Pada peristiwa oksidasi pada besi dituliskan seperti reaksi berikut ini

tirto.id - Reaksi redoks merupakan singkatan Reaksi Reduksi-Oksidasi. Ada banyak contoh reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari. Bahkan dalam tubuh manusia dan hewan terjadi reaksi redoks.

Salah satu contoh adalah proses besi yang menjadi berkarat jika lama dibiarkan di udara luar tanpa ada lapisan pelindung. Besi atau logam tersebut mengalami perkaratan akibat adanya reaksi oksidasi, disebabkan partikel logam/besi mengikat oksigen dari udara serta air.

Setidaknya ada 3 contoh reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari yang bisa dengan mudah ditemui. Tiga contoh reaksi redoks itu adalah zat pemutih, fotosintesis tumbuhan, dan pembakaran.

Penjelasan memgenai masing-masing contoh reaksi redoks tersebut, seperti disarikan dari laman Sumber Belajar, adalah sebagai berikut.

1. Zat Pemutih

Pada peristiwa oksidasi pada besi dituliskan seperti reaksi berikut ini

Zat Pemutih merupakan senyawa yang bisa menghilangkan warna benda, seperti tekstil (pakaian dan sejenisnya), rambut dan kertas.

Penghilangan warna oleh zat pemutih terjadi karena ada reaksi oksidasi. Oksidator yang biasa digunakan dalam zat pemutih adalah natrium hipoklorit (NaOCl) dan hidrogen peroksida (H2O2).

Warna benda ditimbulkan oleh elektron yang diaktivasi oleh sinar tampak. Hilangnya warna benda disebabkan oksidator mampu menghilangkan elektron tersebut. Elektron yang dilepaskan kemudian diikat oleh oksidator.

Reaksi oksidasi dalam zat pemutih:

2. Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses reaksi oksidasi-reduksi biologi yang terjadi secara alami. Fotosintesis merupakan proses yang kompleks. Proses ini melibatkan tumbuhan hijau, alga hijau, hingga bakteri tertentu. Organisme ini mampu menggunakan energi dalam cahaya matahari (cahaya ultraviolet) melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.

Reaksi oksidasi dalam fotosintesis:

Reaksi reduksi dalam fotosintesis:

3. Pembakaran

Contoh reaksi redoks yang paling umum dalam kehidupan sehari-hari adalah Pembakaran. Dalam pembakaran propana (C3H8-;) di udara (mengandung O2), atom karbon teroksidasi membentuk CO2 sementara atom oksigen tereduksi menjadi H2O.

Reaksi redoks dalam pembakaran:

3 Konsep Reaksi Redoks dan Contohnya

Dalam ilmu kimia, mengutip Modul Kimia terbitan Kemdikbud (2020), setidaknya dikenal ada tiga konsep reaksi redoks (reduksi-oksidasi).

Ketiga konsep itu adalah reaksi redoks berdasarkan keterlibatan atom oksigen, reaksi redoks berdasarkan transfer elektron, dan reaksi redoks berdasarkan konsep bilangan oksidasi. Berikut ini penjelasan don conoh dari 3 konsep reaksi redoks tersebut.

1. Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Keterlibatan Atom Oksigen

Dalam konsep ini, proses Oksidasi berarti reaksi unsur yang mengikat oksigen. Adapun contohnya adalah di bawah ini.

a. Contoh 1: proses berkaratnya logam dan besi akibat unsur besi mengikat oksigen baik dari udara maupun dari air. Reaksinya adalah: 4 Fe (s) 3 O2(g) → 2 Fe2O3(s)

b. Contoh 2: pembakaran gas metana (CH4) menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air. Reaksinya adalah: CH4(g) O2(g) → CO2(g) 2H2O(g)

c. Contoh 3: oksidasi glukosa dalam tubuh manusia melalui proses respirasi. Glukosa dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti karbon dioksida dan air. Reaksinya adalah: C6H12O6(s) 6O2(g) → 6CO2(g) 6H2O(g)

d. Contoh 4: buah apel yang dikupas lalu dibiarkan di udara terbuka akan menjadi coklat warna dagingnya, sebab glukosanya bereaksi dengan oksigen.

