Menurut konsep pelepasan dan penerimaan elektron maka reaksi oksidasi diartikan sebagai reaksi yang

Dalam kehidupan sehari-hari, pernahkah Anda memperhatikan fenomena-fenomena yang nampaknya sederhana, namun memiliki makna yang sangat dalam tanpa disadari. Misalnya, proses fotosintesis pada tumbuhan, pengkaratan besi, pembakaran kertas dan logam, proses respirasi yang terjadi pada tubuh kita, dan masih banyak lagi. Itu semua nggak terlepas dari yang namanya reaksi kimia.

Ternyata proses-proses perubahan itu memiliki arti reduksi. Reduksi adalah salah satu reaksi kimia yang perlu dipahami. Reduksi tentunya tidak dapat dipisahkan dengan oksidasi. Keduanya membentuk reaksi redoks (reduksi-oksidasi) yaitu reaksi pelepasan dan pengikatan oksigen.

Apabila diulas secara makna, reduksi berasal dari dua kata yaitu redoks dan oksidasi. Secara makna dapat diartikan bahwa redoks adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.

Hal tersebut dapat diartikan bahwa proses redoks yang sederhana seperti reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana (CH4) atau oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida. Reaksi redoks juga dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.

Secara mendetail, reduksi dan oksidasi merujuk pada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga reduksi lebih baik didefinisikan sebagai penurunan bilangan oksidasi, sedangkan oksidasi adalah peningkatan bilangan oksidasi.

Pengertian Reduksi

Secara makna reduksi adalah suatu istilah yang perlu Anda pahami dalam mempelajari ilmu kimia. Reduksi adalah penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion. Hal ini berbeda dengan oksidasi, yang merupakan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.

Advertising

Advertising

Antara oksidasi dan reduksi adalah perubahan bilangan yang merujuk pada oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Reaksi seperti ini melibatkan transfer elektron.

Oleh karenanya, berdasarkan perpindahan (transfer) elektron, reaksi reduksi adalah reaksi penangkapan elektron, sedangkan reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron.

Di sisi lain, transfer elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai "redoks" walaupun tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut (misalnya yang melibatkan ikatan kovalen). Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan muatan formal (formal charge) dikenal sebagai reaksi metatesis.

Konsep Redoks

Proses reaksi kimia yang mengikutsertakan reaksi redoks (reduksi-oksidasi) kerap dipergunakan dalam analisa titrimetrik daripada reaksi asam-basa, pembentukan kompleks, ataupun pengendapan. Ion-ion dari berbagai unsur hadir dalam wujud oksidasi yang berbeda-beda, mengakibatkan timbulnya begitu banyak kemungkinan reaksi reduksi-oksidasi (redoks).

Teori Klasik Reduksi

Teri klasik menjelaskan bahwa reduksi adalah proses kehilangan oksigen dan penangkapan hidrogen. Tidak hanya itu, oksidasi adalah proses penangkapan oksigen dan kehilangan hidrogen.

Teori Modern Reduksi

Konsep redoks mengalami perkembangan dengan dilakukannya berbagai percobaan, sehingga memunculkan teori modern. Teori ini menyatakan bahwa reduksi adalah proses yang menyebabkan diperolehnya satu atau lebih elektron oleh suatu zat. Zat yang mengalami reduksi akan menjadi lebih negatif.

Di sisi lain, oksidasi adalah proses yang menyebabkan hilangnya satu atau lebih elektron dari dalam zat. Zat yang mengalami oksidasi menjadi lebih positif. Dari teori tersebut, proses reduksi dan oksidasi tidak hanya dilihat dari penangkapan oksigen dan hidrogen, melainkan sebagai proses perpindahan elektron dari zat yang satu ke zat yang lain.

Contoh Reaksi Redoks

Berikut contoh reaksi redoks yang merupakan gabungan antara hidrogen dan fluorin:

H2 + F2 -> 2HF

Kita dapat menulis keseluruhan reaksi ini sebagai dua reaksi setengah:

reaksi oksidasi:

H2 -> 2H+ + 2e-

reaksi reduksi:

F2 + 2e- -> 2F-

Penganalisaan masing-masing reaksi setengah akan menjadikan keseluruhan proses kimia lebih jelas. Hal ini disebabkan karena tidak terdapat perbuahan total muatan selama reaksi redoks, jumlah elektron yang berlebihan pada reaksi oksidasi haruslah sama dengan jumlah yang dikonsumsi pada reaksi reduksi.

Unsur-unsur, bahkan dalam bentuk molekul, sering kali memiliki bilangan oksidasi nol. Pada reaksi di atas, hidrogen teroksidasi dari bilangan oksidasi 0 menjadi +1, sedangkan fluorin tereduksi dari bilangan oksidasi 0 menjadi -1. Ketika reaksi oksidasi dan reduksi digabungkan, elektron-elektron yang terlibat akan saling mengurangi:

H2 -> 2H+ + 2e-

F2 + 2e- -> 2F-

H2 + F2 -> 2H+ + 2F-

Dan ion-ion akan bergabung membentuk hidrogen fluorida:

H2 + F2 -> 2H+ + 2F- -> 2HF

Demikianlah pembahasan mengenai konsep reaksi redoks berdasarkan bilangan oksidasi. Oleh karenanya, seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, konsep reaksi redoks ini ada yang melibatkan pelepasan dan pengikatan oksigen, pelepasan dan pengikatan elektron, serta kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.

