Laporan Hasil Reaksi Reduksi Dan Oksidasi [PDF]

Citation preview

A. JUDUL PRAKTIKUM Reaksi Reduksi dan Oksidasi (Redoks)



B. TUJUAN PRAKTIKUM Membuktikan hasil reaksi reduksi dan oksidasi



C. WAKTU DAN TEMPAT PRAKTIKUM Hari/ Tanggal



: Rabu, 17 Februari 2016



Pukul



: 09.45 – 11.30 WITA



Tempat



: Laboratorium Kimia SMAN 1 Watampone



D. DASAR TEORI Reaksi kimia adalah suatu reaksi antara senyawa kimia atau unsur kimia yang melibatkan perubahan struktur dari molekul, yang umumnya berkaitan dengan pembentukan dan pemutusan ikatan kimia. Dalam suatu reaksi kimia terjadi proses ikatan kimia, di mana atom zat mula-mula (edukte) bereaksi menghasilkan hasil (produk). Berlangsungnya proses ini dapat memerlukan energi (reaksi endotermal) atau melepaskan energi (reaksi eksotermal). Ciri – ciri reaksi kimia : – Terbentuknya endapan – Terbentuknya gas – Terjadinya perubahan warna – Terjadinya perubahan suhu atau temperatur Redoks sering dihubungkan dengan terjadinya perubahan warna lebih sering dari pada yang diamati dalam reaksi asam-basa. Reaksi redoks melibatkan pertukaran elektron dan selalu terjadi perubahan bilangan oksidasi dari dua atau lebih unsur dari reaksi kimia. Persamaan reaksi redoks agak lebih sulit ditulis dan dikembangkan dari persamaan reaksi biasa yang lainnya karena jumlah zat yang dipertukarkan dalam reaksi redoks sering kali lebih dari satu. Sama halnya dengan persamaan reaksi lain, persamaan reaksi redoks harus disetimbangkan dari segi muatan dan



materi, penyeimbangan materi biasanya dapat dilakukan dengan mudah sedangkan penyeimbangan muatan agak sulit. Karena itu perhatian harus dicurahkan pada penyeimbangan muatan. Muatan berguna untuk menentukan faktor stoikiometri. Menurut batasan umum reaksi redoks adalah suatu proses serah terima elektron antara dua system redoks (Rivai, 1995). Dalam sejarahnya istilah oksidasi diterapkan untuk proses-proses dimana oksigen diambil oleh suatu zat. Maka reduksi dianggap sebagai proses dimana oksigen diambil dari dalam suatu zat. Kemudian penangkapan hidrogen juga disebut reduksi, sehingga kehilangan hidrogen harus disebut oksidasi. Sekali lagi reaksi-reaksi lain dimana baik oksigen maupun hidrogen tidak ambil bagian belum dapat dikeolmpokkan sebagai oksidasi atau reduksi sebelum didefinisikan oksidasi dan reduksi yang paling umum, yang didasarkan pada pelepasan dan pengambilan elektron. Dengan melihat contoh-contoh reaksi dari reaksi redoks , dapat ditarik kesimpulan umum dan dapatlah didefinisikan okdidasi dan reduksi dengan cara berikut. Oksidasi adalah suatu proses yang mengakibatka hilangnya satu elektron atau lebih dari dalam zat (atom, ion atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi, keadaan oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu zat pengoksidasi adalah yang memperoleh elektron, dan dalam proses itu zat itu direduksi. Definisi oksidasi ini sangat umum, karena itu berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan maupun gas. Sedangkan reduksi sebaliknya adalah suatu proses yang mengakibatkan diperolehnya satu elektron atau lebih zat (atom, ion atau molekul). Bila suatu unsur direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih negatif (kurang positif). Jadi, suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan elektron, dalam proses itu zat ini dioksidasi. Definisi reduksi ini juga sangat umum dan berlaku juga untuk proses dalam zat padat, leleham maupun gas (Shevla,1979). Partikel (unsur, ion, atau senyawa) yang dapat mengokdidasi partkel lain disebut pengoksidasi, tetapi ia sendiri tereduksi. Sebaliknya partikel yang mereduksi partikel lain disebut pereduksi, tetapi ia sendiri teroksidasi. Reaksi redoks dapat terjadi bila suatu pengoksidasi bercampur dengan zat lain yang dapat teroksidasi, atau perediksi bercampur dengan zat yang dapat tereduksi. Dari perubahan masing-masing dapat ditetukan pereaksi dengan hasil reaksi beserta koefisiennya masing-masing (Syukri,1999).