Sementara itu, dalam konsep yang sama, Reduksi merupakan pelepasan oksigen akibat adanya reaksi suatu unsur (kebalikan oksidasi).

Contoh reduksi ada dalam pengolahan bijih besi (Fe2O3) menjadi besi dengan suhu tinggi, yang menggunakan CO (karbonmonoksida). Dalam proses reduksi di pengolahan bijih besi menjadi besi reaksinya adalah: Fe2O3(s) 3 CO(g) → 2Fe(s) 3 CO2(g).

2. Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Transfer Elektron

Di dalam reaksi redoks selalu terjadi reduksi (penerimaan elektron) dan oksidasi (pelepasan elektron), sehingga kedua reaksi ini terjadi bersamaan. Maksudnya, ada zat yang melepas elektron dan ada yang menerima elektron di dalam sebuah reaksi redoks. Karena itulah nama reaksinya adalah reaksi reduksi-oksidasi atau reaksi redoks.

Rumus umum reaksi redoks berdasarkan transfer elektron adalah sebagai berikut:

  • A → An n e (oksidasi)
  • An n e → A (reduksi)
  • (n = jumlah elektron yang dilepas/diterima)

Contoh dalam proses berkaratnya besi terjadi reaksi:

  • 2 Fe → 2 Fe3 6 e (oksidasi) artinya 6 elektron dilepas oleh 2 atom ferum
  • 3 O2 6 e → 3 O2- (reduksi) artinya 3 atom oksigen membentuk senyawa Fe2O3

3. Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Bilangan Oksidasi

Konsep terakhir ini adalah pengecualian dari dua konsep di atas, yaitu adanya beberapa reaksi redoks yang tidak bisa dijelaskan walau menggunakan konsep keterlibatan oksigen ataupun transfer elektron.

Pakar kimia membuat konsep alternatif karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron. Konsep alternatif itu disebut perubahan bilangan oksidasi.

Penjabaran dari konsep ini adalah: jika dalam reaksi bilangan oksidasi atom meningkat, atom tersebut mengalami oksidasi. Jika bilangan oksidasinya turun, atom mengalami reduksi.

Guna mengetahui suatu reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan, menurut konsep perubahan bilangan oksidasi, perlu diketahui bilangan oksidasi dari setiap atom, baik dalam pereaksi maupun hasil reaksi.

Baca juga artikel terkait REAKSI KIMIA atau tulisan menarik lainnya Cicik Novita
(tirto.id - cck/add)

Penulis: Cicik Novita Editor: Addi M Idhom Kontributor: Cicik Novita

Kamu pasti pernah mengalami beberapa barang kesayangan yang dimiliki rusak karena berkarat. Seperti sepeda, hiasan, maupun mainan yang awalnya bersih menjadi rusak sehingga secara ekonomi sangat besar biaya yang harus dikeluarkan untuk memperbaiki atau bahkan menggantinya. Proses perkaratan tersebut, merupakan aplikasi reaksi redoks yang sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari.

Reaksi redoks adalah reaksi reduksi dan oksidasi atau suatu istilah yang menjelaskan suatu perubahan pada bilangan oksidasi atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Dimana reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi disebut reaksi reduksi, sedangkan reaksi yang mengalami penambahan bilangan oksidasi disebut reaksi oksidasi.

Dalam perjalanannya, reaksi redoks mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari maupun industri. Meskipun tak dimungkiri, reaksi ini banyak yang bersifat merugikan. Apapun itu, berikut beberapa contoh peristiwa yang melibatkan reaksi redoks didalamnya:

Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses reaksi oksidasi-reduksi biologi yang terjadi secara alami. Dalam peristiwa fotosintesis ini, karbon dioksida direduksi menjadi karbohidrat dan air dioksidasi menjadi oksigen. Fotosintesis merupakan proses yang kompleks dan melibatkan tumbuhan hijau, alga hijau atau bakteri tertentu. Organisme ini mampu menggunakan energi dalam cahaya matahari [cahaya ultraviolet] melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.

