Reaksi Redoks, Penyetaraan, Jenis Dan Contoh Soal

Bagi kalian yang yang sedang belajar ilmu kimia tentu pernah mendengar yang namanya reaksi redoks. Sebuah proses elektrokimia adalah reaksi oksidasi-reduksi atau disebut redoks. Yang mana sebuah energi dihasilkan dari reaksi spontan yang kemudian dikonversi menjadi energi listrik. 

Jika disederhanakan adalah reaksi redoks merupakan oksidasi karbon yang akan menghasilkan karbondioksida (CO2). Atau sebuah produksi karbon yang dilakukan oleh hidrogen dan menghasilkan metana (CH4).

Pengertian Singkat Reaksi Redoks

Merupakan sebuah reaksi kimia yang bisa menghasilkan perubahan bilangan oksidasi dalam suatu molekul atau unsur. Terjadinya penambahan atau pengurangan oksigen juga merupakan tanda-tanda adanya reaksi redoks. Lalu kemudian terjadinya redoks karena adanya reaksi reduksi dan oksidasi. 

• Reaksi Reduksi,  kondisi saat sebuah bilangan oksidasi terjadi penurunan lewat  penangkapan elektron pada sebuah molekul atom dan ion.
• Reaksi Oksidasi, adalah sebuah reaksi dimana terjadi penambahan bilangan oksidasi akibat adanya pelepasan elektron di suatu molekul, atom dan ion. 

Konsep Reaksi Redoks

Konsep reaksi redoks ini mudah sekali ditemukan pada barang-barang elektronik yang sebagian tersambung langsung dengan sumber listrik melalui stop kontak. namun ada beberapa pula barang elektronik yang menggunakan tenaga baterai. 

Selain pada baterai dan listrik, redoks bisa juga kalian temukan di barang yang berkarat, proses pewarnaan rambut dan yang paling simpel adalah pada pembusukan sebuah apel. 

Biasanya dampak dari redoks adalah pembukaan lubang ozon akibat penggunaan hidrogen cair yang menjadi bahan bakar. Produk juga banyak dijumpai pada  beberapa bidang. Mulai dari biologi, farmasi, pertanian dan  metalurgi. 

Bahkan ketika terjadi proses fotosintesis yang dilakukan oleh tanaman, redoks membantu menenangkan energi matahari. 

Contoh Reaksi Redoks

Reaksi Oksidasi (penambahan oksigen)

C+ O2→  CO2

CH4 + 2O2→ CO2 + 2H2O

Keterangan : jika kalian lihat reaksi diatas, terdapat karbon dan metana yang dioksidasi menjadi CO2 dengan terjadinya penambahan oksigen.

Reaksi Reduksi :

CH2 = CH2 + H2 CH3 – CH3

H2+Cl2→  2HCl

Keterangan : lihat contoh reaksi reduksi di atas. Kalian bisa menemukan bahwa etana dan asam klorida (HCI) dengan adanya penambahan oksigen.

Jenis Reaksi Redoks

Redoks memiliki 4 jenis reaksi.  Syarat reaksi redoks terjadi lewat kombinasi, reaksi dekomposisi, reaksi pertukaran dan yang terakhir reaksi disproporsionasi. Simak berikut ini.

1. Reaksi Kombinasi

Sumber : kelaspintar.id

Reaksi ini terjadi adalah saat dua atau lebih unsur digabungkan dan membentuk senyawa tunggal.

2. Reaksi Dekomposisi

Sumber : www.kelaspintar.id

Terjadi karena adanya suatu senyawa yang memecah lalu terurai menjadi dua atau lebih zat. Reaksi ini adalah kebalikan dari reaksi kombinasi. Namun kalian tidak bisa mengklaim bahwa semua reaksi dekomposisi adalah redoks. Misalnya pada :

 +2+4-2   →+2-2  +4-2 

Ca C 03  Ca 0 + C 02

Ini bisa terjadi ketika tidak ada perubahan dalam bilangan oksidasi sehingga reaksi tersebut tidak termasuk dalam redoks. Karena syarat untuk sebuah reaksi dekomposisi menjadi redoks adalah minimal harus ada satu unsur komponen yang terbentuk.

