yang kita kenal, meluputi reaksi kombinasi, dekomposisi, pertukaran, dan disproporsionasi.

Reaksi Kombinasi

Reaksi kombinasi adalah reaksi ketika dua atau lebih unsur bergabung membentuk senyawa tunggal.

Reaksi Dekomposisi

Reaksi dekomposisi atau penguraian adalah reaksi ketika suatu senyawa memecah atau terurai menjadi dua atau lebih zat atau unsur sederhana. Reaksi dekomposisi biasa disebut sebagai kebalikan dari reaksi kombinasi.

Tapi, tidak semua reaksi dekomposisi merupakan reaksi redoks. Contohnya adalah reaksi berikut.

Karena tidak ada perubahan dalam bilangan oksidasi di setiap unsurnya, reaksi di atas tidak termasuk ke dalam reaksi redoks. Agar reaksi dekomposisi menjadi reaksi redoks, setidaknya satu komponen yang terbentuk harus dalam bentuk unsur.

Reaksi Pertukaran

Reaksi pertukaran atau penggantian adalah reaksi di mana atom atau ion dalam suatu senyawa digantikan oleh atom atau ion dari senyawa lain. Reaksi penggantian dikelompokkan menjadi penggantian logam maupun nonlogam.

(Baca juga: Cari Tahu tentang Reaksi Redoks)

Penggantian logam terjadi ketika suatu logam dalam suatu senyawa digantikan oleh logam yang lebih reaktif dalam keadaan bebas. Contohnya pada reaksi di bawah ini.

Reaksi penggantian logam berguna dalam proses metalurgi ketika logam murni diperoleh dari senyawa yang terdapat dalam bijih.

Sementara itu, reaksi penggantian nonlogam termasuk penggantian hidrogen, halogen, dan terkadang oksigen. Semua logam alkali dan beberapa logam alkali tanah (Ca, Sr, dan Ba) menggantikan hidrogen dari air dingin. Contohnya dapat dilihat pada reaksi berikut.

Reaksi Disproporsionasi

Jenis reaksi redoks yang terakhir adalah disproporsionasi. Reaksi ini terjadi ketika unsur yang sama secara bersamaan teroksidasi dan tereduksi. Unsur yang memiliki tiga atau lebih bilangan oksidasi dapat bertindak sebagai oksidator dan reduktor sendiri. Contohnya pada reaksi berikut.

Dalam reaksi di atas, bilangan oksidasi oksigen (-1) tereduksi menjadi -2 dan teroksidasi menjadi 0.

Reaksi redoks atau reduksi – oksidasi, merupakan reaksi yang menunjukkan adanya perubahan bilangan oksidasi pada reaktan dan produk. Prinsip reaksi redoks banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada baterai dan aki, pelapisan logam, dll.

Tahukah anda, besi yang berkarat diakibatkan oleh logam Besi (Fe) yang mengalami oksidasi dengan adanya air menghasilkan besi oksida? Buah yang mengalami perubahan warna setelah dikupas juga diakibatkan oleh adanya oksidasi? Pada artikel ini akan dibahas apa itu reaksi oksidasi dan reduksi, bagaimana menentukan bilangan oksidasi, cara menyetarakan reaksi redoks, dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.

Pengertian

Redoks merupakan singkatan dari Reduksi dan Oksidasi. Pengertian reaksi redoks dapat dijelaskan berdasarkan beberapa konsep, sebagai berikut.

Gambar 1. Pengertian reaksi redoks dan contoh [1]

Dalam suatu reaksi redoks, zat yang mengalami reduksi akan mengakibatkan zat lain mengalami oksidasi, sehingga zat yang mengalami reduksi disebut juga oksidator. Sebaliknya, zat yang mengalami oksidasi akan mengakibatkan zat lain mengalami reduksi, sehingga disebut juga reduktor [1].

Gambar 2. Perbedaan reduktor dan oksidator

Bilangan Oksidasi

Pengertian
Bilangan oksidasi (biloks) atau disebut juga tingkat oksidasi adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya elektron yang dilepas atau ditangkap oleh suatu atom dalam pembentukan senyawa [2]. Reaksi redoks dapat dibedakan berdasarkan perubahan bilangan oksidasi, sehigga untuk menentukan spesi yang mengalami reduksi dan oksidasi, perlu diketahui nilai biloksnya.

Penentuan Bilangan Oksidasi
Penentuan bilangan oksidasi dapat dilakukan dengan mengikuti aturan berikut [3, 4].

1. Total biloks semua atom sama dengan muatan atom, molekul, atau ion
2. Total biloks dalam molekul netral adalah 0
3. Logam Alkali (Gol. IA: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) memiliki biloks +1, sedangkan Alkali Tanah (Gol. IIA: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) memiliki biloks +2
4. Golongan Halogen (VIIA) dalam senyawa umumnya memiliki biloks -1, kecuali atom Klorin, Bromin, dan Iodin, ketika berikatan dengan oksigen atau halogen lainnya, biloks dapat bernilai positif
5. Hidrogen memiliki bilangan oksidasi +1, kecuali dalam hidrida logam, biloks H -1
6. Oksigen memiliki bilangan oksidasi -2, kecuali dalam peroksida (biloks -1), superoksida (-1/2), dan ketika berikatan dengan Florin.