[Baca juga: Menyetarakan Reaksi Redoks, Kenali Dua Metode Ini]

Respirasi

Peristiwa lainnya yang merupakan contoh aplikasi reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah respirasi. Respirasi adalah proses menghasilkan energi dengan memecah molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana. Pada proses respirasi umumnya glokosa dioksidasi menjadi CO2 dan H2O, serta energi dilepaskan.

Oksidasi Bahan Bakar

Pembakaran dapat didefinisikan sebagai proses/reaksi oksidasi yang sangat cepat antara bahan bakar [fuel] dan oksidator dengan menimbulkan nyala dan panas. Bahan bakar yang berbeda dioksidasi menjadi CO2 dan H2O selama pembakaran dan energi dilepaskan.

Dalam Metalurgi

Dalam metalurgi banyak logam diperoleh dengan reduksi oksidasinya dengan zat pereduksi yang sesuai. Pada peristiwa perkaratan [korosi], logam mengalami oksidasi sedangkan oksigen [udara] mengalami reduksi.

Sel Elektrokimia dan Baterai

Sel elektrokimia dan baterai biasanya digunakan di berbagai bidang kehidupan sehari-hari sebagai sumber listrik dan didasarkan pada reaksi redoks.

Dalam Industri Kimia

Pada industry kimia juga sebagian besar bahan kimia yang diproduksi secara komersial oleh reaksi redoks.

Reaksi reduksi dan oksidasi, atau reaksi redoks, adalah reaksi kimia di mana satu atau lebih elektron dipindahkan dari satu molekul atau senyawa ke senyawa lainnya. Spesies yang kehilangan elektron mengalami oksidasi dan biasanya merupakan zat pereduksi; spesies yang memperoleh elektron mengalami reduksi dan biasanya zat pengoksidasi. Contoh peristiwa yang melibatkan reaksi reduksi dan oksidasi dalam kehidupan sehari-hari meliputi fotosintesis, respirasi, pembakaran, korosi, elektrokimia dan baterai, peleburan biji logam, penyepuhan emas, zat pemutih, baterai nikel kadmium, dan baterai perak oksida.

1. Fotosintesis pada Tanaman

Dalam fotosintesis, yang berlangsung di daun tanaman hijau, karbon dioksida dan air bergabung di bawah pengaruh cahaya untuk membentuk molekul oksigen dan glukosa karbohidrat. Tanaman ini menggunakan glukosa sebagai bahan bakar untuk proses metabolismenya. Pada langkah pertama, energi cahaya digunakan untuk membebaskan atom hidrogen, menguranginya dan menciptakan gas oksigen; atom-atom ini kemudian mereduksi karbon dalam karbon dioksida. Hal ini dapat dinyatakan kira-kira sebagai karbon dioksida + air + energi cahaya → karbohidrat + oksigen + air. Secara keseluruhan, reaksi seimbang untuk fotosintesis biasanya ditulis:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

2. Pernafasan

Pernapasan seluler memungkinkan organisme untuk membebaskan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia glukosa; Anggap ini sebagai titik akhir mutlak dalam mendapatkan bahan bakar dari makanan. Reaksi redoks yang seimbang adalah:

Pelajari Juga:  Materi Hukum Faraday 1 dan 2 beserta Contoh Soalnya

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2­ + 6H2O + 36ATP

Dimana ATP adenosin trifosfat, senyawa penyuplai energi sederhana yang mendorong berbagai proses metabolisme lainnya. Dalam reaksi reduksi dan oksidasi ini, glukosa teroksidasi dan oksigen tereduksi.

