REDOKS DAN
ELEKTROKIMIA
1.
Standar Kompetensi
Memahami
reaksi oksidasi reduksi dan sel elektrokimia serta penerapannya dalam teknologi
dan kehidupan sehari-hari.
2.
Kompetensi Dasar
Menerapkan konsep reaksi redoks dalam sistem elektrokimia
yang melibatkan energi listrik dan kegunaannya dalam industri
3.
Indikator Pembelajaran
·
Menjelaskan prinsip sel-sel volta yang banyak
digunakan dalam kehidupan.
4.
Petunjuk Belajar
·
Bacalah rangkuman materi berikut dengan seksama
·
Setelah selesai membaca materi berikut jawablah
soal-soal berikut
·
Jika anda mengalami kesulitan diskusikan dengan
teman anda
A.
KONSEP OKSIDASI-REDUKSI
- Konsep Oksidasi-Reduksi
No
|
Konsep
|
Reaksi
Oksidasi
|
Reaksi
Reduksi
|
1.
2.
3.
|
1
2
3
|
-
Penangkapan Oksigen
Contoh : Ca + O2 à CaO
-
Pelepasan Elektron
Contoh : Zn à Zn2+ + 2e
-
Bilangan Oksidasi Naik
Contoh : S2O32- à S4O62-
|
-
Pelepasan Oksigen
Contoh : FeO à Fe + O2
-
Penangkapan Elektron
Contoh : Cu2+ +
2e à Cu
-
Bilangan Oksidasi Turun
Contoh : MnO42-
à Mn2+
|
|
- Bilangan Oksidasi
Bilangan Oksidasi merupakan suatu bilangan yang dimiliki
suatu atom dalam bentuk atom, molekul ion atau senyawa.
Aturan Bilangan
Oksidasi :
1.
Bilangan
Oksidasi atom Oksigen dalam bentuk senyawa atau molekul = -2, kecuali pada
peroksida –1, superoksida –1/2.
2.
Bilangan
Oksidasi atom Hidrogen dalam bentuk senyawa atau molekul = -1, kecuali pada
hidrida +1.
3.
Bilangan
Oksidasi ion sesuai jumlah muatannya
4.
Jumlah
bilangan oksidasi pada molekul atau ion sesuai jumlah muatannya.
5.
Bilangan
Oksidasi atom atau molekul bebas = 0
Contoh :
Tentukan bilangan oksidasi atom berikut ini yang dicetak
tebal !
1.
SO2 4.
C2H4
2.
Mn2+ 5.
Ca(NO3)2
3. NH4Cl 6. K2Cr2O7
Jawab
:
1.
+4 4.
-2
2.
+2 5.
+5
3.
–3 6.
+6
3. Reduktor dan Oksidator
a.
Reduktor : Zat
yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi
b.
Oksidator : Zat
yang mengalami penurunan bilangan oksidasi
Contoh
:
2K2MnO4
+ 4H2SO4 + 5H2C2O4 à
2MnSO4 + 2K2SO4 + 10CO2 + 9H2O
-
Reduktor : H2C2O4
sebab bilangan oksidasi C berubah dari +2 menjadi +4
- Oksidator : K2MnO4 sebab
bilangan oksidasi Mn berubah dari +7 menjadi +2
Aktifitas 6
UJI
KOMPETENSI KONSEP DASAR REDOKS
1.
Tentukan bilangan oksidasi unsur yang dicetak tebal :
a. Zn f.
Ca(ClO2)2
b. Fe3+ g.
K2MnO4
c.
S2- h.
H2O2
d. NH4+ i. NaAl(OH)4
e.
Cr2O72- j. C2H6O2
2.
Sebutkan jenis reaksi berikut oksidasi atau reduksi :
a. Fe2+ à
Fe3+ d.
NH4+ à NO3-
b. Cr2O72- à
Cr3+ e. Al à
Al(OH)4-
c.
C2O42-
à CO2 f. As2S5 à
H2SO4
3.
Sebutkan jenis reaksi berikut redoks atau bukan redoks :
a. Fe2+ + Cr2O72- à
Cr3+
+ Fe3+
b. Cu + HNO3 à
Cu(NO3)2 + NO + H2O
c.
HCl
+ NaOH à NaCl + H2O
d. I2 + S2O32-
à 2I- + S4O62-
4.