Redoks adalah reaksi kimia yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Setiap reaksi redoks terdiri atas reaksi-reaksi reduksi dan reaksi oksidasi. Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia yang ditandai kenaikan bilangan oksidasi. Sedangkan reaksi reduksi adalah reaksi kimia yang ditandai penurunan bilangan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi didefinisikan sebagai muatan yang dimiliki suatu atom jika seandainya elektron diberikan kepada atom yang lain yang keelektronegatifannya lebih besar. Jika kedua atom diberikan maka atom yang keelektronegatifannya lebih kecil lebih positif sedangkan atom yang keelektronegatifannya lebih besar memiliki bilangan oksidasi negatif (Dogra, 1998). Perubahan penting yang terjadi dalam suatu reaksi reduksi-oksidasi paling mudah terlihat dengan cara memisahkan reaksi reaksi keseluruhan ke dalam dua setengah reaksi. Dalam setengah-reaksi oksidasi atom-atom tertentu mengalami peningkatan bilangan oksidasi, dan elektron tampak pada sebelah kanan persamaan setengah-reaksi. Dalam setengah reaksi reduksi, bilangan oksidasi dari atom-atom tertentu menurun, dan elektron pada sebelah kiri dari persamaan reaksi. Dalam suatu persamaan oksidasi reduksi keselurahan, jumlah elektron yang sama harus tampak dalam masing-masing persamaan setengah reaksi. Ketentuan ini merupakan dasar dari persamaan keseimbangan oksidasireduksi (Petrucci, 1985).



A. KONSEP REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI Pengertian oksidasi dan reduksi dapat ditinjau berdasarkan 3 landasan teori, yaitu : 1. Reaksi Pengikatan dan pelepasan unsur oksigen Reaksi oksidasi (pengoksigenan) adalah peristiwa penggabungan suatu zat dengan oksigen. Contoh:



→ SiO 4 Fe + 3 O → 2 Fe O Si + O



2



2



2



2



3



Reaksi oksidasi logam dikenal juga dengan nama perkaratan. Reaksi pembakaran juga termasuk reaksi oksidasi, misalnya pembakaran minyak bumi, kertas, kayu bakar, dll.Reaksi reduksi adalah peristiwa pengeluaran oksigen dari suatu zat. Contoh:



→ → H



2 CuO



2 Cu + O



2



HO +O 2. Reaksi pelepasan dan pengikatan elektron Reaksi oksidasi dan reduksi juga dapat dibedakan dari pelepasan dan penangkapan elektron.Oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron Contoh: 2



Na Zn



→ → →



2



2



Na + e +



Zn



+2



+ 2e



Al Al + 3e Reduksi adalah peristiwa penangkapan elektron Contoh: Na + e +



→ →



+3



Na



Fe + e Fe Dari konsep kedua ini dapat disimpulkan bahwa reaksi oksidasi dan reduksi tidak hanya hanya melibatkan reaksi suatu zat dengan oksigen. +3



+2



3. Reaksi penambahan dan pengurangan bilangan oksidasi



Oksidasi adalah peristiwa naiknya / bertambahnya bilangan oksidasi suatu unsur, sedangkan reduksi adalah peristiwa turunnya / berkurangnya bilangan oksidasi. Redoks (singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom



dalam sebuah reaksi kimia. Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana(CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit. Istilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. Ia dapat dijelaskan dengan mudah sebagai berikut: 1. Reduksi menjelaskan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion 2. Oksidasi menjelaskan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion. Walaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tujuan, penjelasan di atas tidaklah persis benar. Oksidasi dan reduksi tepatnya merujuk pada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi. Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen oksidasi. Oksidator melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H2O2, MnO4−, CrO3, Cr2O72−, OsO4) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin). Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen reduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Senyawa-senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah. Reduktor jenus lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH4 dan LiAlH4), reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organic. Contoh reaksi redoks antara lain: 1. Denitrifikasi, nitrat tereduksi menjadi nitrogen dengan keberadaan asam: 2NO3− + 10e− + 12H+ → N2 + 6H2O