3. Pembakaran

Mungkin yang ada dalam pikiranmu mengenai pembakaran, atau kebakaran, merupakan proses fisik daripada zat kimia. Meskipun demikian, pembakaran, katakanlah, hidrokarbon dalam bahan bakar fosil, serta pembakaran bahan organik di kayu merupakan reaksi redoks klasik. Dalam setiap kasus, karbon di dalam senyawa dibakar dengan atom oksigen di udara, sementara beberapa ikatan oksigen ke hidrogen di dalam senyawa; Oleh karena itu, senyawa yang dibakar dioksidasi dan oksigen direduksi, dengan karbon dioksida dan uap air yang dipancarkan sebagai produk pembakaran.

Ketika air bersentuhan dengan, misalnya, pipa besi, beberapa oksigen di dalam air mengoksidasi zat besi, menghasilkan ion hidrogen bebas. Ion-ion ini bergabung dengan oksigen di udara untuk membentuk air, dan prosesnya dimulai lagi pada tahap oksidasi-besi, dengan akibat meningkatnya jumlah besi dalam keadaan yang teroksidasi – yaitu, membawa lebih banyak dan lebih banyak muatan positif Atom besi ini bergabung dengan gugus hidroksil – pasang hidrogen bermuatan negatif – untuk membentuk senyawa Fe[OH]2, atau besi [II] hidroksida, dan Fe[OH]3, atau besi [III] hidroksida. Akhirnya, dengan pengeringan, yang tersisa adalah Fe2O3, atau oksida besi, adalah bahan berwarna coklat kemerahan yang dikenal sebagai karat.

Pelajari Juga:  Unsur Logam Yang Paling Melimpah di Kulit Bumi

5. Elektrokimia dan Baterai

Elektrokimia adalah studi tentang hubungan antara kimia dan energi listrik. Diantara aplikasinya adalah terciptanya baterai, yang menggunakan reaksi reduksi dan oksidasi untuk menghasilkan arus listrik.

Baterai dasar dapat digambarkan secara skematis sebagai dua gelas larutan yang dihubungkan oleh kawat. Dalam satu larutan adalah zat pengoksidasi; di sisi lain, agen pereduksi. Kabel tersebut memungkinkan elektron untuk melewati bolak-balik antara dua solusi, namun untuk memastikan alirannya berjalan dua arah, kedua solusi tersebut juga dihubungkan oleh “jembatan garam.” Jembatan garam mengandung gel atau larutan yang memungkinkan ion melewati dan maju, namun membran berpori mencegah larutan dari pencampuran sebenarnya.

Baterai yang digunakan orang untuk menyalakan semua jenis peralatan portabel, dari senter hingga kotak boom, disebut baterai sel kering. Berbeda dengan model yang dijelaskan di atas, dengan menggunakan larutan, sel kering [seperti namanya] tidak melibatkan komponen cair. Sebagai gantinya, ia menggunakan berbagai elemen dalam berbagai kombinasi, termasuk seng, magnesium, merkuri, perak, nikel, dan kadmium. Dua yang terakhir diterapkan pada baterai nikel-kadmium, yang sangat berguna karena dapat diisi ulang berulang-ulang oleh arus eksternal. Arus ini mengubah produk reaksi kimia di dalam baterai menjadi reaktan.

Pelajari Juga:  Macam-Macam Reaksi Redoks

6. Peleburan Biji Logam

Peleburan biji logam besi, reaksi totalnya adalah

2Fe2O3 +3C → 4Fe + 3CO2

2Fe2O3  adalah bijih besi [hematit] dengan kokas [karbon [C]] sebagai reduktor.

7. Penyepuhan Emas

Dalam proses penyepuhan dengan emas reaksi yg terjadi adalah reduksi ion-ion emas menjadi logamnya, reaksinya:

Au+ + e– → Au

8. Zat Pemutih

Penghilangan warna dilakukan melalui reaksi oksidasi. Oksidator yang digunakan adalah natrium hipoklorit [NaOCl] dan hidrogen peroksida [H2O2]. Warna benda ditimbulkan karena adanya elektron yang diaktivasi oleh sinar tampak. Elektron yang dilepaskan kemudian diikat oleh oksidator.