Sebutkan reduktor adan oksidator untuk reaksi redoks
berikut :
a. Cu + HNO3 à
Cu(NO3)2 + NO + H2O
b. I2 + S2O32-
à 2I- + S4O62-
c.
Cl2 + OH- à
ClO- + ClO3- + H2O
d. PbO2 + Pb +
H2SO4 à PbSO4 + H2O
5.
Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara matematika !
a. Cu + HNO3 à
Cu(NO3)2 + NO + H2O
b. I2 + S2O32-
à 2I- + S4O62-
c.
Cl2 + OH- à
ClO- + ClO3- + H2O
d. PbO2 + Pb +
H2SO4 à PbSO4 + H2O
B.
PENYETARAAN REAKSI
REDOKS
Reaksi redoks dikatakan setara bila memenuhi dua
syarat yaitu :
- Jumlah
atom sebelum reaksi ( reaktan ) jumlahnya sama dengan jumlah atom sesudah
reaksi ( produk )
- Jumlah
muatan sebelum reaksi ( reaktan ) jumlahnya sama dengan jumlah muatan
sesudah reaksi ( produk )
Penyetaraan reaksi redoks dapat dilakukan dengan
dua cara yaitu :
- Cara Bilangan Oksidasi
- Cara
Setengah Reaksi ( Cara Ion-Elektron )
- Cara Bilangan Oksidasi
Langkah penyetaraan cara bilangan oksidasi :
a. Tentukan bilangan oksidasi atom-atom yang
mengalami reaksi redoks
b. Tentukan selisih bilangan oksidasi
atom-atom yang mengalami reaksi redoks
c.
Kalikan
silang dengan selisih bilangan oksidasi pada atom/ion/senyawa yang mengalami
perubahan bilangan oksidasi
d. Setarakan jumlah muatan dengan menambah H+
( suasana asam ) dan OH-( suasana basa )
e.
Setarakan
jumlah atom H dengan menambah H2O
Contoh :
Setarakan reaksi berikut :
1.
Fe2+ + MnO4- à Fe3+ + Mn2+ (
suasana asam )
2.
CrO42- +
Fe(OH)2 à Cr2O3 + Fe(OH)3 ( suasana
basa )
3.
CrI3 + KOH + Cl2
à K2CrO4
+ KIO4 + KCl + H2O
Jawab
:
1. Fe2+ + MnO4- à
Fe3+ + Mn2+ ( suasana asam )
Langkah 1 & 2 : Fe2+ + MnO4- à Fe3+ + Mn2+
+2 +7 +3
+2
1
5
Langkah 3 : 5Fe2+ + MnO4- à 5Fe3+ + Mn2+
Langkah
4 : 5Fe2+ + MnO4- + 8H+
à 5Fe3+ + Mn2+
Langkah 5 : 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ à 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
2. CrO42-
+ Fe(OH)2 à Cr2O3 + Fe(OH)3 ( suasana basa )
Langkah
1 & 2 : 2CrO42-
+ Fe(OH)2 à Cr2O3
+ Fe(OH)3
+12 +2 +6 +3
6
1
Langkah 3 : 2CrO42- + 6Fe(OH)2 à Cr2O3 + 6Fe(OH)3
Langkah
4 : 2CrO42-
+ 6Fe(OH)2 à Cr2O3 +
6Fe(OH)3 + 4OH-
Langkah
5 : 2CrO42-
+ 6Fe(OH)2 + 5H2Oà Cr2O3 +
6Fe(OH)3 + 4OH-
3. CrI3 + KOH + Cl2 à K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O
Langkah 1&2 : CrI3 + KOH + Cl2 à K2CrO4 + 3KIO4 + 2KCl + H2O
+3 –3 0 +6 +21 -2
3 24
27 2
Langkah 3 :
2CrI3 + KOH + 27Cl2 à 2K2CrO4 + 6KIO4 + 54KCl
+ H2O
Langkah 4 : 2CrI3 + 64KOH + 27Cl2 à 2K2CrO4 +
6KIO4 + 54KCl + H2O
Langkah
5 : 2CrI3 + 64KOH +
27Cl2 à 2K2CrO4 + 6KIO4 + 54KCl + 32H2O
Aktifitas 7
UJI KOMPETENSI KONSEP PENYETARAAN REDOKS
CARA BILANGAN OKSIDASI
- Setarakan reaksi reduksi
berikut :
a.
