Rabu, 10 Oktober 2012

reaksi redoks

     

Reaksi Redoks



A.  Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks
Cara penyetaraan persamaan reaksi redoks dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu cara setengah reaksi dan cara perubahan bilangan oksidasi.

1.    Cara Setengah Reaksi
Cara penyetaraan persamaan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi,yaitu dengan melihat elektron yang diterima atau dilepaskan.Penyetaraan dilakukan dengan menyamakan jumlah elektronnya. Cara ini diutamakan untuk reaksi dengan suasana reaksi telah diketahui.
Cara penyetaraan:
Tahap 1 : Tuliskan setengah reaksi untuk kedua zat yang akan direaksikan.
Tahap 2 : Setarakan unsur yang mengalami perubahan biloks.
Tahap 3 : Tambahkan satu molekul H2O pada:
- Suasana asam: pada yang kekurangan atom O.
- Suasana basa: pada yang kelebihan atom O.
Tahap 4 : Setarakan atom hidrogen dengan cara:
- Suasana asam: dengan menambahkan ion H+.
- Suasana basa: dengan menambahkan ion OH.
Tahap 5 : Setarakan muatan dengan menambahkan elektron.
Tahap 6 : Samakan jumlah elektron yang diterima dengan yang dilepaskan,
  kemudian jumlahkan.
Contoh :
           Setarakan reaksi:
                  MnO4-+ Cl    ---  Mn2+ + Cl2 (asam)



Jawab :
             MnO4-    +    Cl      ---  Mn2+ + Cl2 (asam)
              +7 -2             -1                +2             0
                    oksidasi   
                                              reduksi
 Tahap 1 :      MnO4-     --  Mn2+
                         Cl         ---   Cl2
Tahap 2 :       MnO4-      ----  Mn2+
                        2 Cl        ----   Cl2
Tahap 3 :       MnO4-      ----- Mn2+ + 4 H2O
                         2Cl        ----   Cl2
Tahap 4:        MnO4-   + 8 H+   ----  Mn2+ + 4 H2O
                         2Cl               -----  Cl2
Tahap 5 :       MnO4-   + 8 H+     -----  Mn2+ + 4 H2O
                        2Cl                    -----  Cl2
 Tahap 6 :       MnO4-   + 8 H+   + 5 e  ---  Mn2+ + 4 H2O    x2
                    2Cl                            ----  Cl2    +  2 e         x5_____
                  2MnO4- +16H+ +10 Cl ---  2Mn2+ + 8 H2O + 5 Cl2   

b. Setarakan reaksi:
               Br2    +   IO3-   →     Br–     +    IO4-   (basa)
Jawab :
              Br2    +   IO3-   →     Br    +    IO4-  
                0            +5 -2           -1            +7 -2
                        Reduksi   
                                            Oksidasi
                
Tahap 1 :   Br2      →  Br    
                  IO3-     IO4-  
Tahap 2 :    Br2      2 Br    
                   IO3-   IO4-  
Tahap 3 :    Br2      2 Br    
                   IO3-   IO4-    + H2O
Tahap 4 :    Br2      2 Br    
                   IO3-   + 2OH- IO4-   + H2O
Tahap 5 :    Br2         +  2 e    2Br                                  
                   IO3-   + 2OH- IO4-   + H2O  + 2 e    
Tahap 6 :    Br2    +  2 e              2 Br                             x1                      
                   IO3-   +       2 OH-         IO4-    + H2O  + 2 e     x1    
                   Br2    +  IO3-   + 2 OH-  2 Br      + IO4-   + H2O 

Cara Perubahan Bilangan Oksidasi
Cara penyetaraan persamaan reaksi dengan cara perubahan bilangan oksidasi, yaitu dengan cara melihat perubahan bilangan oksidasinya.
Penyetaraan dilakukan dengan menyamakan perubahan bilangan oksidasi. Pada cara ini suasana reaksi tidak begitu mempengaruhi, meskipun suasana reaksi belum diketahui, penyetaraan dapat dilakukan.
Tahap 1 : Setarakan unsur yang mengalami perubahan biloks.
Tahap 2 : Tentukan biloks masing-masing unsur yang mengalami perubahan biloks.
Tahap 3 : Tentukan perubahan biloks.
Tahap 4 : Samakan kedua perubahan biloks.
Tahap 5 : Tentukan jumlah muatan di ruas kiri dan di ruas kanan.
Tahap 6 : Setarakan muatan dengan cara:
                  - Jika muatan di sebelah kiri lebih negatif, maka ditambahkan ion H+.
Ini  berarti reaksi dengan suasana asam.
                   - Jika muatan di sebelah kiri lebih positif, maka ditambahkan ion OH.
Ini berarti reaksi dengan suasana basa.
Tahap 7 : Setarakan hidrogen dengan menambahkan H2O.

Contoh
1. Setarakan reaksi:
                MnO + PbO2 ----   Mn2++ Pb2+ (asam)
Jawab:
Tahap 1,2,3,4,5 : MnO     +         PbO2     -----    MnO4-   +      Pb2+
                      +2    -2                      +4  -2                        +7    -2                   +2
                                       ll                                ll                                 ll                            ll
                                   +2                               +4                              +7                           +2
                                    (Naik 5 ) x  2                   
         ( turun 2)x 5         

                   2MnO    +     5PbO2   --------   2 MnO4-   +     5Pb2+
 

                                  0                                                            +3
Tahap 6 :    Di ruas kiri lebih bermuatan negatif (0), agar jumlah muatan kiri sama   
                   dengan muatan  kanan, maka ruas kiri ditambah 8 ion H+, berarti
                   suasana asam.
                  2MnO    +  5PbO2  + 8H+   -------      2 MnO4-   +        5Pb2+
 Tahap 7 : Menyetarakan atom H dengan menambah H2O di ruas kanan.
      2MnO    +  5PbO2  + 8H+  -------     2 MnO4-   +        5Pb2+ + 4 H2O