3. Reaksi Pertukaran

Adalah sebuah reaksi di mana atom atau  senyawa digantikan oleh senyawa lain. Untuk reaksi ini dikelompokkan menjadi reaksi penggantian logam dan non logam. 

Logam yang lebih reaktif akan digantikan oleh senyawa yang disebut dengan penggantian logam. Contohnya : 

Reaksi ini memiliki fungsi agar proses metalurgi bisa diperoleh dari logam murni yang terdapat dalam bijih. Sedangkan pada reaksi penggantian non logam ini kategori ini adalah hidrogen, halogen bahkan oksigen. Lalu ada juga jenis logam alkali dan beberapa logam alkali tanah yang bisa menggantikan hidrogen dari air dingin. 

Contohnya : 

Sumber : www.kelaspintar.id

4. Reaksi Disproporsionasi

Reaksi ini bisa terjadi akibat adanya unsur yang sama secara bersamaan, mengalami oksidasi dan juga reduksi. Untuk itu bisa dikatakan, bilangan oksidasi yang berjumlah 3 atau lebih bisa memiliki fungsi si untuk menjadi di oksidator dan reduktor bagi dirinya sendiri. 

Contoh : 

Sumber : www.kelaspintar.id

Pada contoh diatas bilangan oksidasi oksigen (-1) mengalami reduksi menjadi -2 lalu teroksidasi sehingga hasilnya 0.

Metode Penyetaraan Reaksi Redoks

Kalian harus tahu bahwa ada dua penyetaraan yang dikenal dalam reaksi redoks.

1. Metode Bilangan Oksidasi 

Metode ini dilakukan ketika bilangan oksidasi didasarkan pada perubahan oksidator dan reduktor. Simaklah cara menggunakan metode bilangan oksidasi untuk menyeimbangkan persamaan kimia . 

• Pertama sekali tuliskan persamaan skeletal.
• Lalu kemudian kalian hitung bilangan oksidasi pada setiap elemen.
• Hitung bilangan oksidasi per atom berdasarkan naik turunnya. Lakukan juga identifikasi oksidator dan reduktor
• Nanti kalian akan menemukan kondisi dimana kenaikan dan penurunan tidak sama. Maka dari itu, kalian bisa menggunakan bilangan bulat untuk menggandakan oksidasi dan reduksi. Hal ini agar terjadi penyesuaian total peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi nya sama. 
• Lakukan penyeimbangan pada semua atom, namun pada hidrogen dan oksigen pengecualian.
• Lakukan penambahan molekul H2O di kondisi asam pada bagian yang  kekurangan oksigen. Lalu  kalian lakukan penambahan atom hidrogen, di bagian ion H+, karena sisi ini terdapat kekurangan hidrogen.
• Pada kondisi basa, kalian tambahkan molekul H2O pada sisi yang kekurangan oksigen dan sebaliknya. Lalu tambahkan pula jumlah ion OH- di sisi yang berlawanan.

2. Metode Ion Elektron

Metode Ion Elektron  memiliki prinsip yaitu elektron yang hilang saat  reaksi setengah mengalami oksidasi hasilnya akan sama dengan elektron yang didapatkan saat terjadinya reduksi setengah. Simak berikut ini langkahnya.

• Tuliskan kembali persamaan skeletal.
• Hitung dengan teliti bilangan oksidasi pada tiap-tiap elemen. 
• Melakukan identifikasi spesies, pada bilangan yang teroksidasi dan tereduksi.
• Lakukan pemisahan persamaan skeletal hingga menjadi dua setengah reaksi. Simpelnya begini, reaksi setengah oksidasi dan reaksi setengah reduksi.
• Langkah selanjutnya adalah menyeimbangkan dua setengah reaksi ini secara terpisah.
• Lakukan penyeimbangan atom akibat bilangan oksidasi yang mengalami perubahan.
• Untuk menyeimbangkan muatan kalian bisa menambahkan elektron ke sisi-sisinya.
• Melakukan penyimpangan atom dengan menambahkan molekul H2O pada sisi yang membutuhkan oksigen.
• Tambahkan ion H+ dalam suasana asam agar terjadi penyeimbangan. 
• Atau tambahkan H2O di sisi defisiensi hidrogen dan ion OH+ pada sisi yang berlawanan atau suasana basa.
• Langkah terakhir adalah mengalikan dua setengah reaksi, dengan bilangan bulat yang jumlah totalnya sesuai dengan elektron yang diperoleh dalam satu reaksi setengah.

