Reaksi Redoks: Pengertian, Ciri-ciri, Fungsi & Contohnya

Materi reaksi redoks dan elektrokimia menjadi salah satu materi yang harus dipahami oleh siswa kelas XII SMA. Pasalnya, materi ini adalah materi wajib dalam mata pelajaran Kimia SMA. Belajar mengenai reaksi redoks pasti tidak terlepas dari reaksi penyusunnya yaitu reaksi reduksi dan reaksi oksidasi.

Sebenarnya, materi ini tidak hanya perlu dipelajari oleh siswa saja. Siapa pun dapat memahaminya, mengingat reaksi redoks berkaitan erat dengan kehidupan sehari-hari. Supaya lebih paham tentang reaksi kimia ini, Sedulur dapat menyimak pembahasan berikut.

BACA JUGA: Pengertian Molekul Unsur Beserta Ciri-ciri dan Contohnya

Pengertian reaksi redoks

Reaksi redoks adalah reaksi yang terjadi akibat adanya reaksi reduksi dan oksidasi. Reaksi ini ditandai dengan berubahnya bilangan oksidasi pada proses elektrokimia. Untuk menentukan definisi redoks, Sedulur harus memahami 3 konsep berikut.

• Pertama, berdasarkan O2. Reaksi reduksi adalah reaksi yang melepaskan O2, sedangkan reaksi oksidasi adalah reaksi yang menangkap O2.
• Kedua, berdasarkan elektron. Reaksi reduksi adalah reaksi yang menangkap elektron, sedangkan reaksi oksidasi adalah reaksi yang melepas elektron.
• Ketiga, berdasarkan bilangan oksidasi. Reaksi reduksi adalah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi, sedangkan reaksi oksidasi adalah reaksi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi.

Dari ketiga konsep di atas, maka unsur yang mengalami reaksi oksidasi akan bertindak sebagai reduktor atau pereduksi. Sementara itu, unsur yang mengalami reaksi reduksi akan bertindak sebagai oksidator atau pengoksidasi.

Ciri-ciri reaksi redoks

Reaksi redoks dapat dicirikan dengan 4 hal penting, di antaranya:

1. Ada unsur bebas misalnya O2 (oksigen).
2. Terjadi perubahan pada bilangan oksidasi.
3. Ada zat yang mengalami oksidasi atau reduktor.
4. Ada zat yang mengalami reduksi atau oksidator.

Di samping itu, reaksi redoks spontan ditandai dengan nilai potensial sel yang bernilai positif. Ciri-cirinya meliputi terjadi gelembung, perubahan warna, dihasilkannya endapan, dan perubahan suhu.

BACA JUGA: Pencemaran Lingkungan: Pengertian, Jenis, & Dampaknya

Penyetaraan reaksi redoks

Pada dasarnya reaksi redoks berlangsung di dalam pelarut air sehingga penyetaraan persamaan reaksi redoks selalu melibatkan ion H+ dan OH-. Terdapat 2 metode untuk menyetarakan reaksi redoks, antara lain dengan cara bilangan oksidasi dan cara setengah reaksi. Berikut penjelasannya.

1. Metode perubahan bilangan oksidasi

• Setarakan atom-atom yang mengalami perubahan biloks.
• Tentukan biloks unsur-unsur tersebut dan tentukan perubahannya.
• Samakan kedua perubahan biloks.
• Tentukan jumlah muatan di ruas kiri dan kanan.
• Samakan muatan dengan cara, bila muatan di ruas kiri lebih negatif maka ditambahkan ion H+ sebanyak perbedaan muatan. Sebaliknya, bila muatan di ruas kanan lebih positif maka ditambahkan ion– sebanyak perbedaan muatan.
• Samakan atom hidrogen di ruas kiri dan kanan dengan cara menambahkan H2O.

2. Metode setengah reaksi

• Tuliskan persamaan setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi.
• Setarakan unsur-unsur yang mengalami perubahan biloks.
• Tambahkan satu molekul H2O. Pada yang kelebihan atom O, jika reaksi berlangsung dalam suasana basa. Pada yang kekurangan atom O, jika reaksi berlangsung dalam suasana asam.
• Setarakan atom hidrogen dengan ion H+ jika suasana asam atau dengan ion OH– jika suasana basa.
• Setarakan muatan dengan penambahan elektron.
• Jumlahkan kedua persamaan setengah reaksi dengan menyamakan elektron.

Sementara itu, untuk menentukan nilai suatu bilangan oksidasi, terdapat beberapa aturan yang harus ditaati. Aturan penentuan bilangan oksidasi bisa Sedulur lihat di bawah ini.