Berbagai macam reaksi kimia tanpa kita sadari, begitu akrab dengan kehidupan kita.

1. Pernahkah Anda melihat besi maupun seng berkarat?
2. Benda perhiasan yang disepuh kembali karena warnanya yang pudar?
3. Energi listrik yang ditimbulkan oleh aki kendaran bermotor?
4. Atau yang lebih sederhana ketika kita mengupas buah apel, beberapa saat akan terjadi perubahan warna. Mengapa hal itu bisa terjadi?

Semua kejadian atau peristiwa di atas merupakan contoh dari reaksi oksidasi atau reduksi yang akrab kita sebut sebagai reaksi redoks. Sesuai dengan perkembangannya, ada tiga konsep untuk menjelaskan reaksi oksidasi reduksi (redoks). Konsep tersebut adalah sebagai berikut:

1. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.
2. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.
3. Konsep redoks berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.

Baca juga:

Berikut penjelasan sederhana untuk ketiga konsep reaksi oksidasi reduksi (redoks) di atas.

1. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.

Reaksi Oksidasi

Berdasarkan konsep pertama, oksidasi adalah peristiwa pengikatan oksigen. Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

#1 Perkaratan logam besi

Reaksi perkaratan logam besi:

4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) [karat besi]  

#2 Pembakaran bahan bakar (misalnya gas metana, minyak tanah, bensin, solar, LPG)

Reaksi pembakaran gas metana (CH4): menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air.

Baca Juga:  Identifikasi Anion dengan Uji Endapan

CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)

#3 Oksidasi glukosa (C6H12O6) dalam tubuh (respirasi).

Di dalam tubuh, glukosa di pecah menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti carbon dioksida dan air.

C6H12O6(aq) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)

#4 Oksidasi tembaga Cu, belarang S, dan belerang dioksida SO2:

Cu(s) + O2(g) → CuO(s)
S(s) + O2(g) → SO2(g)
SO2(g) + O2(g) → SO3(g)

#5 Buah apel maupun pisang setelah dikupas akan berubah warna menjadi kecoklatan

#6 Minyak makan yang disimpan terlalu lama dan dalam kondisi terbuka akan menyebabkan bau tengik hasil dari pengikatan oksigen (teroksidasi)

#7 Menurut Anda, contoh apa lagi yang terkait dengan peristiwa oksidasi berdasarkan konsep pertama? Silakan tambahkan di sini !!  

Zat yang mengikat oksigen kita sebut sebagai reduktor/pereduksi.

Berdasarkan contoh-contoh reaksi oksidasi di atas, maka reduktor untuk reaksi: 1) Besi Fe; 2) Metana CH4; 3) Glukosa C6H12O6; 4) Cu, S, SO2

Reaksi Reduksi

Berdasarkan konsep pertama, reduksi adalah peristiwa pelepasan oksigen (kebalikan dari reaksi oksidasi). Adapun contoh yang terkait dengan reaksi reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

#1 Reduksi mineral hematit F2O3 oleh karbon monoksida CO

F2O3(s) + CO(g) → 2Fe(s) + CO2(g)

#2 Reduksi kromium(III) oksida Cr2O3 oleh aluminium Al

Cr2O3(s) + 2Al(s) → 2Cr(s) + Al2O3(s)

#3 Reduksi tembaga(II) oksida CuO oleh gas hidrogen H2

CuO(s) + H2(g) → Cu(s) + H2O(g)

#4 Reduksi SO3, KClO3, dan KNO3:

SO3(g) → SO2(g) + O2(g)
3KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)
2KNO3(aq) → 2KNO2(aq) + O2(g)  

Baca Juga:  Yamaguchi Esterification

Zat yang melepas oksigen kita sebut sebagai oksidator/pengoksidasi.

Berdasarkan contoh-contoh reaksi reduksi di atas, maka oksidator untuk reaksi: 1) Hematit Fe2O3; 2) Kromium(III) oksida Cr2O3; 3) Tembaga(II) oksida CuO; 4) SO3, KClO3, KNO3.

2. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.

Pelepasan dan penerimaan elektron terjadi secara simultan, artinya jika suatu spesi melepas elektron berarti ada spesi lain yang menyerapnya. Hal ini berlaku untuk ikatan kimia. Silakan Anda hubungkan dengan materi ikatan kimia kelas X semeser I.  

Berdasarkan konsep yang kedua: oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron, sedangkan reduksi adalah penerimaan elektron. Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi dan reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

#1 Reaksi natrium dengan clorin membentuk natrium klorida NaCl

Oksidasi : Na → Na+ + e [melapas 1 elektron]
Reduksi : Cl + e → Cl– [menerima 1 elektron] ————————————-

Na + Cl → Na+ + Cl → NaCl