Penyetaraan Reaksi Redoks | BELAJAR KIMIA |

            Penyetaraan reaksi redoks berarti menyamakan jumlah atom dan muatan masing-masing unsur pada pereaksi dengan jumlah atom dan muatan masing-masing unsur pada hasil reaksi. Artinya sebelum muatan dan jumlah atom di kedua ruas (pereaksi dan hasil reaksi) sama, maka reaksi masih belum setara.

Penyetaraan persamaan reaksi redoks dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu :

• Cara Setengah Reaksi
• Cara Perubahan Bilangan Oksidasi

Dengan kedua cara ini kita akan mendapatkan reaksi redoks yang setara. Jadi tidak ada perbedaan hasil diantara keduannya, tergantung anda, mana yang lebih dikuasai.

Baiklah sekarang mari kita bahas masing-masing cara menyetarakan reaksi redoks berikut ini :

1. CARA SETENGAH REAKSI

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 yang telah diketahui.

Langkah-langkah penyetaraan :

Contoh : MnO₄^- + Cl^- –> Mn²⁺ + Cl₂ (Asam)

1. Menuliskan setengah reaksi kedua zat yang akan direaksikan

MnO₄^- –> Mn²⁺

Cl^- –> Cl₂

2. Menyetarakan jumlah atom unsur yang terlibat

MnO₄^- –> Mn²⁺

2Cl^- –> Cl₂

3. Menambah H₂O pada suasana Asam (pada yg kurang O) dan pada suasana Basa (pada yg kelebihan O)

MnO₄^- –> Mn²⁺ + 4H₂O

2Cl^- –> Cl₂

4. Menyetarakan atom Hidrogen (H) dengan menambah H⁺ pada suasana Asam dan OH^- pada susana basa

MnO₄^- + 8H⁺ –> Mn²⁺ + 4H₂O

2Cl^- –> Cl₂

5. Menyetarakan muatan dengan menambah elektron

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e –> Mn²⁺ + 4H₂O   [selisih elektron pereaksi (7) dan hasil reaksi (2)]

2Cl^- –> Cl₂ + 2e [elektron pereaksi -2 maka di hasil reaksi harus ditambah 2e]

6. Menyamakan jumlah elektron yang diterima dengan yang dilepas dengan perkalian silang antar elektron (didapat dari penambahan jumlah elektron)

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e –> Mn²⁺ + 4H₂O    | x 2

2Cl^- –> Cl₂ + 2e  | x 5

Hasilnya menjadi :

2MnO₄^- + 16H⁺ + 10e –> 2Mn²⁺ + 8H₂O    

10Cl^- –> 5Cl₂ + 10e

————————————————————

2MnO₄^- + 10Cl^- + 16H⁺ –> 2Mn²⁺ + 5Cl₂ + 8H₂O

Buktikan jumlah atom dan muatannya apakah sudah sama atau belum?…. 

2. CARA PERUBAHAN BILANGAN OKSIDASI

Penyetaraan persamaan reaksi redoks dengan cara perubahan bilangan oksidasi, dilakukan dengan melihat kecenderungan perubahan bilangan oksidasinya. Penyetaraan dilakukan dengan menyamakan perubahan bilangan oksidasi. pada cara ini suasana reaksi umumnya belum diketahui (akan diketahui dari perbedaan muatan pereaksi dan hasil reaksi)

Langkah-langkah penyetaraan :

Contoh : Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- –> Fe³⁺ + Cr³⁺

 Menyetarakan unsur yang mengalami perubahan biloks

Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- –> Fe³⁺ + 2Cr³⁺

1.      Menentukan biloks masing-masing unsur /senyawa

Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- –> Fe³⁺ + 2Cr³⁺

2+       +12             3+        +6

2.      Menentukan selisih perubahan biloks

Fe²⁺ –> Fe³⁺ [biloks naik (oksidasi) –> selisih +2 ke +3 adalah 1

Cr₂O₇^2- –> 2Cr³⁺ [biloks turun (reduksi) –> selisih +12 ke +6 adalah 6

3.      Menyamakan perubahan biloks dengan perkalian silang

Fe x 6 –> setiap anda menemukan unsur Fe kalikan dengan 6

Cr x 1 –> setiap anda menemukan unsur Cr kalikan dengan 1

Sehingga reaksi diatas menjadi

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- –> 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺

4.      Menentukan muatan pereaksi dan hasil reaksi ( Jika muatan pereaksi lebih negatif/rendah maka ditambah H⁺ berarti suasana Asam. Jika muatan pereaksi lebih positif/tinggi,  maka ditambah OH^- berarti suasana basa.

