Reaksi Redoks

A. Pengantar

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menemui beberapa hal menarik seperti terjadinya perubahan warna pada daging buah apel setelah dibelah, peristiwa pembakaran kayu, peristiwa perkaratan besi, bau busuk akibat penumpukkan sampah, pemanfaatan kompor untuk memasak.

Pembakaran Kayu

Perubahan Warna Pada Daging Buah Apel Setelah Dibelah

Perkaratan Besi

Bau Busuk Akibat Sampah

Peristiwa Pembakaran Pada Kompor

Perubahan warna pembakaran kayu perkaratan besi pada daging buah apel setelah dibelah. Bau busuk peristiwa pembakaran akibat sampah pada kompor.

Pada buah apel ketika baru dibelah, daging buah apel berwarna putih. Namun, setelah dibiarkan beberapa saat menjadi cokelat. Mengapa hal itu terjadi? Reaksi apa yang menyebabkan perubahan warna daging buah apel tersebut? Begitu juga pada peristiwa pembakaran kayu, perkaratan besi, peristiwa timbulnya bau busuk pada penumpukan sampah, dan pengunaan kompor untuk memasak. Jenis reaksi apakah yang terjadi? Mengapa besi tersebut bisa berkarat? Semua fenomena tersebut akan dibahas dalam materi ini yaitu berkaitan dengan reaksi redoks.

B. Sejarah Perkembangan Teori Redoks

Sebelum melangkah lebih jauh tentang reaksi redoks sebaiknya kita mengetahui terlebih dahulu bagaimana sejarah perkembangan hingga timbulnya teori redoks.

Dari beberapa abad sebelum Masehi, orang telah mengenal api, terutama pada peristiwa pembakaran. Sejak saat itu para ahli pengetahuan mulai tertarik tentang proses pembakaran. Kemudian pada abad ke-16, melalui eksperiment Boyle mengemukakan bahwa pada pembakaan terjadi penggabungan antara benda yang dibakar dengan partikel api.

Abad ke-17, George Stahl mengemukakan bahwa apabila benda dibakar, maka benda itu akan kehilangan sesuatu yang disebut plongiston, sehingga apabila benda terbakar massanya bertambah. Teori ini berlaku untuk logam-logam, tetapi untuk batu bara tidak. Batu bara apabila dibakar, massa arang yang terbentuk berkurang. Oleh karena itulah pada tahun 1772, Lavoiser meneliti peristiwa pembakaran bermacam-macam logam dengan udara. Lavoisier mengatakan bahwa bertambahnya berat logam bila dibakar dalam udara disebabkan karena adanya reaksi antara logam tersebut dengan gas yang ada di udara, oksigen. Selanjutnya ahli-ahli kimia mulai mengklasifikasikan reaksi suatu zat dengan oksigen dan diberi istilah reaksi oksidasi.

C. Konsep Dasar Reaksi Redoks

Reaksi kimia dapat digolongkan ke dalam reaksi redoks dan reaksi bukan redoks. Reaksi redoks adalah reaksi yang berkaitan dengan peristiwa reduksi dan oksidasi. Reaksi redoks banyak terjadi dalam kehidupan sehari-hari, misalnya perkaratan besi, reaksi-reaksi pembakaran, oksidasi makanan dalam sel, fotosintesis, dan peleburan bijih logam, aki, baterai, dan berbagai proses elektrolisis seperti penyepuhan. Dalam mempelajari reaksi redoks ada beberapa konsep dasar yang harus dipahami, seperti :

1. Oksidasi :

      • Penambahan/pengikatan atom oksigen

      • Pelepasan Elektron

      • Naiknya bilangan oksidasi

2. Reduksi

      • Pengurangan atom oksigen

      • Penambahan Elektron

      • Turunnya bilangan oksidasi

3. Reduktor (Pereduksi)

      • Zat yang mengalami oksidasi

4. Oksidator (pengoksidasi)

      • Zat yang mengalami reduksi

5. Reaksi Redoks

      • Reaksi yang mengandung peristiwa reduksi dan oksidasi

6. Reaksi autoredoks (disproporsionasi)

      • Reaksi redoks yang oksidator dan reduktornya merupakan zat yang sama

7. Bilangan oksidasi

      • Muatan suatu atom jika elektron ikatan diberikan kepada atom yang keelektronegatifannya lebih besar.

D. Perkembangan konsep Redoks

1). Reaksi redoks sebagai reaksi pengikatan dan pelepasan oksigen
- Oksidasi adalah : reaksi pengikatan oksigen.
Contoh :

• Perkaratan besi (Fe).

4Fe(s) + 3O₂(g) -> 2Fe₂O₃(s)

• Pembakaran gas metana

CH₄(g) + 2O₂(g) -> CO₂(g) + 2H₂O(g)

• Oksidasi tembaga oleh udara

2Cu(s) + 3O₂(g) -> 2CuO(s)

• Oksidasi glukosa dalam tubuh

C₆H₁₂O₆(aq) + 6O₂(g) -> 6CO₂(g) + 6H₂O(l)

• Oksidasi belerang oleh KClO₃

3S(s) + 2KClO₃(s) -> 2KCl(s) + 3SO₂(g)
Sumber oksigen pada reaksi oksidasi disebut oksidator. Dari contoh di atas, 4 reaksi menggunakan oksidator berupa udara dan reaksi terakhir menggunakan oksidator berupa KClO_3.
- Reduksi adalah : reaksi pelepasan atau pengurangan oksigen.
Contoh :

• Reduksi bijih besi dengan CO

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) -> 2Fe(s) + 3CO₂(g)

• Reduksi CuO oleh H₂

CuO(s) + H₂(g) -> Cu(s) + H₂O(g)

• Reduksi gas NO₂ oleh logam Na

2NO₂(g) + Na(s) -> N₂(g) + Na₂O(s)

• Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi disebut reduktor. Dari contoh di atas, yang bertindak sebagai reduktor adalah gas CO, H₂ dan logam Na.

2). Reaksi redoks sebagai reaksi pelepasan dan pengikatan / penerimaan elektron
- Oksidasi adalah : reaksi pelepasan elektron.

• Zat yang melepas elektron disebut reduktor (mengalami oksidasi).
• Pelepasan dan penangkapan elektron terjadi secara simultan artinya jika ada suatu spesi yang melepas elektron berarti ada spesi lain yang menerima elektron. Hal ini berarti : bahwa setiap oksidasi disertai reduksi.
• Reaksi yang melibatkan oksidasi reduksi, disebut reaksi redoks, sedangkan reaksi reduksi saja atau oksidasi saja disebut setengah reaksi.

Contoh : (setengah reaksi oksidasi)
K -> K⁺ + e
Mg -> Mg²⁺ + 2e
- Reduksi adalah : reaksi pengikatan atau penerimaan elektron.

• Zat yang mengikat/menerima elektron disebut oksidator (mengalami reduksi).

Contoh : (setengah reaksi reduksi)
Cl₂ + 2e -> 2Cl^-
O₂ + 4e -> 2O^2- 
Contoh : reaksi redoks (gabungan oksidasi dan reduksi)
Oksidasi : Ca -> Ca²⁺ + 2e
Reduksi : S + 2e -> S^2-
—————————————+
Redoks : Ca + S -> Ca²⁺ + S^2-