Suatu atom dapat memiliki lebih dari satu bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi maksimum umumnya = nomor golongan. Biloks minimum logam (Gol. IA, IIA, IIIA, dan transisi) = 0, sedangkan biloks minimum untuk unsur nonlogam = nomor golongan – 8. Oleh karena itu suatu atom dapat mengalami reduksi dan oksidasi sekaligus dalam suatu reaksi. Reaksi ini disebut reaksi autoredoks (disproporsionasi) [1].

Sebagai gambaran, berikut ini adalah contoh penentuan bilangan oksidasi:

Gambar 3. Contoh Penentuan Biloks

Penyetaraan Reaksi Redoks

Cara I Metode Bilangan Oksidasi [1]

1. Tentukan bilangan oksidasi
2. Samakan jumlah atom yang mengalami perubahan biloks
3. Samakan selisih biloks (reduksi dan oksidasi) dengan menambahkan koefisien
4. Samakan jumlah muatan pada reaktan (ruas kiri) dan produk (ruas kanan) dengan menambah H+ pada suasana asam, dan OH– pada suasana basa
5. Setarakan jumlah H dengan menambah H2O

Sebagai gambaran, berikut ini adalah contoh penyetaraan reaksi dengan metode bilangan oksidasi.

Gambar 4. Contoh Penyetaraan Reaksi dengan Metode Biloks [3]

Cara II Metode Setengah Reaksi [4]

1. Tulis setengah reaksi, reduksi dan oksidasi
2. Samakan jumlah atom yang mengalami perubahan biloks
3. Setarakan jumlah O:
4. Menambah H2O pada spesi yang kekurangan atom O (suasana asam)
5. Menambah H2O pada spesi yang kelebihan atom O (suasana basa)
6. Setarakan jumlah H dengan:
7. Menambah H+ pada suasana asam
8. Menambah OH- pada suasana basa
9. Samakan jumlah muatan dengan menambah electron
10. Samakan jumlah electron pada kedua setengah reaksi dengan menambah koefisien
11. Jumlahkan setengah reaksi

Sebagai gambaran, berikut ini adalah contoh penyetaraan reaksi dengan metode setengah reaksi.

Gambar 5. Contoh Penyetaraan Reaksi dengan Metode Setengah Reakski [3]

Nah, dengan metode biloks atau setengah reaksi, hasil penyetaraannya tetap sama. Sahabat warstek bisa memilih, metode mana yang dianggap lebih mudah. Supaya lebih memahami tentang reaksi redoks, sahabat warstek juga bisa menyimak video di bawah ini.

Aplikasi Redoks dan Kehidupan Sehari-hari

Beberapa aplikasi reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah [6]:

• Produksi bahan kimia, seperti NaOH dan klorin diperoleh dengan elektrolisis yang didasarkan pada reaksi redoks
• Penggunaan bahan pemutih (bleaching) merupakan reaksi redoks.
• Permukaan logam yang mudah mengalami korosi dapat dilindungi dengan melapiskan bahan tersebut dengan logam yang lebih mudah teroksidasi (proteksi katodik)
• Asam nitrat (HNO3) yang merupakan bahan dalam pembuatan pupuk dihasilkan dari oksidasi ammonia (NH3)
• Electroplating atau pelapisan suatu logam dengan lain, misalnya pelapisan tembaga dengan emas, dll.
• Pemisahan logam tertentu dari bijih logam, misalnya peleburan logam sulfida dengan adanya reduktor
• Prinsip kerja aki dan baterai berdasarkan reaksi redoks

Kesimpulan

Reaksi redoks merupakan singkatan dari reduksi (penuruan biloks) dan oksidasi (kenaikan biloks). Untuk menentukan spesi yang mengalami reduksi dan oksidasi perlu dihitung biloks atom yang terlibat dalam reaksi. Penyetaraan reaksi redoks dapat dilakukan dengan metode biloks dan setengah reaksi, baik pada suasana asam maupun basa. Reaksi redoks banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-sehari, seperti dalam produksi bahan kimia, pelapisan logam, pencegahan korosi, dll.

Contoh Soal

1. Belerang tidak dapat direduksi lagi terdapat pada senyawa….
   a. SO2
   b. Na2SO4
   c. K2S
   d. KHSO3
   e. SO3

2. Pada reaksi disproposionasi gas klorin dengan larutan NaOH dihasilkan sodium klorat. Tentukan produk lain yang dihasilkan dan tuliskan reaksi redoks yang setara!

3. Diantara reaksi-reaksi berikut yang merupakan reaksi redoks adalah….
a. Cu2+ + Zn à Zn2+ + Cu
b. CuO + CO à Cu + CO2
c. Cu + 2H2SO4 à CuSO4 + 2H2O + SO2
d. CuO + 2H+ à Cu2+ + H2O

Referensi
[1] Anwar, B. 2018. 1700 Plus Bank Soal Kimia. Bandung: Yrama Widya
[2] Utami, B., Saputron, A.N.C., Mahardiani, L., Yamtinah, S., Mulyani, B. 2009. Kimia untuk SMA Kelas X. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
[3] Goldberg, D.E. 2007. Fundamental of Chemistry. McGraw-Hill Companies
[4] Oxtoby, D.W., Gillis, H.P., Campion, A. 2012. Principles of Modern Chemistry. Brooks/Cole
[5] Kimia-Reaksi Redoks (Bilangan Oksidasi & Konsep Reaksi Redoks)-10 SMA, 12 SMA, RONIN – YouTube (diakses 20 Desember 2020)
[6] Redox Reactions – Examples, Types, Applications, Balancing (byjus.com) (diakses 20 Desember 2020)