Pengertian Reaksi redoks – jenis, contoh, penerapan

Reaksi redoks adalah reaksi kimia oksidasi-reduksi dimana reaktan mengalami perubahan bilangan oksidasi. Istilah ‘redoks’ adalah bentuk singkat dari reduksi-oksidasi. Semua reaksi redoks dapat dipecah menjadi dua proses yang berbeda – proses reduksi dan proses oksidasi.

Reaksi oksidasi dan reduksi selalu terjadi secara bersamaan dalam reaksi redoks atau reaksi Oksidasi-Reduksi. Zat yang tereduksi dalam suatu reaksi kimia disebut oksidator, sedangkan zat yang mengalami oksidasi disebut reduktor.

Apa itu Reaksi Redoks?

Reaksi redoks dapat didefinisikan sebagai reaksi kimia di mana elektron ditransfer antara dua reaktan yang berpartisipasi di dalamnya. Perpindahan elektron ini dapat diidentifikasi dengan mengamati perubahan bilangan oksidasi dari spesies yang bereaksi.

Sebuah ilustrasi yang merinci transfer elektron antara dua reaktan dalam reaksi redoks diberikan di bawah ini.

Dalam ilustrasi yang diberikan di bawah ini, dapat diamati bahwa reaktan, elektron, telah dihapus dari reaktan A dan reaktan ini teroksidasi. Demikian pula, reaktan B diberikan elektron dan karena itu tereduksi.

Hilangnya elektron dan peningkatan yang sesuai dalam keadaan oksidasi dari reaktan tertentu disebut oksidasi. Perolehan elektron dan penurunan yang sesuai dalam keadaan oksidasi reaktan disebut reduksi.

Spesies penerima elektron yang cenderung mengalami reduksi dalam reaksi redoks disebut oksidator. Spesies pendonor elektron yang cenderung menyerahkan elektron dapat disebut sebagai zat pereduksi. Spesies ini cenderung mengalami oksidasi. Dapat dicatat bahwa setiap reaksi redoks dapat dipecah menjadi dua setengah reaksi, yaitu setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi.

Saat menulis setengah reaksi ini secara terpisah, masing-masing reaksi harus disetarakan sedemikian rupa sehingga semua elektron diperhitungkan.

Jenis Reaksi Redoks

Macam-macam reaksi redoks adalah:

  • Reaksi Dekomposisi
  • Reaksi Kombinasi
  • Reaksi Perpindahan
  • Reaksi Disproporsionasi

1- Reaksi Dekomposisi

Jenis reaksi ini melibatkan pemecahan senyawa menjadi senyawa yang berbeda. Contoh dari jenis reaksi ini adalah:

  • 2NaH → 2Na + H2
  • 2H2O → 2H+ O2
  • Na2CO3 → Na2O + CO2

Semua reaksi di atas menghasilkan pemecahan senyawa kimia yang lebih kecil dalam bentuk AB → A + B

Tapi, ada kasus khusus yang menegaskan bahwa semua reaksi dekomposisi bukanlah reaksi redoks.

Misalnya CaCO3 → CaO + CO2

2- Reaksi Kombinasi

Reaksi-reaksi ini adalah kebalikan dari reaksi dekomposisi dan karenanya melibatkan kombinasi dua senyawa untuk membentuk senyawa tunggal dalam bentuk A + B → AB. Sebagai contoh:

  • H2 + Cl2 → 2HClC+O2→CO2
  • 4Fe+ 3O2→2Fe2O3

3- Reaksi Perpindahan

Dalam reaksi semacam ini, atom atau ion dalam suatu senyawa digantikan oleh atom atau ion unsur lain. Ini dapat direpresentasikan dalam bentuk X + YZ → XZ + Y. Reaksi perpindahan lebih lanjut dapat dikategorikan menjadi:

  • Reaksi perpindahan logam
  • Reaksi perpindahan non-logam
Perpindahan Logam

Dalam jenis reaksi ini, logam yang ada dalam senyawa digantikan oleh logam lain. Jenis reaksi ini menemukan aplikasinya dalam proses metalurgi di mana logam murni diperoleh dari bijihnya.

Misalnya CuSO4+Zn→Cu+ZnSO4

Perpindahan Non-Logam

Dalam jenis reaksi ini, kita dapat menemukan perpindahan hidrogen dan terkadang jarang terjadi reaksi yang melibatkan perpindahan oksigen.