Contoh Soal Reaksi Redoks

Contoh soal reaksi redoks : 

Ciri-Ciri Sel Elektrokimia Dan Serinya

Pada reaksi reduksi dan oksidasi yang berlangsung secara bersamaan terdapat jumlah elektron yang hilang sama dengan yang diperoleh. Redoks punya hubungan yang erat dengan sel elektrokimia. Sel ini sebagai pengubah energi kimia yang biasanya dihasilkan oleh reaksi redoks menjadi energi listrik. 

Sel kimia terdiri dari sel volta dan sel elektrolisis.

• Sel volta merupakan sel yang bisa menghasilkan energi listrik  dari reaksi kimia dan karena larutan (sel elektrokimia).  Contohnya dalam kehidupan sehari-hari adalah baterai listrik.
• Sel elektrolisis, merupakan sel kimia yang dalam kondisi arus listrik dialirkan ke sel tersebut. Contohnya adalah ketika penguraian garam menjadi unsur natrium dan klorin.

Ciri-Ciri Sel Elektrokimia

• Reaksi setengah sel yang terjadi pada anoda adalah reaksi oksidasi setengah sel lalu yang terjadi pada katoda adalah Reaksi reduksi setengah sel.
• Pada 2 reaksi setengah biasanya memiliki kondisi yang terjadi bersamaan.
• Elektron ditangkap anoda lalu hasilnya negatif. Sementara itu pada katoda terjadi kehilangan elektron sehingga hasilnya positif.
• Pada prinsipnya, elektron akan mengalir ke anoda ke katoda begitu pula pada arus. 

Seri elektrokimia ini memiliki beberapa aplikasi sebagai berikut.

• Pertama, pada kondisi seri elektrokimia dibandingkan dengan oksidasi dan reduksi relatif. Tanda positif ini merupakan perwakilan reduksi potensial. Lalu substansinya dengan  reduksi akan jadi lebih rendah otomatis agen pereduksi jadi lebih kuat. Sementara itu potensial reduksi lebih tinggi pengoksidasinya juga ikut kuat.
• Kedua, saat terjadi perbandingan reaktivitas logam yang kemudian logamnya memiliki tempat yang lebih rendah dalam jajaran seri. 
• Ketiga, seri elektrokimia yang dimanfaatkan untuk menghitung elektroda potensial. Contohnya, potensial sel standar untuk sel galvani.

Manfaat Reaksi Redoks Pada Dunia Industri

Pada pembahasan di atas sudah dijelaskan bahwa reaksi redoks meliputi berbagai industri. Lalu sebenarnya apa manfaat dari reaksi ini di kehidupan sehari-hari? Simak berikut ini.

• Pelapisan logam, penggunaan unsur lainnya untuk melapisi logam agar tidak mudah berkarat. Seperti misalnya pelapisan besi menggunakan seng. Atau emas yang digunakan sebagai pelapis tembaga.
• Pengolahan logam, perlu kalian ketahui bahwa bijih logam ini terdiri dari beberapa senyawa. Seperti oksida, karbonat dan sulfida. Bijih ini kemudian diubah dulu dengan cara mengoksidasi melalui pemanggangan. Lalu kemudian masuk ke proses oksidasi dilakukan reduksi agar menjadi logam.
• Aki dan baterai, sumber energi listrik  yang digunakan adalah searah, ini sama dengan prinsip reaksi redoks. 
• Air Limbah, pada pengolahan untuk jenis air limbah bisa digunakan konsep elektrolit dan juga redoks. Seperti diketahui air limbah bisa merusak lingkungan didalamnya terkandung banyak bahan-bahan kimia termasuk mikroorganisme. Solusinya yaitu dengan mengolah air limbah sebelum akhirnya dibuang ke lingkungan sehingga tidak terjadi pencemaran.
• Kegiatan fotosintesis, nyatanya termasuk dalam oksidasi dan reduksi dan terjadinya secara alami. Fotosintesis terjadi melalui banyak proses dan  melibatkan tumbuhan tertentu seperti tumbuhan hijau,  alga hijau dan bakteri jenis tertentu. Cahaya matahari dibutuhkan untuk melakukan reaksi redoks yang akhirnya menghasilkan gula dan oksigen.

