Oksidasi dan Reduksi Reaksi kimia dapat diklasifikasikan dengan beberapa cara antara lain reduksi-oksidasi (redoks) Reaksi : selalu terjadi bersama-sama. Zat yang teroksidasi = reduktor Zat yang tereduksi = oksidator Contoh : Sel memperoleh energi dengan mengoksidasi makanan Tanaman hijua menggunakan energi dari sinar matahari menghasilkan makanan dengan mereduksi CO2. Kita peroleh biji besi dengan mereduksi kemudian menghilangkan (korosi) karena oksidasi. Bentuk tereduksi : gula,batu bara mempunyai energi tinggi. Bentuk teroksidasi : CO2, H2O mempunyai energi rendah.
asam askorbat (bentuk tereduksi Vitamin C)
asam dehidroaskorbat (bentuk teroksidasi Vitamin C)
Sel Aki Anoda : Pb(s) + HSO4-(aq) → PbSO4 (s) + H+(aq) + 2e Katoda : PbO2 (s) + HSO4-(aq) + 3H+ (aq) + 3e → PbSO4 (s) + 2H2O (l) ________________________________________________ + Pb (s) + PbO2 (s) + 2HSO4-(aq) + 2H+(aq) + 3e → PbSO4 (s) + 2H2O (l)
Sel kering (baterai) Anoda : Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2e Katoda : 2 MnO2 (s) + 2 NH4+(aq) + 2e → Mn2O3 (s) + 2 NH3 (aq) + H2O (l) ______________________________________________________________ + Zn (s) + 2 MnO2 (s) + 2 NH4+(aq) → Zn2+(aq) + Mn 2 O3 (s) + 2 NH3 (aq) + H2O (l) Zn2+(aq) + 4 NH3 (aq) → Zn(NH3)42+(aq)
Dalam senyawa yang penting bagi kehidupan
Karbohidrat, Lemak, Protein ⇒Ada O2 Dalam tubuh 65% Air 89% dari air adalah O2
O2 ±21% diatmosfer
O2 tidak berkombinasi : dihisap⇒paru-paru⇒ darah.
Makanan + O2 ⇒ energi(panas), untuk mempertahankan suhu tubuh dan aktivitas fisik dan mental. ” Besi berkarat, tembaga rusak, kayu rusak, semuanya diakibatkan oleh proses oksidasi.
Sifat kimia oksigen : oksigen dapat terjadi karena pembakaran atau bantuan oksida 1. Pengkaratan besi 4Fe + 3O →2Fe O (besi(III) oksidferi Oksida) 2. Non netral C + O2 → CO carbon dioksida 2
2
3
2
3. S + O → SO sulfur dioksida Senyawa dengan oksigen disebut ”Oksidasi” Suatu zat yang telah berkombinasi dengan oksigen disebut ”Teroksidasi ” 2
2
Sebuah unsur/senyawa teroksidasi, bila senyawa/unsur tsb memperoleh atom-atom oksigen. Pada reaksi ini secara kebetulan besi, karbon, sulfur dan nitrogen, methana dan hidrogen sulfit memperoleh atom hidrogen. Masing-masing mengalami oksidasi, juga pembakaran glukosa dalam sel–sel hidup Prosesnya disebut respirasi. • Reasksi utama sel memperoleh energi : • C H O + 6O → 6CO + 6H O • Pada reaksi ini atom karbon memperoleh oksigen. 6
12
2
2
2
2
senyawa teroksidasi bila kehilangan atom hidrogen. Metil alkohol, bila dilewatkan pada tembaga yang dipanaskan membentuk formaldehide dan gas hidrogen.
CH O → CH O + H2 4
2
Metil akohol kehilangan atom hidrogen sehingga dikatakan teroksidasi.
Suatu unsur teroksidasi bila kehilangan elektronnya, Bila logam magnesium bereaksi dengan klorin, ion magnesium dan ion klorida akan membentuk
Mg + Cl → Mg2+ + 2Cl2
Atom Mg kehilangan elektron → teroksidasi.
Suatu senyawa tereduksi bila: 1. Kehilangan atom Oksigen. Contoh : Cu dan PbO teredukasi, selama ia kehilangan O2. 2 KClO → 2KCl + 3O , KClO3 terduksi 3 2 2. Memperoleh atom H2. CO + 2H → CH O , CO tereduksi menjadi 2 4 metil alkohol karena adanya katalisator. 3. Atom atau ion bila memperoleh elektron Cu2+ + 2e→ Cu Ion Cu2+ memperoleh elektron → tereduksi
Hidrogen
Berdasarkan berat, hidrogen menempati ± 0,9% lapisan kulit bumi H2 sangat besar, karena bobotnya ringan Kombinasi H2 jarang ditemukan dialam, sebagian besar kombinasi dengan NO2 → H2O. Dalam sel hidup : lemak, pati, gula, protein terdapat H Di alam → sedikit, pembuatan dilab. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Zn clorida Atau Ca + 2H2O → Ca(OH) 2 + H2 Kalsium hidroksida
Gas H2 mudah dikumpulkan dengan menghilangkan air. Secara komersial, H2 biasanya diperoleh sebagai hasil samping dari suatu proses. Secara fisik H2 merupakan gas berbau, dan tidak berwarna, sangat tidak larut dalam air. Densitasnya kecil dibandingkan yang lain → digunakan untuk balon zeplin ( kemampuan mengapung). Tapi percikan api dapat memicu peledakan H2 Sifat kimia Hidrogen: reduksi Secara kimia pancaran H2 (bila dinyalakan, terbakar diudara dengan nyala yang hampir tidak berwarna). H2 dan O2 dapat dicampur pada temperatur kamar dengan reaksi yang tidak nampak. 2H2 + O2 → 2H2O
Hidrogen bereaksi dengan macam-macam logam oksida, menghilangkan oksigen menghasilkan logam bebas. Contoh : CuO + H → Cu + H O PbO + H → Pb + H O Dalam proses ini dimana senyawa dirubah atau direduksi menjadi unsur dinamakan ” Reduksi ” 2
2
2
2
Latihan 1. Tentukan bilangan oksidasi unsur penyusun suatu senyawa atau ion yang ditulis tebal berikut ini :
a. CrO42-
c. Cr2(SO4) 3
b. Ba(OH) 2
d. S2O32-
e. NaH2PO4
2. Tentukan unsur yang mengalami reaksi reduksi dan oksidasi dari reaksi berikut ini : a. 2 Zn + O2 → 2 ZnO b.
Fe + 2 Ag+ → Fe2+ + 2 Ag
c.
2 SnO + C → 2 Sn + CO2
d.
Fe2O3 + 3 CO → 2Fe + 3CO2