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- –> 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺

+12 – 2 = +10 18+ 6 = +24

Artinya : muatan pereaksi lebih rendah, maka tambahkan H⁺ sebanyak selisih muatannya yaitu 24-10 = 14 dan diletakkan di tempat yang muatannya kurang. Sehingga reaksi menjadi

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ –> 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺

5.      Menyetarakan Hidrogen dengan menambah H₂O pada tempat yang belum ada oksigennya.

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ –> 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O

SELAMAT BELAJAR SOBAT J J J

BILANGAN OKSIDASI DAN REDOKS

OKSIDASI	REDUKSI
Penggabungan Oksigen (O di pereaksi) C + O2 –> CO2	Pengurangan/pelepasan Oksigen (O di hasil reaksi) CO2 –> C + O2
Pelepasan Elektron (e di hasil reaksi) Na –> Na+ + e-	Penangkapan/penggagungan elektron (e di pereaksi) Cl2 + 2e- –> 2Cl-
Kenaikan Bilangan Oksidasi	Penurunan Bilangan Oksidasi

Mol elektron yang menyertai reaksi = Perub.Biloks x jumlah atom

 OKSIDATOR

• Zat yang mengalami reduksi
• Lebih mudah menangkap elektron

REDUKTOR

• Zat yang mengalami oksidasi
• Lebih mudah melepas elektron

  

ATURAN BILOKS (CARA MENENTUKAN BILANGAN OKSIDASI)

1. Bilangan oksidasi unsur bebas (monoatomik, diatomik, atau poliatomik) sama dengan 0 (nol). Misalnya : bilangan oksidasi Na, Mg, Fe, O, Cl₂, H₂, P₄ dan S₈ = 0
2. Bilangan oksidasi unsur H dalam senyawa = +1, kecuali pada senyawa hidrida =  –1 (misalnya : NaH)
3. Bilangan oksidasi unsur O dalam senywa = –2, kecuali pada senyawa peroksida = –1  (misalnya : Na₂O₂, H₂O₂, BaO₂), dan pada senyawa oksifluorida (OF₂) = +2
4. Bilangan oksidasi unsur logam dalam senyawa selalu positif dan nilainya sama dengan valensi logam tersebut. ( Misalnya : Biloks logam gol.IA= +1, gol.IIA=+2, gol.IIIA=+3)
5. Bilangan oksidasi unsur golongan VIIA dalam senyawa = –1
6. Bilangan oksidasi unsur dalam bentuk ion tunggal sama dengan muatannya. (Misalnya Biloks Na pada Na⁺= +1, Cl pada Cl^-=–1, Mg pada Mg²⁺=+2)
7. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa sama dengan 0 (nol), Misalnya :

Biloks S pada H₂SO₄ ditentukan dengan cara :

                                                                    H₂SO₄       = 0

                        ( 2 x biloks H) + S + (4 x biloks O)        = 0

                                       ( 2 X 1) + S + (4 X (-2) )        = 0

                                                                2 + S – 8        = 0

                                                                            S        = 8 – 2

                                                                            S        = +6

1. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion poliatom sama dengan muatannya. Misalnya :

Biloks Cr pada Cr₂O₇^2-

                                                                 Cr₂O₇^2-      = –2 

                                           Cr₂ + ( 7 x biloks O )        = –2

                                                  Cr₂ + ( 7 x (-2) )        = –2

                                                               Cr₂ – 14       = –2

                                                                      Cr2       = 14 – 2

                                                                        Cr       = 12 / 2

                                                                        Cr       = +6

READ MORE - Penyetaraan Reaksi Redoks | BELAJAR KIMIA |

Unsur-Unsur Periode III | BELAJAR KIMIA |

 

Unsur-Unsur Periode Ketiga

Unsur-unsur periode ketiga memiliki sifat kimia dan sifat fisika yang bervariasi. Unsur-unsur yang terdapat pada periode ketiga adalah Natrium (Na), Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Silikon (Si), Fosfor (P), Belerang (S), Klor (Cl), dan Argon (Ar). Dari kiri (Natrium) sampai kanan (Argon), jari-jari unsur menyusut, sedangkan energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan meningkat. Selain itu, terjadi perubahan sifat unsur dari logam (Na, Mg, Al) menjadi semilogam/metaloid (Si), nonlogam (P, S, Cl), dan gas mulia (Ar). Unsur logam umumnya membentuk struktur kristalin, sedangkan unsur semilogam/metaloid membentuk struktur molekul raksasa (makromolekul). Sementara, unsur nonlogam cenderung membentuk struktur molekul sederhana. Sebaliknya, unsur gas mulia cenderung dalam keadaan gas monoatomik. Variasi inilah yang menyebabkan unsur periode ketiga dapat membentuk berbagai senyawa dengan sifat yang berbeda. 