MnO4- à Mn2+ ( suasana asam ) c. MnO4- à MnO2 (
suasana basa )
b.
Cr2O72-
à Cr3+
( suasana asam ) d. NO3- à NH3 ( suasana basa )
- Setarakan reaksi oksidasi berikut
:
a.
C2O42- à CO2 (
suasana asam ) c. C2H4
à CH3COOH ( suasana basa )
b.
I2 à IO3- ( suasana asam ) d. Zn à ZnO22- ( suasana basa )
- Setarakan
reaksi redoks berikut dalam suasana asam dengan cara bilangan oksidasi :
a.
Fe2+ + MnO4-
à Fe3+
+ Mn2+
b.
S2- + NO3-
à SO42-
+ NO2
c.
MnO2 + Cl-
à Mn2+ + Cl2
d.
S2- + NO3-
à
S + NO
e.
MnO + PbO2 à MnO42- + Pb2+
- Setarakan
reaksi redoks berikut dalam suasana basa dengan cara bilangan oksidasi :
a.
MnO42- +
C2O42- à MnO2 + CO2
b.
CrO42- +
Fe(OH)2 à Cr2O3 +
Fe(OH)3
c.
Cl2 + IO3- à Cl- + IO4-
d.
Fe2+ + C2O42-
+ Cr2O72- à Fe3+ + CO2 + Cr3+
e. Cr3+ + 3I-
+ Cl2 à CrO42- + IO4- + Cl-
- Setarakan
reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi :
a.
CuO + KI à CuI + I2 + K2O
b.
K2MnO4 +
HCl à MnO2 + KMnO4 + KCl
c.
FeCl3 + KOH + l2
à K2ClO4 + KClO4 + Kl
+ H2O
d.
As2S5 + HNO3 à H3AsO4
+ H2SO4 + NO2 + H2O
e.
K2Cr2O7 + H2SO4 + CH3CH2OH à K2SO4 + Cr2(SO4)3 + CH3COOH
+ H2O
2. Cara
Setengah Reaksi ( Cara Ion-Elektron )
Langkah penyetaraan cara Setengah
reaksi :
a. Tentukan reaksi setengah sel ( reaksi
oksidasi dan reduksi )
b. Tulis reaksi setengah sel ( reaksi
oksidasi dan reduksi )
c.
Setarakan
jumlah atom O dengan menambah H2O ( suasana asam ) dan OH-(
suasana basa )
d. Setarakan jumlah atom H dengan menambah H+
( suasana asam ) dan H2O ( suasana basa )
e.
Setarakan
jumlah muatan dengan menambah elektron
f.
Jumlahkan
reaksi oksidasi dan reduksi dengan mengalikan secara silang dari jumlah
elektron yang terlibat reaksi.
Contoh :
Setarakan reaksi berikut :
1.
Fe2+ + MnO4- à Fe3+ + Mn2+ ( suasana asam )
2.
CrO42- +
Fe(OH)2 à Cr2O3 +
Fe(OH)3 ( suasana basa )
3.