9. Baterai Nikel Kadmium

Baterai Nikel Kadmium merupakan salah satu jenis baterai yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, karena dapat diisi ulang. Contohnya, aki, baterai HP, dll. Anoda yang digunakan adalah kadmium, sedangkan katoda yang digunakan adalah nikel dan elektrolitnya berupa KOH. Reaksi yang terjadi:

anoda : Cd + 2OH– → Cd[OH]2 + 2e

katoda : NiO[OH] + H2O → Ni[OH]2 + OH–

10. Baterai perak oksida

Bentuk baterai ini kecil dan biasa digunakan sebagai baterai arloji, jam tangan, dan kalkulator. Baterai perak oksida menggunakan anoda seng, katoda perak oksida, dan elektrolit KOH. Reaksinya:

anoda : Zn→ Zn2+ + 2e–

katoda : Ag2O + H2O + 2e → 2Ag+ + 2OH–

Bagi kalian yang sudah kelas 10 MIA pasti sudah pernah dengar tentang apa itu reaksi redoks, kan? Hayoo masih inget, nggak?

Coba Sobat Pintar perhatikan fenomena gambar di atas. Pada gambar tersebut, kita bisa melihat sebuah apel yang sedang mengalami proses pembusukan. Dalam proses kimia, reaksi pembusukan apel tersebut terjadi karena adanya sebuah reaksi yang menyertainya, yaitu reaksi redoks.

Yuk Sobat, kita simak apa sih itu reaksi redoks.

Reaksi Redoks

Apa itu reaksi redoks? Reaksi redoks adalah singkatan dari reaksi reduksi dan oksidasi yang berlangsung pada proses elektrokimia. Boleh dibilang, reaksi redoks adalah singkatan dari reaksi reduksi dan oksidasi. Berikut pengertian dari kedua istilah tersebut.

Pengertian Reduksi

Reduksi adalah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi dan kenaikan elektron. Dapat dikatakan bahwa reduksi adalah reaksi dimana suatu zat kehilangan oksigen.

Pengertian Oksidasi

Oksidasi adalah reaksi yang mengalami peningkatan bilangan oksidasi dan penurunan elektron. Dapat dikatakan bahwa oksidasi adalah reaksi dimana suatu zat mengikat oksigen.

Perhatikan contoh reaksi berikut ini:

Bagaimana penjelasan reaksi oksidasi dan reduksi pada contoh di atas? Besi [III] oksida [Fe2O3] mengalami reduksi karena kehilangan atom oksigen dan berubah menjadi besi [2Fe]. Adapun karbon monoksida [3CO] mengalami reaksi oksidasi karena mengikat atom oksigen dan berubah menjadi karbon dioksida [3CO2].

Konsep Bilangan Oksidasi

Konsep reaksi redoks yang melibatkan perpindahan elektron ini hanya bisa terjadi pada senyawa ionikaja, sedangkan senyawa kovalen tidak. Oleh karena itu, muncul konsep redoks yang ketiga, yaitu berdasarkan perubahan bilangan oksidasi [biloks].

Bilangan oksidasiadalah muatan positif dan negatif pada suatu atom. Unsur yang biloksnya positif, biasanya merupakan atom-atom unsur logam, seperti Na, Fe, Mg, Ca, dan unsur logam lainnya. Sementara itu, unsur yang biloksnya negatif, biasanya atom-atom unsur nonlogam, seperti O, Cl, F, dan unsur nonlogam lainnya.

Berdasarkan konsep perubahan bilangan oksidasi,reaksi reduksiadalah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi. Sedangkanreaksi oksidasiadalah reaksi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi.

Terdapat delapan aturan dalam menentukan bilangan oksidasi suatu atom yang harus Sobat ketahui, antara lain adalah sebagai berikut.