4- Reaksi Disproporsionasi

Reaksi di mana reaktan tunggal dioksidasi dan direduksi dikenal sebagai reaksi disproporsionasi.

Contoh: P4 + 3NaOH + 3H2O → 3NaH2PO2 + PH3

Contoh Reaksi Redoks

Beberapa contoh reaksi redoks, bersama dengan setengah reaksi oksidasi dan reduksinya diberikan dalam subbagian ini.

Contoh 1: Reaksi Antara Hidrogen dan Fluor

Dalam reaksi antara hidrogen dan fluor, hidrogen dioksidasi sedangkan fluor direduksi. Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.

H2 + F2 → 2HF

Setengah reaksi oksidasi adalah: H2 → 2H+ + 2e

Setengah reaksi reduksi adalah: F2 + 2e → 2F

Ion hidrogen dan fluor terus bergabung untuk membentuk hidrogen fluorida.

Contoh 2: Reaksi Antara Seng dan Tembaga

Ini adalah jenis reaksi perpindahan logam di mana logam tembaga diperoleh ketika seng menggantikan ion Cu2+ dalam larutan tembaga sulfat seperti yang ditunjukkan pada reaksi di bawah ini.

Zn (s) + CuSO4 (aq) → ZnSO4 (aq) + Cu (s)

Setengah reaksi oksidasi dapat ditulis sebagai: Zn → Zn2+ + 2e

Setengah reaksi reduksi dapat ditulis sebagai: Cu2+ + 2e → Cu

Jadi, tembaga dipindahkan dari larutan tembaga sulfat oleh seng dalam reaksi redoks.

Contoh 3: Reaksi antara Besi dan Hidrogen Peroksida

Fe2+ ​​dioksidasi menjadi Fe3+ oleh hidrogen peroksida bila terdapat asam. Reaksi ini diberikan di bawah ini.

2Fe2+ + H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 2H2O

Setengah reaksi oksidasi: Fe2+ → Fe3+ + e

Setengah reaksi reduksi: H2O2 + 2e → 2 OH

Jadi, ion hidroksida yang terbentuk dari reduksi hidrogen peroksida bergabung dengan proton yang disumbangkan oleh media asam untuk membentuk air.

Reaksi Oksidasi dan Reduksi

Untuk memahami reaksi redoks, pertama-tama mari kita berurusan dengan reaksi oksidasi dan reduksi secara individual.

Apa itu Reaksi Oksidasi?

Oksidasi dapat didefinisikan sebagai hilangnya elektron dari suatu zat, definisi lain dari reaksi oksidasi menyatakan bahwa penambahan oksigen atau unsur yang lebih elektronegatif atau penghilangan hidrogen atau unsur yang lebih elektropositif dari suatu zat disebut reaksi oksidasi.

Berikut ini adalah beberapa contoh reaksi oksidasi:

2S(s) + O2 (g) → SO2 (g) CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (l)

Apa itu Reaksi Reduksi?

Seperti reaksi oksidasi, reaksi reduksi didefinisikan sebagai perolehan elektron. Setiap zat yang memperoleh elektron selama reaksi kimia akan berkurang.

Dalam bentuk lain, reaksi reduksi dinyatakan sebagai penambahan hidrogen atau unsur yang lebih elektropositif atau penghilangan unsur atau oksigen yang lebih elektronegatif dari suatu zat.

Berikut adalah beberapa contoh reaksi reduksi:

  • 2CH2CH2 (g) + H2 (g) → CH3CH3 (g)
  • 2FeCl3 (aq) + H2 (g) → 2FeCl2 (aq) + 2HCl (aq)

Sekarang jika kita teliti reaksi di atas, kita akan menemukan bahwa semua reaksi di atas memiliki keduanya, reaksi reduksi dan oksidasi.

Reaksi di mana FeCl3 berkurang karena unsur elektronegatif klorin dihilangkan darinya. Sementara hidrogen teroksidasi karena penambahan klorin, unsur elektronegatif, dalam reaksi yang sama.

Oksidator dan Pereduksi

  • Zat (atom, ion, dan molekul) yang memperoleh elektron dan dengan demikian direduksi ke keadaan valensi rendah disebut zat pengoksidasi.
  • Zat yang kehilangan elektron dan dengan demikian dioksidasi ke keadaan valensi yang lebih tinggi disebut zat pereduksi.

