Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)

Pengertian Reaksi Reduksi Oksidasi (Redoks)

Berdasarkan perkembangannya, reaksi redoks dimulai dari pemahaman batasan tradisional, yaitu reaksi oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen, atau pelepasan hidrogen, atau pelepasan elektron. Sedangkan sebaliknya, reaksi reduksi adalah reaksi pelepasan oksigen, atau pengikatan hidrogen, atau pengikatan elektron. Batasan lain yaitu bahwa reaksi oksidasi adalah reaksi penaikan bilangan oksidasi dan reaksi reduksi adalah reaksi penurunan bilangan oksidasi.

Kedua reaksi ini selalu terjadi secara bersamaan, serentak, artinya ada spesies yang teroksidasi dan spesies lainnya tereduksi. Oleh karena itu, lebih tepat dinyatakan sebagai rekasi reduksi-oksidasi atau disingkat reaksi redoks.

Contoh Reaksi Redoks
Contoh reaksi redoks adalah apabila batang tembaga dicelupkan dalam larutan perak nitrat, maka lapisan putih mengkilat akan terjadi pada permukaan batang tembaga dan larutan berubah menjadi biru.

Reaksi redoks terjadi antara logam tembaga dan larutan perak nitrat


Dalam hal ini bilangan oksidasi tembaga naik dari 0 menjadi +2 dan bilangan oksidasi perak turun dari +1 menjadi 0. Tembaga mengalami oksidasi dan perak mengalami reduksi. Persamaan reaksi antara keduanya dapat dituliskan sebagai berikut:

Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) Cu(NO)3 (aq) + 2 Ag (s)
atau
Cu (s) + 2 Ag+ (aq) Cu2+ (aq) + 2 Ag (s)

Reaksi redoks ini sering dinyatakan dengan penulisan setengah reaksi secara terpisah, pelepasan elektron sebagai oksidasi dan penangkapan elektron sebagai reduksi:

Oksidasi: Cu (s) Cu2+ (aq) + 2 e
Reduksi: 2 Ag+ (aq) + 2 e 2 Ag (s)

Reaksi redoks yang sedikit lebih rumit ditemui antara gas hidrogen sulfida dengan larutan ion besi(III) yang menghasilkan padatan belerang, ion besi(II) dan ion hidronium menurut persamaan reaksi:

H2S (g) + 2 Fe3+ (aq) + 2 H2O (l) S (s) + 2 Fe2+ (aq) + 2 H3O+ (aq)

Dalam reaksi tersebut, besi telah mengalami reduksi dari +3 menjadi +2 dan belerang mengalami oksidasi dari -2 menjadi nol, Jadi persamaan redoks tersebut dapat dipisahkan menjadi dua setengah reaksi sebagai berikut:

Oksidasi: H2S (g) + 2 H2O (l) S (s) + 2 H3O+ (aq) + 2 e
Reduksi: 2 Fe3+ (aq) + 2 e 2 Fe2+ (aq)

Penerapan Reaksi Redoks
Beberapa contoh reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
Peristiwa korosi
Pemakaian sel baterai
Pemakaian sel aki
Pemakaian sel bahan bakar

Pengertian Bilangan Oksidasi (Biloks)
Bilangan oksidasi adalah bilangan positif atau negatif yang menunjuk pada muatan suatu spesies bila elektron-elektron dianggap terdistribusi pada atom-atom menurut aturan tertentu. Aturan distribusi ini adalah secara ionik bagi spesies heteronuklir yang artinya terjadi perpindahan elektron kepada atom yang lebih bersifat elektronegatif, dan secara kovalen murni bagi spesies homonuklir. Reaksi reduksi-oksidasi (redoks) melibatkan adanya transfer elektron, dengan demikian terjadi perubahan tingkat atau bilangan oksidasi spesies yang bersangkutan. Oleh karena itu untuk mengetahui jumlah elektron yang terlibat perlu identifikasi tingkat oksidasi atau bilangan oksidasi yang terlibat dalam reaksi.

Aturan Bilangan Oksidasi
Atas batasan yang telah dijabarkan di atas, maka bilangan oksidasi dapat ditentukan oleh aturan berikut:
Bilangan oksidasi untuk setiap atom unsur adalah nol.
Bilangan oksidasi ion monoatomik adalah sama dengan muatan ion yang bersangkutan.
Jumlah aljabar bilangan oksidasi suatu spesies poliatomik netral adalah nol, dan suatu spesies poliatomik asam dengan muatan ion yang bersangkutan.
Dalam suatu senyawa, unsur yang lebih elektronegatif mempunyai bilangan oksidasi negatif, dan unsur yang lebih elektropositif mempunyai bilangan oksidasi positif.
Untuk suatu senyawa yang dalam molekulnya tersusun lebih dari satu atom yang sama, dikenal adanya bilangan oksidasi rata-rata maupun bilangan oksidasi individual bagi masing-masing atom berdasarkan ikatannya.

Aturan nomor 5 mengindikasikan bahwa atom unsur yang sama dalam satu molekul dapat memiliki tingkat oksidasi yang berbeda, dan ini sebagai akibat kedudukan ikatan yang berbeda pula. Sebagai contoh adalah senyawa Na2S2O3. Dalam senyawa tersebut setiap atom natrium dan oksigen masing-masing mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2, tetapi kedua atom belerang sesungguhnya mempunyai bilangan oksidasi individual yang berbeda yaitu +5 untuk atom Spusat dan -1 untuk atom Sterminal, sehingga atom S mempunyai tingkat oksidasi rata-rata +2. Perbedaan tingkat oksidasi atom S dalam senyawa tersebut memang ditunjukkan oleh perbedaan sifat reaksinya sebagaimana sifat ikatannya. Atom S dan O masing-masing mempunyai 6 elektron valensi, dan dengan adanya 2 elektron tambahan (dari dua atom Na) menghasilkan formula konfigurasi oktet elektron model Lewis, S2O32-. Pertimbangan sifat elektronegativitas menyarankan bahwa ke enam elektron valensi atom Spusat lebih tertarik ke arah tiga atom oksigen, dan sepasang elektron ikatan S-S berada di tengah-tengah antara keduanya sehingga kedua atom belerang dalam lingkungan elektronik yang berbeda. Akibatnya, tingkat oksidasinya pun berbeda pula. Tiap atom O menjadi seolah-olah kelebihan 2 elektron dan dengan demikian mempunyai tingkat oksidasi -2. Sepasang elektron ikatan S-S dimiliki bersama dengan kekuatan elektronegativitas yang sama pula sehingga masing-masing atom S mendapat 1 elektron. Dengan demikian, diperoleh tingkat oksidasi +5 (= +6 -1) untuk atom Spusat, dan -1 untuk atom Sterminal.


Perbedaan Biloks dengan Muatan Formal
Perlu diingat bahwa perbedaannya dengan konsep muatan formal yaitu bahwa konsep ini mengasumsikan pada ikatan kovalen murni sehingga pasangan elektron ikatan selalu dimiliki bersama dengan kekuatan yang sama antara dua atom yang berbeda elektronegativitasnya. Sedangkan konsep bilangan oksidasi mengasumsikan pada ikatan ionik antara dua atom yang berbeda sehingga pasangan elektron ikatan selalu berpihak kepada atom yang lebih elektronegativitasnya lebih tinggi. Dalam molekul CO menurut struktur elektronik Lewis, masing-masing atom mempunyai muatan formal -1 untuk atom C dan +1 untuk atom O, tetapi mempunyai tingkat oksidasi +2 untuk atom atom C dan -2 untuk atom O.