KIMIA KELAS XII Penyetaraan Redoks [PDF]

Citation preview

KIMIA KELAS XII PENYETARAAN REAKSI REDOKS A. Perkembangan Konsep Reaksi Redoks Konsep Oksidasi Reduksi I. Berdasarkan Peristiwa bereaksinya Peristiwa pelepasan suatu zat dengan oksigen. oksigen dari suatu zat. pengikatan dan 4Na + O2  2Na2O FeO + H2  Fe + H2O pengeluaran oksigen



II. Berdasarkan penerimaan dan pelepasan elektron



Peristiwa pelepasan Peristiwa penerimaan elektron oleh suatu zat. elektron oleh suatu zat. Na  Na+ + e F + e  F–



III. Berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi



Peristiwa kenaikan biloks Peristiwa penurunan biloks Zn + HCl  ZnCl2 + H2 0 +1 oks +2 0 reduksi



B. Penyetaraan Reaksi Redoks I. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi 1. Setarakan atom-atom yang mengalami perubahan biloks 2. Tentukan biloks unsur-unsur tersebut dan tentukan perubahannya 3. Samakan kedua perubahan biloks 4. Tentukan jumlah muatan diruas kiri dan kanan 5. Samakan muatan dengan cara : a. Jika muatan diruas kiri lebih negatif maka ditambahkan ion H+ sebanyak perbedaan muatan b. Jika muatan diruas kanan lebih positif maka ditambahkan ion OH – sebanyak perbedaan muatan 6. Samakan atom hidrogen diruas kiri dan kanan dengan cara menambahkan H2O Contoh : contoh, setarakan persamaan reaksi berikut ini : MnO + PbO2 —> MnO4- + Pb2+



Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsur yang berubah biloksnya (biasanya selain H dan O). Kita dapatkan :



Setarakan unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi. Karena sudah setara, kita kasih aja masing-masing koefisien 1. Jika berbeda, maka setarakan terlebih dahulu seperti penyataraan reaksi biasa. Ingat, hanya unsur-unsur yang berubah biloksnya yang disetarakan, yang tidak berubah biloksnya tidak perlu disetarakan pada langkah ini.



Tentukan jumlah bilangan oksidasi total masing-masing unsur, dan tentukan perubahan bilangan oksidasinya



1



Samakan jumlah bilangan oksidasi yang naik dan yang turun dengan menggunakan nilai KPK-nya, dan jadikan faktor pengalinya sebagai koefisien bagi unsur yang bersangkutan



Hitung muatan total masing-masing lajur. Di sebelah kiri, semua spesinya tidak bermuatan, maka muatan totalnya adalah nol, sedangkan di sebelah kanan, ada yang bermuatan -1, dan ada yang bermuatan +2. Masing-masing spesi dikalikan koefisiennya, kemudian dihitung muatan totalnya, maka didapat :



Tambahkan ion H+ pada lajur yang kelebihan muatan negatif (suasana asam).



Tambahkan H2O pada lajur yang kekurangan atom H (hidrogen) Selesai sampai di sini untuk suasana asam. Untuk suasana basa, ada banyak cara. Cara yang terbaik adalah dengan membuat cara asam terlebih dahulu seperti contoh di atas, kemudian tambahkan OH- sejumlah H+ yang ada pada masing-masing lajur



H+ + OH- = H2O



eliminasi H2O di kedua lajur. Hasilnya seperti ini



II. Metode Setengah Reaksi 1. Tuliskan persamaan setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi 2. Setarakan unsur-unsur yang mengalami perubahan biloks 3. Tambahkan satu molekul H2O : a. pada yang kekurangan atom O, jika reaksi berlangsung dalam suasana asam b. pada yang kelebihan atom O, jika reaksi berlangsung dalam suasana basa 4. Setarakan atom hidrogen dengan ion H+ jika suasana asam atau dengan ion OH – jika suasana basa 5. Setarakan muatan dengan penambahan elektron 6. Jumlahkan kedua persamaan setengah reaksi dengan menyamakan elektron Contoh reaksi (suasana asam) :



SO2 + Cr2O72- --> HSO4- + Cr3+



Langkah I : Bagi persamaan reaksi menjadi dua yaitu, setengah reaksi oksidasi dan setengah reaksi reduksi. (kita tidak perlu menentukan reaksi mana yang merupakan oksidasi dan reaksi mana yang merupakan reduksi) : SO2 --> HSO42



Cr2O72- --> Cr3+ Langkah II : Masing-masing setengah reaksi disetarakan dengan urutan sebagai berikut : a. Setarakan unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi (jika ada). Untuk kasus diatas, hanya Cr yang perlu disetarakan b. Setarakan jumlah atom O dengan menambahkan H2O di ruas yang kekurangan O. Untuk setengah reaksi S (belerang), tambahkan 2 H2O di lajur kiri, untuk setengah reaksi Cr (krom), tambahkan 7H2O di lajur kanan. c. Setarakan jumlah atom H dengan menambahkan ion H+ pada ruas yang kekurangan H d. Setarakan jumlah muatan dengan menambahkan elektron pada ruas yang kelebihan muatan positif



Langkah III : Setarakan jumlah elektron masing-masing persamaan setengah reaksi. Karena setengah reaksi I (reduksi) menangkap 2 elektron, sedangkan setengah reaksi II (oksidasi) melepas 10 elektron, maka setengah reaksi I dikali 5, sedangkan setengah reaksi II dikali 1.