Agen Pengoksidasi Penting

  • Molekul yang tersusun dari unsur-unsur elektronegatif. Contoh: O2, O3, dan X2 (halogen)
  • Senyawa yang mengandung unsur yang berada dalam keadaan teroksidasi lebih tinggi. Misal: KMnO4, K2Cv2O7, HNO3, KClo3
  • Oksida logam dan nonlogam. Contoh: MgO, CuO, CrO3, P4O10
  • Fluor adalah oksidator terkuat.

Agen Pereduksi Penting

  • Semua logam, misalnya: Na, Zn, Fe, Al
  • Beberapa non-logam seperti C, Hidrogen, S, P
  • Hidrasid, contoh: HCl, HBr, HI, H2S
  • Beberapa senyawa yang mengandung unsur dalam keadaan oksidasi yang lebih rendah. Contohnya meliputi: FeCl2, FeSo4, SnCl2, Hg2Cl2
  • Hidrida logam termasuk NaH, LiH, CaH2, dll.
    Senyawa organik seperti HCOOH

Litium adalah zat pereduksi terkuat dalam larutan dan Cesium adalah zat pereduksi terkuat tanpa adanya air. Zat yang berperan sebagai oksidator dan reduktor adalah H2O2, SO2, H2SO3, HNO2, NaNO2

Penerapan Reaksi Redoks

Reaksi redoks memiliki banyak aplikasi industri dan sehari-hari. Beberapa dari aplikasi reaksi redoks ini tercantum di bawah ini.

1- Kegunaan Reaksi Redoks dalam Elektrokimia

Baterai yang digunakan untuk menghasilkan arus DC menggunakan reaksi redoks untuk menghasilkan energi listrik.

Baterai atau sel elektrokimia yang digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari juga didasarkan pada reaksi redoks. Misalnya, sel penyimpanan digunakan di kendaraan untuk memasok semua kebutuhan listrik kendaraan.

2- Reaksi Redoks dalam Pembakaran

Pembakaran adalah jenis reaksi oksidasi-reduksi dan karenanya merupakan reaksi redoks. Ledakan adalah bentuk pembakaran yang cepat dan karenanya ledakan dapat diperlakukan sebagai reaksi redoks. Bahkan pesawat ulang-alik menggunakan reaksi redoks. Kombinasi amonium perklorat dan aluminium bubuk di dalam pendorong roket menimbulkan reaksi oksidasi-reduksi.

3- Aplikasi dalam Fotosintesis

Tumbuhan hijau mengubah air dan karbon dioksida menjadi karbohidrat dan proses ini didefinisikan sebagai fotosintesis. Reaksi diberikan sebagai 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Dalam reaksi di atas, kita dapat melihat bahwa karbon dioksida direduksi menjadi karbohidrat sementara air dioksidasi menjadi oksigen dan karenanya merupakan reaksi redoks. Energi disediakan oleh sinar matahari untuk reaksi ini. Reaksi ini merupakan sumber makanan bagi hewan dan tumbuhan.

4- Penggunaan Reaksi Redoks di Kehidupan Nyata

  • Produksi beberapa bahan kimia penting juga didasarkan pada elektrolisis yang pada gilirannya didasarkan pada reaksi redoks. Banyak bahan kimia seperti soda kaustik, klorin, dll. diproduksi menggunakan reaksi redoks.
  • Reaksi Oksidasi-Reduksi juga menemukan aplikasinya dalam air sanitasi dan bahan pemutih.
  • Permukaan banyak logam dapat dilindungi dari korosi dengan menghubungkannya ke anoda korban yang mengalami korosi sebagai gantinya. Contoh umum dari teknik ini adalah galvanisasi baja.
  • Produksi industri produk pembersih melibatkan proses oksidasi.
  • Asam nitrat, komponen dari banyak pupuk, dihasilkan dari reaksi oksidasi amonia.
  • Elektroplating adalah proses yang menggunakan reaksi redoks untuk menerapkan lapisan tipis bahan pada suatu objek. Elektroplating digunakan dalam produksi perhiasan berlapis emas.
  • Banyak logam dipisahkan dari bijihnya dengan bantuan reaksi redoks. Salah satu contohnya adalah peleburan logam sulfida dengan adanya zat pereduksi.

Sumber utama oksidasi adalah oksigen dan oleh karena itu reaksi redoks atau reaksi oksidasi-reduksi bertanggung jawab atas pembusukan makanan.

Related Posts