• Bilangan oksidasi unsur bebas adalah 0. Contohnya, O2, Na, Cu, Ne, H2, dan Fe.
• Bilangan oksidasi ion monoatom dan poliatom sama dengan muatan ionnya. Contohnya, untuk ion monoatom Na+ dan Ca 2+ memiliki bilangan oksidasi berturut-turut +1 dan +2. Sementara untuk ion poliatom NH4+ dan PO4 3- memiliki bilangan oksidasi berturut-turut +1 dan -3.
• Bilangan oksidasi unsur golongan I A adalah +1 dan unsur golongan II A adalah +2.
• Bilangan oksidasi unsur golongan VI A pada senyawa biner adalah -2 dan unsur golongan VII A pada senyawa biner adalah -1.
• Atom H dalam senyawa mempunyai bilangan oksidasi +1.
• Bilangan oksidasi H pada hidrida logam (NaH, BaH2, AlH3) sama dengan -1.
• Bilangan oksidasi O pada peroksida (H2O2, Na2O2, BaO2) sama dengan -1.
• Bilangan oksidasi unsur O pada senyawanya -2, kecuali pada senyawa biner dengan F, bilangan oksidasi unsur O yaitu +2. Contohnya, KO2 memiliki bilangan oksidasi dalam senyawa superoksida sebesar -1/2.
• Atom logam dalam senyawa akan mempunyai bilangan oksidasi positif.
• Jumlah bilangan oksidasi pada atom dalam senyawa sama dengan 0. Sedangkan, jumlah bilangan oksidasi pada atom-atom dalam ion sama dengan muatan ion.
• Jika dua atom yang berikatan, bilangan oksidasi negatif akan selalu dimiliki atom yang keelektronegatifannya cenderung lebih besar.

Fungsi reaksi redoks

Fungsi reaksi redoks sangat luas dan hampir ada dalam setiap lini kehidupan. Beberapa fungsi reaksi redoks adalah sebagai berikut.

1. Digunakan untuk mengolah limbah melalui lumpur aktif.
2. Terjadinya reaksi fotosintetis.
3. Terjadinya metabolisme semua organ-organ tubuh.
4. Adanya oksidasi makanan dalam sel.
5. Terdapat proses oksidasi logam seng (Zn) dan reduksi pada bagian kation pada mur dan baut yang diberi lapisan seng.
6. Pelapisan oksida pada alat-alat dapur yang terbuat dari stainless steel supaya tidak berkarat.
7. Memahami cara pencegahan fenomena korosi logam.
8. Pembuatan asam sulfat dan pengolahan bijih-bijih logam untuk keperluan industri.

BACA JUGA: Polusi: Pengertian, Jenis, Penyebab, dan Pencegahannya

Contoh soal

Dalam kehidupan sehari-hari, Sedulur pasti pernah melihat apel yang berubah warna menjadi kecokelatan ketika didiamkan pada udara terbuka. Nah, proses ini adalah salah satu contoh jenis reaksi redoks. Untuk lebih memahami materi mengenai reaksi redoks, Sedulur dapat mencoba beberapa contoh soal reaksi redoks berikut ini.

1. Simak persamaan reaksi redoks berikut ini.

a MnO4− + 6H+ + b C2H2O4 → a Mn2+ + 8H2O + 10CO2

Berapakah nilai a dan b berturut-turut?

a. 2 dan 3
b. 2 dan 4
c. 2 dan 5
d. 3 dan 5
e. 4 dan 4

2. Dalam suasana basa, Cl2 mengalami reaksi autoredoks menghasilkan ion Cl− dan ClO3−. Berapakah jumlah mol ion ClO3− yang dihasilkan dari 1 mol Cl2?

a. 1/5
b. 1/3
c. 1/2
d. 1
e. 2

3. Tentukan jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi redoks berikut ini.

3As + 5NO3−  + 4OH− → 3AsO43− + 5NO + 2H2O

a. 3
b. 5
c. 9
d. 12
e. 15

4. Logam Al dapat mereduksi ion Os (Ar = 190) dalam larutan menurut reaksi berikut ini.

Al(s) + OSn+ → Al3+(aq) + OS(s) (belum setara)

Berapakah nilai n jika 8 gram logam Al tepat mengendapkan 190 gram padatan Os?

a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
e. 5

Supaya tambah semangat mengerjakan soalnya, berikut ini adalah kunci jawabannya.

1. C
2. B
3. E
4. B

Demikian pembahasan mengenai reaksi redoks. Semoga dari ulasan ini Sedulur makin memahami tentang reaksi kimia yang sebenarnya sangat dekat dengan kehidupan kita sehari-hari.