2. Besi akan teroksidasi menjadi besi(III) oksida dan oksigen akan tereduksi membentuk besi(III) oksida (umumnya dikenal sebagai perkaratan): 4Fe + 3O2 → 2 Fe2O3 Reaksi redoks ada yang berlangsung spontan, ada juga yang tidak spontan



3. BILANGAN OKSIDASI Bilangan oksidasi ( biloks) disebut juga tingkat oksidasi. Bilangan oksidasi diartikan sebagai muatan yang dimiliki suatu atom dalam keadaan bebas atau dalam senyawa yang dibentuknya. Bilangan oksidasi suatu unsur dapat ditentukan dengan aturan berikut: 1. Biloks atom dalam unsur adalah nol Contoh Na, Fe, O , H memiliki biloks nol 2



2



2. Total biloks senyawa adalah nol Contoh H O, NaOH, CH COOH, KNO total biloksnya adalah nol 2



3



3



3. Biloks ion sesuai dengan muatannya Contoh Na ( = +1), O ( = -2), Fe (= +3) +1



-2



+3



4. Biloks unsur golongan I A dalam senyawanya adalah + 1 Contoh Biloks atom Na dalam NaCl adalah + 1 5. Biloks unsur golongan II A dalam senyawanya adalah + 2 Contoh: Biloks Ca dalam CaCO adalah + 2 3



6. Biloks unsur golongan VII A dalam senyawa binernya adalah – 1 Contoh: Biloks F dalam senyawa KF dan BaF adalah – 1 2



7. Biloks unsur oksigen dalam senyawanya adalah – 2 Contoh dalam H O, Na O, Al O 2



2



2



3



8. Biloks unsur hydrogen dalam senyawanya adalah + 1 Contoh dalam H O, HCl, H SO 2



2



4



Catatan Penting:  Biloks H = -1 dalam senyawa hidrida misal NaH, LiH, CaH  Biloks O = -1 dalam senyawa peroksida misal H O 2



2



2



4. OKSIDATOR DAN REDUKTOR Oksidator adalah istilah untuk zat yang mengalami reduksi (biloksnya turun), sedangkan Reduktor adalah zat yang mengalami reaksi oksidasi (biloksnya naik/bertambah). Contoh:



→



Pada reaksi 2Na + 2H O 2NaOH + H Reduktor adalah Na sebab biloksnya naik dari 0 ke +1 Oksidator adalah H O sebab biloks H berubah dari +1 ke 0 Reduksi adalah penerimaan elektron atau penurunan bilangan oksidasi, sedangkan oksidasi adalah pelepasan elektron atau peningkatan bilangan oksidasi. Reaksi redoks adalah gabungan dari reaksi reduksi dan reaksi oksidasi yang berlangsung bersamaan. Tidak ada peristiwa pelepasan elektron (reaksi oksidasi) tanpa disertai peristiwa penangkapan electron (reaksi reduksi). Reaksi redoks dapat berlangsung spontan maupun tidak spontan. Kespontanan suatu reaksi redoks dapat ditentukan menggunakan deret volta. Urutan logam-logam dalam deret volt adalah : 2



2



2



K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Cd-Co-Ni-Sn-Pb-(H2)-Sb-Bi-Cu-Hg-Ag-Pt-Au



Logam-logam disebelah kiti H2 merupakan logam-logam aktif (reduktor kuat) sedangkan logam-logam disebelah kanan H2 kurang aktif (reduktor lemah). Semakin ke kiri sifat reduktor semakin lemah dan sifat oksidator semakin kuat. Logam-logam dalam deret volta dapat mereduksi unsur-unsur dikanannya tetapi tidak mampu mereduksi unsur-unsur disebelah kirinya. Jika suatu logam dapat mereduksi unsur-unsur disebelah kanannya, reaksi tersebut berlangsung spontan. Sebaliknya jika tidak dapat mereduksi unsur-unsur disebelah kanannya reaksi berlangsung tidak spontan. Reaksi kimia yang berlangsung spontan, ditandai dengan ciri-ciri berupa dihasilkannya endapan , terjadi gelembung, perubahan warna, dan perubahan suhu.