 2. Setarakan reaksi:
Cl2 + Zn2+     -----     ClO3-+ Zn (suasana basa)



Jawab:
Unsur Cl disetarakan
Cl2        +      Zn2+    -------     2 ClO3-     +    Zn
                           0                 +2                         +5 -2              0
                         ll                     ll                          ll                   ll
                         0                    +2                       +10                0
                            (naik 10 ) x 1                   
                                                                    ( turun 2)x 5               

Cl2        +      5Zn2+    ------    2 ClO3-     +   5 Zn
                       
                       +10                                               -2                   
 Di ruas kiri lebih bermuatan positif (+10) maka ditambahkan ion OH,berarti   
  suasana basa.
            Cl2    +   5Zn2+  + 12OH    -----   2 ClO3-     +   5 Zn  + 6 H2O

Untuk penyetaraan reaksi autoredoks/reaksi disproporsionasi terjadi di mana satu zat dari pereaksi mengalami reaksi oksidasi dan reaksi reduksi. Untuk itu zat tersebut dituliskan masing-masing.
3. Setarakan reaksi berikut.
              Br2+ KOH   ----    KBr + KBrO3 + H2O
Jawab:
         Karena Br2 mengalami autoredoks, maka dituliskan 2 dan karena reaksi dalam  
         bentuk senyawanya maka hanya ditulis ion-ion saja dengan menghilangkan
          sementara ion K+, yaitu ion yang tidak mengalami perubahan biloks, maka  
         reaksi ionnya adalah:
              Br2          +       Br2       ------      2Br-       +        2BrO3-  
                0                      0                         -1                      +5    -2
               ll                      ll                          ll                       ll
              0                         0                         -2                    +10
              ( turun 2)x  5               
                                            ( naik 10 ) x  1

       5Br2         +       Br2      -----     10Br-     +      2BrO3-  
       5Br2         +       Br2   + 12KOH   -----      10KBr     +      2KBrO3      + 6H2O
       6Br2         +  12KOH   -----     10KBr     +      2KBrO3      + 6H2O

4. Setarakan reaksi:
                   Na2S2O3 + HCl    ----  S + SO2 + NaCI + H2O
Jawab:

Senyawa yang mengalami autoredoks adalah Na2S2O3. Ion yang tidak mengalami
perubahan adalah Na+ dan Cl. Penyelesaian lebih mudah pakai cara setengah reaksi:

            =>        S2O3 -2                   -----  2S
                       S2O3 -2                    ------  2SO2
           => S2O3 -2  + 6H+   +  4e    ----  2S  + 3H2O                    x1
                S2O3 -2  +  H2O           -----    2SO2      + 2H+  + 4e       x1
                2 S2O3 -2  + 4H+        -----    2S  + 2H2O +  2SO2    
            =>2 Na2S2O3   + 4HCl  ----     2S  + 2H2O +  2SO2  + 4NaCl

Soal Latihan :
1. Manakah yang termasuk reaksi redoks:
A. NaOH + HCl   ----  NaCI + H2O
B. Ag+(aq) + Cl(aq) ------    AgCl(s)
C. CaCO3        ----   CaO + CO2
D. CuO + CO  -----   Cu + CO2
E. NH3 + H2O ----   NH4OH
2. Reaksi berikut ini yang bukan reaksi redoks adalah … .
A. (NH4) 2Cr2O----  N2 + 4 H2O + Cr2O3
B. CuCO3 + H2SO4   ----  CuSO4 + H2O + CO2
C. H2S + 2 H2O + 3 Cl2   -----   SO2 + 6 HCl
D. Mg + CuSO4   ----  MgSO4 + Cu
E. 3 CH3CHOHCH3 + 2 CrO3  ----  3 CH3COCH3 + 2 Cr(OH)3
3.  Pada reaksi redoks:
          a MnO4 + Fe2+ + b H+   ----  c Mn2+ + d Fe3+ + H2O
             koefisien reaksi setara pada a, b, c, dan d berturut-turut adalah … .
A. 1, 4, 1, dan 2                  D. 2, 8, 2, dan 4
B. 2, 1, 2, dan 4                  E. 1, 4, 2, dan 2
C. 1, 8, 1, dan 5
4.  Pada reaksi redoks:
BrO2 + H2O ----   HBrO3 + HCl  ,bilangan oksidasi Cl berubah dari … .
A. 0 menjadi 1 dan –1
B. 2 menjadi 4 dan 1
C. 0 menjadi 2 dan 1
D. 4 menjadi 5 dan –1
                E. 4 menjadi 2 dan –1
5.  Unsur Mn yang mempunyai bilangan oksidasi sama dengan bilangan   
     oksidasi C dalam Na2CO3     adalah …
                A. MnO                   D. KMnO4
                B. MnO2                 E. K2MnO4
                C. Mn(NO3) 2   
6.  Bilangan oksidasi Cl dalam senyawa HClO4 adalah … .
A. +7                      D. –2
B. +6                      E. –1
C. +5
7.  Jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi redoks:
              3 As + 5 NO3 +4OH ---- 3 AsO43– + 5NO + 2H2O adalah ....
A. 3                         D. 12
B. 5                         E. 15
C. 9
 
8. Pada reaksi (belum setara):
Al(s) + NO3(aq)  -----  AlO2(aq) + NH3 (aq)  bilangan oksidasi nitrogen berubah dari … .
        A. +5 menjadi +3                  D. –5 menjadi –3
        B. +5 menjadi –3                  E. –5 menjadi +3
        C. +6 menjadi +3