1. Bilangan oksidasi unsur bebas dalam bentuk atom dan molekul adalah 0.

Contoh: bebas berbentuk atom
C, Ca, Cu, Na, Fe, Al, Ne = 0

Contoh: bebas berbentuk molekul
H2, O2, Cl2, P4, S8 = 0

2. Bilangan oksidasi ion monoatom [1 atom] dan poliatom [lebih dari 1 atom] sesuai dengan jenis muatan ionnya.

Contoh: Bilangan oksidasi ion monoatom Na+, Mg2+, dan Al3+berturut-turut adalah +1, +2, dan +3.

Bilangan oksidasi ion poliatom NH4+, SO42-, dan PO43-berturut-turut adalah +1, -2, dan -3.

3. Bilangan oksidasi unsur pada golongan logam IA, IIA, dan IIIA sesuai dengan golongannya.

IA = H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr = +1.
Contoh:Bilangan oksidasi Na dalam senyawa NaCl adalah +1.

IIA = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra = +2.
Contoh:Bilangan oksidasi Mg dalam senyawa MgSO2adalah +2.

IIIA = B, Al, Ga, In, Tl = +3
Contoh:Bilangan oksidasi Al dalam senyawa Al2O3adalah +3.

4. Bilangan oksidasi unsur golongan transisi [golongan B] lebih dari satu.

Contoh: Bilangan oksidasi Cu = +1 dan +2. Bilangan oksidasi Au = +1 dan +3.

Bilangan oksidasi Sn = +3 dan +4.

5. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk ion = jumlah muatannya.

Contoh:
NH4+= +1

6. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk senyawa = 0.

Contoh:
H2O = 0

7. Bilangan oksidasi hidrogen [H] bila berikatan dengan logam = -1. Bila H berikatan dengan non-logam = +1.

Contoh:
Biloks H dalam AlH3= -1.

8. Bilangan oksidasi oksigen [O] dalam senyawa proksida = -1. Bilangan oksidasi O dalam senyawa non-peroksida = -2.

Contoh:
Biloks O dalam BaO2= -1.

Menentukan Reaksi Reduksi dan Oksidasi Berdasarkan Konsep Kenaikan dan Penurunan Bilangan Oksidasi

Pada reaksi redoks, terdapat unsur-unsur yang bertindak sebagai reduktor dan oksidator. Zat yang mengalami oksidasi itu disebutreduktor, sedangkan zat yang mengalami reduksi disebutoksidator.

Coba perhatikan contoh berikut ini!

Reaksi: Mg[s] + 2HCl ----> MgCl2[aq] + H2[g]

Karena Mg merupakan unsur bebas, jadi biloks Mg = 0. Kemudian, biloks H pada senyawa 2HCl bernilai +1 karena unsur H berikatan dengan unsur lain dan H merupakan golongan IA. Selanjutnya, karena H = +1, berarti Cl = -1 agar total biloks 2HCl = 0.

Di ruas sebelah kanan, biloks Mg pada senyawa MgCl adalah +2 karena Mg berikatan dan merupakan unsur golongan IIA. Karena Cl memiliki indeks 2, maka biloks Cl = -1, agar total biloks MgCl2= 0. Kemudian, karena H2merupakan unsur bebas, maka biloksnya bernilai 0. Unsur Mg mengalami kenaikan biloks dari 0 ke +2, sehingga mengalami reaksi oksidasi. Jadi, unsur Mg disebut sebagai reduktor. Sementara itu, unsur H mengalami penurunan biloks dari +1 ke 0, sehingga mengalami reaksi reduksi. Jadi, HCl disebut sebagai oksidator.

Sobat Pintar jangan lupa download aplikasi Aku Pintar di Play Store atau App Store, ya! Ada fitur Belajar Pintar yang bakal nemenin Sobat belajar di rumah. Simak juga artikel-artikel lainnya, yaa!

Writer: Muhammad Fahmi Ridlo

Editor: Deni Purbowati

Video yang berhubungan

Video yang berhubungan