E. ALAT DAN BAHAN No. Alat dan bahan 1.



Tabung Reaksi



2.



Amplas



3.



Apel



Gambar



4.



Logam Zn (Seng)



5.



Logam Mg(Magnesium)



6.



Larutan Cuso4 (Tembaga (II)Sulfat)



7.



Gelas Beker



8.



Kertas



9.



Pembakar Spiritus



10.



Tang



F. LANGKAH KEGIATAN: 1. Percobaan 1 : Buah Apel Irislah buah apel pada salah satu bagian yang di inginkan atau digigit. Biarkan beberapa saat. Lihatlah perubahan yang terjadi. 2. Percobaan 2 : Pembakaran Kertas Gulunglah kertas, lalu dibakar di atas pembakaran spiritus yang menyala. Apakah yang terjadi! 3. Percobaan 3 : Mereaksikan Zn + CuSO4 Gosoklah permukaan logam Zn dengan amplas. Siapkan 5 ml larutan CuSO4 ke dalam tabung reaksi. Apakah yang terjadi! 4. Percobaan 4 : Pembakaran Logam Mg Amplaslah logam Mg hingga hilang warna kehitamannya. Siapkan pembakaran spiritus, nyalakan sumbunya. Jepit logam Mg dengan tang. Lalu bakarlah dan segera jauhkan dari pembakaran. Perhatikan perubahan yang terjadi. G. HASIL PENGAMATAN: NO. PERCOBAAN HASIL PENGAMATAN 1. Buah apel setelah di iris atau di Di hasilkan warna apel berubah gigit menjadi kecoklatan 2. Pembakaran Kertas Kertas berubah menjadi abu dan karbon bereaksi dengan oksigen 3. Reaksi Zn + CuSO4 Logam Zn berubah menjadi hitam 4` Pembakaran logam Mg Logam Mg akan mengeluarkan cahaya yang sangat terang dan meleleh, lalu akhirnya menjadi padatan pembakaran H. PERTANYAAN DAN JAWABAN 1. Pertanyaan a. Manakah yang termasuk reaksi redoks? b. Tuliskan reaksi yang terjadi ! tunjukkan bilangan oksidasi untuk semua atom yang terlibat dan identifikasi zat yang bertindak sebagai oksidator dan reduktor pada masing-masing reaksi. 2. Jawaban : a. Dari keempat percobaan diatas, semuanya merupakan reaksi reduksi dan oksidasi (redoks)



b. -



- Pada reaksi antara logam Zn dengan larutan CuSO4, Zn mengalami oksidasi (mengalami penambahan biloks dari 0 menjadi +2). Sementara itu, Cu mengalami reduksi (mengalami penurunan biloks dari +2 menjadi 0). Pada reaksi tersebut, Zn berfungsi sebagai reduktor karena menyebabkan zat lain (Cu) mengalami reduksi,sedangkan Cu berfungsi sebagai oksidator karena menyebabkan zat lain (Zn) mengalami oksidasi. Bilangan oksidasi :



I. KESIMPULAN Dari percobaan yang kami lakukan, dapat di simpulkan bahwa: Reaksi Oksidasi adalah Penggabungan Unsur / Zat dengan Oksigen.Dan juga Reaksi Oksidasi adalah Reaksi yang terjadi karena pelepasan elektron dan Reaksi Reduksi adalah Reaksi yang terjadi karena penerimaan elektron. Reaksi oksidasi reduksi dapat terjadi jika ada oksigen yang di terima dan di lepaskan untuk menghasilkan zat yang baru. Dan dari hasil percobaan yang di dapatkan tidak selamanya selalu sama dengan hasil percobaan kelompok lain atau dengan hasil percobaan yang sudah ada sebelumnya. Hal itu disebabkan karena adanya faktor-faktor yang dapat mempengaruhi saat percobaan berlangsung ataupun saat sebelum percobaan. Dan hasil percobaan sangat dipengaruhi oleh bagaimana cara kita melakukan percobaan tersebut.