Contoh Reaksi Redoks Dalam Kehidupan Sehari-hari

Reaksi reduksi dan oksidasi bisa dengan mudah kalian temukan pada kehidupan sehari-hari. Tidak perlu harus menemukan reaksi ini pada laboratorium atau tempat khusus. Simak berikut ini contoh reaksi redoks sederhana yang sering terjadi di sekitar kalian.

1. Zat Pemutih

Seperti diketahui zat pemutih merupakan cairan untuk menghilangkan warna benda baik pada tekstil rambut atau kertas. Cairan ini telah melalui proses reaksi oksidasi. Oksidator yang digunakan adalah natrium hipoklorit dan juga hidrogen peroksida. 

Hilangnya warna benda ketika ditetesi oleh zat pemutih ini akibat dari oksidator yang mampu menghilangkan elektron. Selanjutnya elektron ini dilepaskan lalu diikat oleh oksidator.

2. Pembakaran

Reaksi reduksi dan oksidasi yang paling mudah ditemukan pada pembakaran. Terjadi pembakaran propana (C3H8-) di udara(O2),  setelah itu  mengalami oksidasi dan membentuk CO2 lalu atom oksigen mengalami reduksi sehingga menghasilkan H2O.

3. Baterai Nikel Kadmium

Merupakan jenis baterai yang bisa diisi ulang seperti pada aki dan baterai handphone. Kadmium digunakan sebagai anoda pada benda ini.. Sementara katoda nya adalah nikel dan elektrolit. Elektrolit yang digunakan adalah KOH

4. Baterai Alkali

Reaksi reduksi dan oksidasi juga terjadi pada baterai Alkali. Di mana karbon seng menjadi anoda dan katoda. Perbedaannya nanti terlihat pada elektrolit yang digunakan adalah KOH dan NaOH. 

5. Baterai Karbon Seng

Ketika kondisi kalian memasukkan dua baterai pada senter ini artinya menghubungkannya secara seri. Tentu baterai harus diletakkan secara benar agar elektron mengalir pada kedua sel. Baterai karbon seng disebut juga sel kering karena tidak terdapat larutan elektrolit. 

Jadi yang menggantikannya adalah pasta semi padat. Pasta ini bertindak sebagai katoda. Sementara amonium klorida dan seng klorida bertindak sebagai elektrolit. 

Kemudian seng di luarnya sebagai pelapis berfungsi sebagai anoda.

6. Fotografi

Penerapan reaksi redoks juga terjadi pada film fotografi terjadi pula Reaksi reduksi dan oksidasi. Ini bisa dilihat pada plastik yang dilapisi gelatin dan mengandung miliaran butiran Ag Br yang cukup peka terhadap cahaya. 

Ketika cahaya mengenai butiran Ag Br maka proses reaksi redoks terjadi. Lalu ion Ah+ mengalami reduksi sehingga menjadikannya logam. Dan ion Br- mencari gas bromin.

Video Pembelajaran Reaksi Redoks

Untuk lebih memahami materi reaksi redoks, kalian bisa menonton video dibawah ini.

Demikian betapa pentingnya mempelajari ilmu kimia yaitu reaksi redoks. Karena reaksi ini tidak hanya kalian temukan pada hal-hal yang kompleks saja tapi juga terjadi di lingkungan sekitar. Setelah mengetahui pengertian redoks, penyetaraannya, lalu lakukan uji coba dengan contoh soal.

Kesimpulan Pembelajaran

Agar mudah mengingat poin-poin diatas, admin menyimpulkan pembelajaran diatas dalam bentuk Pertanyaan dan jawaban singkat seperti berikut ini:

Daftar Pustaka

• saintif.com/reaksi-redoks/
• www.studiobelajar.com/reaksi-redoks/
• www.quipper.com/id/blog/ mapel/kimia/ikatan-kimia-dalam-atom/
• www.kelaspintar.id/blog/ tips-pintar/jenis-jenis-reaksi-redoks-3797/