Unsur-unsur periode ketiga dapat membentuk oksida melalui reaksi pembakaran dengan gas oksigen. Reaksi yang terjadi pada masing-masing unsur adalah sebagai berikut :

1. Natrium Oksida

Natrium mengalami reaksi hebat dengan oksigen. Logam Natrium yang terpapar di udara dapat bereaksi spontan dengan gas oksigen membentuk oksida berwarna putih yang disertai nyala berwarna kuning.

4 Na_(s) +  O_2(g) ——> 2 Na₂O_(s)

2. Magnesium Oksida

Magnesium juga bereaksi hebat dengan udara (terutama gas oksigen) menghasilkan nyala berwarna putih terang yang disertai dengan pembentukan oksida berwarna putih.

2 Mg_(s) +  O_2(g) ——> 2 MgO_(s)

3. Aluminium Oksida

Oksida ini berfungsi mencegah (melindungi) logam dari korosi. Oksida ini berwarna putih.

4 Al_(s) +  3 O_2(g) ——> 2 Al₂O_3(s)

4. Silikon Oksida (Silika)

Si_(s) +  O_2(g) ——> SiO_2(s)

5. Fosfor (V) Oksida

Fosfor mudah terbakar di udara. Ketika terdapat gas oksigen dalam jumlah berlebih, oksida P₄O₁₀ yang berwarna putih akan dihasilkan.

P_4(s) +  5 O_2(g) ——> P₄O_10(s)

6. Belerang Dioksida dan Belerang Trioksida

Padatan Belerang mudah terbakar di udara saat dipanaskan dan akan menghasilkan gas Belerang Dioksida (SO₂). Oksida ini dapat direaksikan lebih lanjut dengan gas oksigen berlebih yang dikatalisis oleh Vanadium Pentaoksida (V₂O₅) untuk menghasilkan gas Belerang Trioksida (SO₃).

S_(s) +  O_2(g) ——>SO_2(g)

2 SO_2(g) +  O_2(g) ——> 2SO_3(g)

7. Klor (VII) Oksida

2 Cl_2(g) +  7 O_2(g) ——> 2 Cl₂O_7(g)

Selain dapat membentuk oksida, unsur-unsur periode ketiga juga dapat membentuk senyawa halida. Senyawa tersebut terbentuk saat unsur direaksikan dengan gas klor. Reaksi yang terjadi pada masing-masing unsur adalah sebagai berikut :

1. Natrium Klorida

Natrium direaksikan dengan gas klor akan menghasilkan endapan putih NaCl.

2 Na_(s) +  Cl_2(g) ——> 2 NaCl_(s)

2. Magnesium Klorida

Sama seperti Natrium, logam Magnesium pun dapat bereaksi dengan gas klor membentuk endapan putih Magnesium Klorida.

Mg_(s) +  Cl_2(g) ——> MgCl_2(s)

3. Aluminium Klorida

Ketika logam Aluminium direaksikan dengan gas klor, akan terbentuk endapan putih AlCl₃.

2 Al_(s) +  3 Cl_2(g) ——> 2 AlCl_3(s)

Dalam bentuk uap, senyawa ini akan membentuk dimer Al₂Cl₆.

4. Silikon (IV) Klorida

Senyawa ini merupakan cairan yang mudah menguap. Senyawa ini dihasilkan dari reaksi padatan Silikon dengan gas klor.

Si_(s) +  2 Cl_2(g) ——> SiCl_4(l)

5. Fosfor (III) Klorida dan Fosfor (V) Klorida

Fosfor (III) Klorida merupakan cairan mudah menguap tidak berwarna yang dihasilkan saat Fosfor bereaksi dengan gas klor tanpa pemanasan. Saat jumlah gas klor yang digunakan berlebih, senyawa ini dapat bereaksi kembali dengan gas klor berlebih membentuk senyawa Fosfor (V) Klorida, suatu padatan berwarna kuning.

P_4(s) +  6 Cl_2(g) ——> 4 PCl_3(l)

Saat jumlah gas klor yang digunakan berlebih, akan terjadi reaksi berikut :

PCl_3(l) +  Cl_2(g) ——> PCl_5(s)

6. Belerang (II) Oksida

S_(s) +  Cl_2(g) ——> SCl_2(s)

Reaksi antara logam Natrium dan Magnesium dengan air adalah reaksi redoks. Dalam reaksi ini, unsur logam mengalami oksidasi dan dihasilkan gas hidrogen. Larutan yang dihasilkan bersifat alkali (basa). Logam Natrium lebih reaktif dibandingkan logam Magnesium, sehingga larutan NaOH bersifat lebih basa dibandingkan larutan Mg(OH)₂.Padatan NaOH lebih mudah larut dalam air dibandingkan padatan Mg(OH)₂.