CrI3 + KOH + Cl2
à K2CrO4
+ KIO4 + KCl + H2O
Jawab
:
1. Fe2+ + MnO4- à
Fe3+ + Mn2+ ( suasana asam )
Langkah
1 & 2 : Fe2+ à Fe3+
MnO4- à Mn2+
Langkah
3 : Fe2+ à Fe3+
MnO4- à Mn2+ + 4H2O
Langkah
4 : Fe2+ à Fe3+
MnO4- + 8H+
à Mn2+
+
4H2O
Langkah 5 & 6 : Fe2+ à Fe3+ + e x5
MnO4- + 8H+
+ 5e à Mn2+ + 4H2O x 1
+
Fe2+ + MnO4- + 8H+ à Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
2. CrO42- + Fe(OH)2 à Cr2O3
+ Fe(OH)3 ( suasana basa
)
Langkah
1 & 2 : CrO42- à Cr2O3
Fe(OH)2 à Fe(OH)3
Langkah
3 & 4 : 2CrO42- à Cr2O3 +
10 OH-
Fe(OH)2 + OH-
à Fe(OH)3
Langkah 5 : 2CrO42- + 5H2O + 6e à Cr2O3 + 10 OH-
Fe(OH)2 + OH-
à Fe(OH)3 + e
Langkah 6 : 2CrO42- + 5H2O + 6e à Cr2O3 + 10 OH- x 1
Fe(OH)2 + OH-
à Fe(OH)3 + e x 6
2CrO42-
+ 5H2O + 6Fe(OH)2 à Cr2O3 +
6Fe(OH)3 + 4OH-
3. CrI3 + KOH +
Cl2 à K2CrO4 + KIO4
+ KCl + H2O
Langkah
1 & 2 : Cr3+ à CrO42-
3I- à IO4-
Cl2 à Cl-
Langkah
3 : Cr3+ + 8OH- à CrO42-
3I- +
24OH- à 3IO4-
Cl2 à 2Cl-
Langkah
4 : Cr3+ + 8OH- à CrO42- + 4H2O
3I- +
24OH- à 3IO4-
+ 12H2O
Cl2 à 2Cl-
Langkah 5 & 6 : Cr3+ + 8OH- à CrO42- + 4H2O + 3e x 2
3I- +
24OH- à 3IO4-
+ 12H2O + 24e x 2
Cl2 + 2e à 2Cl- x 27
2Cr3+ +
6I- + 27Cl2 + 64OH-à 2CrO42- + 6IO4- + 54Cl- + 32H2O
Aktifitas 8
UJI KOMPETENSI KONSEP PENYETARAAN REDOKS
CARA SETENGAH REAKSI
- Setarakan reaksi reduksi
berikut :
a.
MnO4- à Mn2+ ( suasana asam ) c. MnO4-
à MnO2 ( suasana basa )
b.
Cr2O72-
à Cr3+
( suasana asam ) d.
NO3- à NH3 ( suasana basa )
- Setarakan reaksi oksidasi berikut
:
a.
C2O42- à CO2 (
suasana asam ) c. C2H4
à CH3COOH ( suasana basa )
b.
I2 à IO3- ( suasana asam ) d. Zn à ZnO22- ( suasana basa )
- Setarakan
reaksi redoks berikut dalam suasana asam dengan cara setengah reaksi :
a.
Fe2+ + MnO4-
à Fe3+
+ Mn2+
b.
S2- + NO3-
à SO42-
+ NO2
c.
MnO2 + Cl-
à Mn2+ + Cl2
d.
S2- + NO3-
à
S + NO
e.
MnO + PbO2 à MnO42- + Pb2+
- Setarakan
reaksi redoks berikut dalam suasana basa dengan cara setengah reaksi :
a.
MnO42- +
C2O42- à MnO2 + CO2
b.
CrO42- +
Fe(OH)2 à Cr2O3 +
Fe(OH)3
c.
Cl2 + IO3- à Cl- + IO4-
d.
Fe2+ + C2O42-
+ Cr2O72- à Fe3+ + CO2 + Cr3+
e. Cr3+ + 3I-
+ Cl2 à CrO42- + IO4- + Cl-
- Setarakan
reaksi redoks berikut dengan setengah reaksi :
a.
CuO + KI à CuI + I2 + K2O
b.
K2MnO4 +
HCl à MnO2 + KMnO4 + KCl
c.
FeCl3 + KOH + l2
à K2ClO4 + KClO4 + Kl
+ H2O
d.
As2S5 + HNO3 à H3AsO4
+ H2SO4 + NO2 + H2O
e.
K2Cr2O7 + H2SO4 + CH3CH2OH à K2SO4 + Cr2(SO4)3 + CH3COOH
+ H2O
Aktifitas 9
LATIHAN ULANGAN PENYETARAAN REDOKS
1. Setarakan reaksi redoks berikut dengan
cara setengah reaksi :
- Cr2O72- + Cl- à Cr3+ + Cl2 ( suasana asam )
- MnO4- + C2O42-
à Mn2+ + CO2 ( suasana asam )
- MnO4- + S2-
à Mn2+ + S ( suasana basa )
- Bi2O3 + ClO à BiO3- +
Cl- ( suasana basa )
2. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara
bilangan oksidasi :
- Cr2O72- + Cl- à Cr3+ + Cl2 ( suasana asam )
- MnO4- + C2O42-
à Mn2+ + CO2 ( suasana asam )
- MnO4- + S2-
à Mn2+ + S ( suasana basa )
- Bi2O3 + ClO à BiO3- +
Cl- ( suasana basa )
3. Setarakan reaksi redoks berikut dengan
cara bilangan oksidasi dan cara setengah reaksi :
- Cl2 + OH- à Cl- + ClO3-
- MnO42- à MnO2 + MnO4-
- PbO2 +
Pb à Pb2+ +
H2O
- IO3- + I- à I2
4. Setarakan reaksi redoks berikut dengan
cara bilangan oksidasi dan cara setengah reaksi :
- HgS +
HNO3 + HCl à HgCl2 +
NO + S
+ H2O
- MnO + PbO2 +
HNO3 à HMnO4 +
Pb(NO3)2
+ H2O
- Ca3(PO4)2 +
SiO2 + C à CaSiO3 +
CO + P4
- K2Cr2O7 +
SnCl2 + HCl
à CrCl3 + SnCl4 + KCl + H2O
Aktifitas 10
PROGRAM PENGAYAAN PENYETARAAN
REDOKS
JAWABLAH PERTANYAN BERIKUT DENGAN BENAR !
1. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara setengah reaksi :
a. Cr2O72- + Cl- à Cr3+ + Cl2 ( suasana asam )
b. MnO4- + S2- à Mn2+ + S (
suasana basa )
2. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi :
a. Cr2O72- + Cl- à Cr3+ + Cl2 ( suasana asam )
b. MnO4- +
S2- à Mn2+ + S (
suasana basa )
3. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi dan cara
setengah reaksi :
a. Cl2 + OH- à Cl- + ClO3-
b.PbO2 + Pb à Pb2+ + H2O
4. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi dan cara
setengah reaksi :
a. HgS + HNO3 + HCl à HgCl2 +
NO + S
+ H2O
b. MnO + PbO2 + HNO3 à HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O
5. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara setengah reaksi :
a. MnO4- + C2O42-
à Mn2+
+ CO2 ( suasana asam )
b. Bi2O3 + ClO à BiO3-
+ Cl- ( suasana
basa )
6. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi :
a. MnO4- + C2O42-
à Mn2+
+ CO2 ( suasana asam )
b. Bi2O3 + ClO à BiO3-
+ Cl- ( suasana
basa )
7. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi dan cara
setengah reaksi :
a. MnO42- à MnO2 + MnO4-
b. IO3- + I- à I2
8. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara bilangan oksidasi dan cara
setengah reaksi :
a. Ca3(PO4)2 + SiO2 + C à CaSiO3 +
CO + P4
b.K2Cr2O7 + SnCl2 +
HCl à CrCl3 + SnCl4
+ KCl + H2O
Aktifitas 11
PROGRAM REMIDIAL PENYETARAAN REDOKS
JAWABLAH PERTANYAN BERIKUT DENGAN BENAR !
1. Tentukan bilangan oksidasi unsur yang
dicetak tebal :
a. Cr2O72- c.
Cl2
b. MnO4-
d. S2-
2. Tentuka Reduktor dan Oksidator dari reaksi
redoks berikut :
a. Cr2O72- + Cl- à Cr3+ + Cl2 ( suasana asam )
b. MnO4- +
S2- à Mn2+ + S (
suasana basa )
3. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara
setengah reaksi :
a. Cl2 + OH- à Cl- + ClO3-
b. PbO2 + Pb à Pb2+ + H2O
4. Setarakan reaksi redoks berikut
dengan cara bilangan oksidasi :
a. HgS + HNO3 + HCl à HgCl2 +
NO + S
+ H2O
b. MnO + PbO2 + HNO3 à HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O
5. Tentukan bilangan oksidasi unsur yang
dicetak tebal :
a. Cr2O72- c.
Cl2
b. MnO4-
d. S2-
6. Tentuka Reduktor dan Oksidator dari reaksi
redoks berikut :
a. Cr2O72- + Cl- à Cr3+ + Cl2 ( suasana asam )
b. MnO4- +
S2- à Mn2+ + S (
suasana basa )
7. Setarakan reaksi redoks berikut dengan cara
setengah reaksi :
a. Cl2 + OH- à Cl- + ClO3-
b. PbO2 + Pb à Pb2+ + H2O
8. Setarakan reaksi redoks berikut
dengan cara bilangan oksidasi :
a.
HgS + HNO3 + HCl à HgCl2 +
NO + S
+ H2O
b.
MnO + PbO2 + HNO3 à HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O