Materi :
Reaksi Redoks Dan Elektrokimia
Sub Materi :
1. Reaksi Redoks
2. Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks
3. Perbedaan Sel Volta dan Sel Elektrolisis
Pengantar Materi
Reaksi redoks adalah reaksi kimia di mana terjadi perubahan bilangan oksidasi (biloks) pada atom-atom yang terlibat, yang terdiri dari proses oksidasi (pelepasan elektron dan kenaikan biloks) dan reduksi (penerimaan elektron dan penurunan biloks) yang terjadi bersamaan. Elektrokimia adalah bidang ilmu yang mempelajari hubungan antara energi listrik dan proses kimia, seperti reaksi redoks, yang terjadi di dalam sel elektrokimia.
Reaksi Redoks
Gambar 1.1. Ilustrasi Reaksi Redoks
Reaksi redoks adalah proses transfer elektron dari salah satu senyawa yang disebut reduktor ke senyawa lainnya yang disebut oksidator. Selama proses ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa yang lainnya akan tereduksi. Karena itulah reaksinya dinamakan reaksi redoks, gabungan antara reduksi dan oksidasi.
1. Pengertian Reduksi
Dalam ilmu kimia, reduksi didefinisikan sebagai reaksi penangkapan elektron atau penurunan bilangan oksidasi. Namun, reduktor adalah zat yang mengalami proses reduksi terhadap zat lain. Ini adalah peristiwa reaksi yang mengurangi jumlah oksidasia, yang menghasilkan kenaikan elektron. Penjelasan tersebut menyatakan bahwa reduksi adalah reaksi ketika suatu zat kehilangan oksigen.
2. Pengertian Oksidasi
Konsep oksidasi di dalam kimia adalah keadaan di mana suatu indikator derajat oksidasi sebuah atom dalam suatu senyawa kimia. Keadaan oksidasi ini mencakup bilangan bulat yang terdiri dari nilai negatif, positif, dan nol. Pada unsur senyawa murni, keadaan oksidasinya adalah nol.
Pengertian reduksi dan oksidasi bisa dilihat berdasarkan 3 konsep, yaitu:
- Teori Klasik: oksidasi adalah sebuah proses penangkapan oksigen dan kehilangan hidrogen.
- Teori Modern: oksidasi adalah sebuah proses yang mengakibatkan hilangnya satu atau lebih elektron dari dalam zat.
- Konsep Bilangan Oksidasi: hanya terjadi pada senyawa ionik.
Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks
Ada 2 metode penyetaraan persamaan reaksi redoks, yaitu perubahan bilangan oksidasi dan setengah reaksi. Berikut ini penjelasan keduanya:
1. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi
- Menentukan bilangan oksidasi tiap substansi. Cara menentukan bilangan oksidasi ini akan mengidentifikasi atom atau ion mana yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.
- Menuliskan jumlah elektron yang dilepas pada oksidasi dan jumlah elektron yang diterima pada reduksi berdasarkan jumlah perubahan bilangan oksidasi.
- Menghitung koefisien reaksi reaktan dengan bilangan bulat paling kecil yang dapat menyetarakan jumlah elektron yang ditransfer selama oksidasi dan selama reduksi. Setelah itu, koefisien reaktan disetarakan.
2. Metode Setengah Reaksi
- Membagi persamaan reaksi ke dalam 2 reaksi, yaitu oksidasi dan reduksi.
- Menyetarakan atom-atom selain H dan O pada masing-masing setengah reaksi.
- Menyetarakan atom O dengan H2O (I) lalu menyetarakan atom H dengan H+(aq).
- Menyetarakan muatan dengan elektron (e−).
Perbedaan Sel Volta dan Sel Elektrolisis
Sel volta adalah jenis sel elektrokimia yang bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik, contohnya baterai. Sementara itu, sel elektrolisis adalah jenis sel elektrokimia yang bisa mengubah energi listrik menjadi energi kimia melalui penguraian senyawa elektrolit. perbedaan lengkapnya bisa kamu simak pada gambar berikut.
1. Jenis Muatan Elektroda
Dari gambar di samping terlihat bahwa jenis muatan elektroda sel volta berbeda dengan sel elektrolisis. Pada sel volta, anoda bermuatan negatif dan katoda bermuatan positif. Sementara itu, pada sel elektrolisis anoda bermuatan positif dan katoda bermuatan negatif.
2. Jenis Reaksi
Pada sel volta, reaksi bisa berjalan spontan tanpa adanya energi listrik dari luar, yakni murni melalui peristiwa reduksi oksidasi (redoks). Hal itu bisa dilihat dengan menyalanya lampu tanpa adanya power supply (pada gambar).