Oksida dari logam Natrium dan Magnesium merupakan senyawa ionik dengan struktur kristalin. Saat dilarutkan dalam air, masing-masing oksida akan menghasilkan larutan basa. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa oksida logam dalam air menghasilkan larutan basa.

Na₂O_(s) +  H₂O_(l) ——> 2 NaOH_(aq)

MgO_(s) +  H₂O_(l) ——> Mg(OH)_2(aq)

Aluminium Oksida memiliki struktur kristalin dan memiliki sifat kovalen yang cukup signifikan. Dengan demikian, senyawa ini dapat membentuk ikatan antarmolekul (intermediate bonding). Senyawa ini sukar larut dalam air.

Fosfor (V) Oksida merupakan senyawa kovalen. Senyawa ini dapat bereaksi dengan air membentuk asam fosfat. Asam fosfat merupakan salah satu contoh larutan asam lemah dengan pH berkisar antara 2 hingga 4. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

P₄O_10(s) +  6 H₂O_(l) ——> 4 H₃PO_4(aq)

Belerang Dioksida dan Belerang Trioksida mempunyai struktur molekul kovalen sederhana. Masing-masing dapat bereaksi dengan air membentuk larutan asam.

SO_2(g) +  H₂O_(l) ——> H₂SO_3(aq)

SO_3(g) +  H₂O_(l) ——> H₂SO_4(aq)

Dengan demikian, senyawa oksida yang dihasilkan dari unsur periode ketiga dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu :

1. Oksida Logam (di sebelah kiri Tabel Periodik) memiliki struktur ionik kristalin dan bereaksi dengan air menghasilkan larutan basa. Oksida Logam merupakan oksida basa, yang dapat bereaksi dengan asam membentuk garam.

MgO_(s) +  H₂SO_4(aq) ——> MgSO_4(aq) +  H₂O_(l)

2. Oksida Nonlogam (di sebelah kanan Tabel Periodik) memiliki struktur molekul kovelen sederhana dan bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam. Oksida nonlogam merupakan oksida asam, yang dapat bereaksi dengan basa membentuk garam.

SO_3(g) +  MgO_(s) ——> MgSO_4(s)

3. Oksida Amfoterik (di tengah Tabel Periodik) memiliki sifat asam dan basa sekaligus. Oksida tersebut dapat bereaksi dengan asam maupun basa.

Al₂O_3(s) +  6 HCl_(aq) ——> 2 AlCl_3(aq) +  3 H₂O_(l)

Al₂O_3(s) +  6 NaOH_(aq) +  3 H₂O_(l) ——> 2 Na₃Al(OH)_6(aq)

Natrium Klorida dan Magnesium Klorida merupakan senyawa ionik dengan struktur kristalin yang teratur. Saat dilarutkan dalam air, kedua senyawa tersebut menghasilkan larutan netral (pH = 7). Sementara itu, Aluminium Klorida membentuk struktur dimernya, yaitu Al₂Cl₆ (untuk mencapai konfigurasi oktet). Senyawa dimer ini larut dalam air.

Al₂Cl_6(s) +  12 H₂O_(l) ——> 2 [Al(H₂O)₆]³⁺_(aq) +  6 Cl^-_(aq)

Cairan Silikon (IV) Klorida dan gas PCl₅ merupakan molekul kovalen sederhana. Masing-masing senyawa bereaksi hebat dengan air membentuk gas HCl. Reaksi ini dikenal dengan istilah hidrolisis. Larutan yang terbentuk bersifat asam. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

SiCl_4(l) +  2 H₂O_(l) ——> SiO_2(s) +  4 HCl_(g)

PCl_5(s) +  4 H₂O_(l) ——> H₃PO_4(aq) +  5 HCl_(g)

Dengan demikian, senyawa halida yang dibentuk dari unsur periode ketiga dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

1. Logam Klorida ( di sebelah kiri Tabel Periodik) memiliki struktur kristalin ionikdan mudah bereaksi dengan air membentuk larutan netral. Logam Klorida bersifat netral.

2. Nonlogam Klorida (di sebelah kanan Tabel Periodik) memiliki struktur molekul kovalen sederhana dan bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam. Nonlogam Klorida bersifat asam.

Referensi:

Andy. 2009. Pre-College Chemistry.

Cotton, F. Albert dan Geoffrey Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: Penerbit UI Press

Chang, Raymond. 2007. Chemistry Ninth Edition. New York: Mc Graw Hill.

Ratcliff, Brian, dkk. 2006. AS Level and A Level Chemistry. Dubai: Oriental Press.

Moore, John T. 2003. Kimia For Dummies. Indonesia: Pakar Raya.

READ MORE - Unsur-Unsur Periode III | BELAJAR KIMIA |