Contoh setarakan persamaan reaksi berikut dalam suasana basa : CrO42- + C2H4 → Cr2O3 + C2H6O2 Jawab : seperti biasa, pertama-tama, buatlah persamaan setengah reaksi masing-masing. Untuk ½ reaksi pertama (CrO42- → Cr2O3 ), cara basa diatas dapat digunakan karena tidak ada spesi yang mengandung atom H. Sementara itu, untuk ½ reaksi kedua (C 2H4 → C2H6O2), harus dibuat terlebih dahulu catatan kecil penentuan ion H+ dalam suasana asam untuk mengetahui jumlah ion H+ yang dibutuhkan, kemudian baru tentukan jumlah ion OH- sejumlah ion H+ yang terlibat . Berikut ini caranya :



Selanjutnya, setarakan jumlah elektron masing-masing ½ persamaan reaksi



Jadi, Persamaan reaksi setaranya adalah : 2 CrO42- + 3 C2H4 + 5 H2O → Cr2O3 + 3 C2H6O2 + 4 OH3



Latihan Soal: 1. H2S dapat dioksidasi oleh KMnO4 menghasilkan antara lain K2SO4 dan MnO2. Dalam reaksi tersebut setiap mol H2S melepaskan …. A. 2 mol elektron D. 7 mol elektron B. 4 mol elektron E. 8 mol elektron C. 5 mol elektron 2. Di antara reaksi-reaksi tersebut di bawah ini yang merupakan contoh reaksi redoks adalah …. A. AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) B. 2KI(aq) + Cl2(aq) I2(s) + 2KCI(aq) C. NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq) D. NaOH(aq) + CH3COOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l) E. Al2O3(S) + 2NaOH(aq) 2NaAlO2(aq) + H2O(l) 3. Sebagian dari daur nitrogen di alam, adalah sebagai berikut Urutan bilangan oksidasi nitrogen dimulai dari N2, adalah ….



4.



5.



6.



7.



8.



9.



A. -3 ; 0 ; +1 ; +3 D. 0 ; 3 ; +4 ; +5 B. 0 ; +2 ; +4 ; 5 E. 0 , +1 ; +3 ; +5 C. -3 ; +1 ; +2 ; +3 Reaksi-reaksi di bawah ini yang termasuk reaksi redoks adalah …. A. AgCl (s) + 2NH3 (aq) Ag(NH3)2Cl (aq) B. NaOH (aq) + CH3COOH (aq) CH3COONa (aq) + H2O (l) C. AgNO3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO3 (aq) D. OH- (aq) + Al(OH)3 (s) AlO2- (aq) + 2H2O(l) E. Hg (NO3)2 (aq) + Sn (s) Hg (s) + Sn(NO3)2 (aq) Reaksi berikut : 3Br (g) + a OH(aq) b BrO3+ c Br(aq) Harga koefisien a, b, c, d supaya reaksi di atas setara adalah …. A. 2, 2, 5 dan 1 D. 5, 6, 3 dan 1 B. 6, 1, 5 dan 3 E. 4, 1, 5 dan 2 C. 6, 5, 1 dan 3 Reaksi redoks : 2KMnO4 (aq) + 5H2C2O4 (aq) + 3H2SO4 (aq) 2MnO4 (aq) + 10 CO2 (g) + K2SO4 (aq) + 8H2O (l) Setengah reaksi oksidasi dari reaksi tersebut adalah …. A. MnO4-(aq) + 8 H+ (aq) + 5e Mn2+ (aq) + 4H2O (l) B. MnO4-(aq) + 2H2O (l) + 3e MnO2 (s) + 4OH- (aq) C. H2C2O4 (aq) 2CO2 (g) + 2H+ (aq) + 2e D. CO2- (aq) + 2H+ (aq) + 2e H2C2O4 (aq) E. 2H2SO4 (aq) 2H2O (l) + 2SO2 (g) + O2 (g) Reaksi redoks berikut : a H2O2 (l) + b Fe2+ (aq) + c H+ (aq) d Fe3+ (aq) + e H2O (l) Harga a, b, dari c berturut-turut ialah …. A. 1,1,1 D. 2,2,1 B. 1,2,3 E. 2,1,2 C. 1,2,1 Reaksi redoks yang sudah mengalami penyetaraan ialah …. A. I2 (s) + S2O3 (aq) 2I- (aq) + SO42- (aq) B. Al2O3 (s) + C (s) Al (s) + CO2 (g) C. AgOH (s) + H+ (aq) Ag2+(aq) + H2O (l) D. ClO- (aq) + Cl- (aq) + H+ (aq) H2O (l) + Cl2 (g) E. MnO2(s) + 4H+ (aq) + 2Cl- (aq) Mn2+(aq) + 2H2O (l) + Cl2 (g) Pada persamaan oksidasi reduksi berikut (belum setara), KMnO4(aq) + KI(aq) + H2SO4 MnSO4(aq) + I2 aq) + K2SO4(aq) + H2O(l) Bilangan oksidasi Mn berubah dari …. A. +14 menjadi +8 D. -1 menjadi +2 B. +7 menjadi +2 E. -2 menjadi +2 C. +7 menjadi -4



+



d



H2O



(l)



4