3. Ada Tidaknya Jembatan Garam
Pada rangkaian sel volta, terdapat jembatan garam (pada gambar ditunjukkan oleh garis putus-putus) yang berfungsi untuk menjaga muatan cairan elektrolit agar tetap netral. Jika cairan elektrolit netral, maka proses redoks bisa berjalan secara terus menerus hingga dihasilkan arus listrik.
4. Potensial Sel Standar
Sel volta memiliki potensial sel standar positif. Hal itu karena sel ini bisa berlangsung secara spontan. Potensial standar itu bisa kamu lihat di daftar deret volta, ya. Sementara itu, sel elektrolisis memiliki potensial sel standar negatif.
5. Arah Aliran Elektron
Seperti Quipperian ketahui bahwa sel volta bisa berlangsung secara spontan melalui peristiwa redoks. Peristiwa ini memicu aliran elektron dari anoda yang bermuatan negatif menuju katoda yang bermuatan positif. Pada sel elektrolisis, elektron dihasilkan oleh sumber arus listrik (power supply) yang mengalir menuju katoda. Dari katoda, elektron mengalir melalui larutan elektrolit menuju ke anoda yang bermuatan positif.
Simpulan Materi
reaksi redoks adalah proses transfer elektron yang terdiri dari reduksi (penangkapan elektron atau penurunan bilangan oksidasi) dan oksidasi (pelepasan elektron atau peningkatan bilangan oksidasi). Persamaan reaksi redoks dapat disetarakan menggunakan metode perubahan bilangan oksidasi atau setengah reaksi. Selain itu, teks juga menjelaskan perbedaan antara sel Volta (mengubah energi kimia menjadi energi listrik secara spontan) dan sel elektrolisis (mengubah energi listrik menjadi energi kimia), termasuk perbedaan pada jenis muatan elektroda, jenis reaksi, ada tidaknya jembatan garam, potensial sel standar, dan arah aliran elektron.
Latihan Soal
Soal Pilihan Ganda
Berikut ini adalah salah satu proses yang merupakan penangkapan elektron atau penurunan bilangan oksidasi, yaitu…
a. reduksi
b. oksidasi
c. transfer elektron
d. transfer oksigen
Berikut ini yang merupakan salah satu metode yang digunakan untuk menyetarakan persamaan reaksi redoks adalah…
a. metode penambahan
b. metode perubahan bilangan oksidasi
c. metode pengurangan
d. metode perkalian
Jenis sel elektrokimia yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik secara spontan adalah…
a. sel elektrolisis
b. sel Volta
c. sel galvani
d. sel elektrolysis
Pada sel elektrolisis, anoda bermuatan…
a. positif
b. negatif
c. netral
d. tidak bermuatan
Proses ketika suatu zat kehilangan oksigen disebut…
a. oksidasi
b. reduksi
c. transfer oksigen
d. transfer elektron
Soal Essay
Jelaskan perbedaan mendasar antara reduksi dan oksidasi.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan reaksi redoks.
Jelaskan perbedaan antara sel Volta dan sel elektrolisis.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan potensial sel standar positif pada sel Volta.
Apa saja konsep utama dari reaksi redoks?
Ingin Kembangkan Prestasi dan Kemampuanmu?
Yuk! Ikutan kompetisi online gratis dan terpercaya yang diselenggarakan oleh Lembaga Profesional dan terdaftar di SIMT PUSPRESNAS berikut ini:
Nama Lembaga |
Website |
Tingkat Kompetisi |
Bukti Kurasi |
|---|---|---|---|
Mengapa Harus Daftar Kompetisi Kami?
Pendaftaran Gratis
Pendaftaran Kompetisi dan Olimpiade GRATIS tanpa syarat apapun.
Apresiasi Juara Gratis
Apresiasi juara juga GRATIS tanpa perlu membayar klaim hingga ratusan ribu loh.
Beasiswa hingga Kuliah
Tersedia Beasiswa Khusus Alumni yang diberikan hingga kuliah loh!.
Pendukung Japres & SNBP
Piagam bisa digunakan untuk Jalur Prestasi, Beasiswa dan SNBP loh.
Sudah Ribuan Alumni
Sudah diikuti banyak alumni yang tersebar di seluruh Indonesia dan luar negeri.
Dikelola secara Syariah
Pengelolaan hadiah dan apresiasi dikelola secara terpisah dan sesuai syariah.
Bantuan Kurasi Prestasi
Tersedia layanan bantuan dan panduan kurasi prestasi peserta loh.
Legalitas Terjamin
Lembaga penyelenggara telah terdaftar di kementerian dan SIMT Kurasi.
Tunggu apalagi? Ingin kejar tiket SPMB Jalur Prestasi atau SNBP di tahun depan? segera gabung dan daftarkan dirimu sekarang juga!. Prestasi itu tidak ada yang instan loh! Mulai dan persiapkan versi terbaikmu mulai dari sekarang juga!.