bahan ajar Redoks

BAHAN AJAR REDOKS

Dalam reaksi redoks, oksidasi dan reduksi selalu berjalan serentak. Oksidasi ditandai dengan peristiwa pelepasan elektron oleh suatu zat. Reduksi ditandai dengan peristiwa pengikatan elektron oleh suatu zat.
Contoh reaksi oksidasi :

Na --> Na + e
Zn --> Zn2 + 2e
Fe2+ --> Fe3 + e
S2- --> S + 2e

Contoh reaksi reduksi :

K + e --> K
Cu2 + 2e --> Cu
Co3 + e -->Co2+
Cl2 + 2e --> 2Cl-

Pada reaksi oksidasi, elektron berada diruas kanan

Pada reaksi reduksi, elektron berada diruas kiri

Perlu diingat bahwa “melepaskan elektron” berarti memberikan elektron kepada atom lain, sedangkan “menangkap elektron” berarti menerima elektron dari atom lain.
Kedua contoh diatas masing – masing baru merupakan setengah reaksi, sedangkan contoh reaksi yang lengkap.
Zn + Cu2+ -->  Zn2 + Cu
Reaksi lengkap ini disebut reaksi redoks, sebab mengandung 2 peristiwa sekaligus, Zn teroksidasi menjadi Zn2+ dan Cu 2+ tereduksi menjadi Cu.
Reduktor (pereduksi) adalah :
a. Zat yang mengalami oksidasi
b. Zat yang melepaskan elektron
c. Zat yang bilangan oksidasinya naik
Oksidator (pengoksidasi) adalah :
a. Zat yang mengalami reduksi
b. Zat yang menangkap elektron
c. Zat yang bilangan oksidasinya turun
Pada contoh diatas Zn merupakan reduktor sedangkan Cu2+ adalah oksidator.

SEL ELEKTROKIMIA
Merupakan salah satu aplikasi dari prinsip – prinsip reaksi redoks, yaitu sel – sel tempat enegi kimia di ubah menjadi energi listrik. Macam – macam sel elektrokimia diantaranya adalah sel volta yang digunakan oleh Alessandro Volta (1745 – 1827) dan luigi Galuani (1737 – 1798) dari Italia. Dalam sel Volta, reaksi redoks energi kimia diubah menjadi energi listrik. Contoh sel volta adalah batu baterai dan sel aki.
Dalam sel volta, reaksi redoks berlangsung pada bagian sel yang deisebut elektrode – elektrode, elektrode tempat terjadi oksidasi disebut anode, sedangkan elektrode tempat terjadi reduksi disebut katode. Perhatikan reaksi redoks berikut :
Zn (s) + Cu2+ (aq) Zn2+ (aq) + Cu (s)
Seng bertindak sebagai anode (mengalami oksodasi) dan tembaga bertindak sebagai katode (mengalami reduksi) untuk lebih jelas, kita perhatikan percobaan berikut :
Pertama – tama kita menyediakan dua wadah yang masing – masing disebut setengah sel. Dalam salah satu wadah, sebatang logam seng (anode) kita celupkan dalam larutan garam Zn2+. Dalam wadah lain, sebatang logam tembaga (katode) kita celupkan pada larutan garam Cu2+ misalnya Cu (NO3)2 kemudian, logam seng dan logam tembaga dihubungkan oleh suatu rangkaian kawat yang dilengkapi swith dan udmeter. Adapun larutan Zx2+ dan larutan Cu2+ dihubungkan oleh sesuatu ”jembatan garam” yaitu tabung beerbentuk huruf U yang berisi NaNO3 atau KCl dalam gelatin.

Seng (anode) secara spontan mengalami oksidasi menjadi Zn2+ yang masuk kedalam larutan. Elektron yang dilepaskan mengalir melalui rangkaian kawat menuju tembaga (katode). Pada permukaan tembaga terjadi reduksi elektron yang terlepas ditangkap oleh Cu2+ dari larutan sehingga terbentuk endapat tembaga. Jadi lama kelamaan anode akan tipis karena melarut, sedangkan katode makin tebal karena menerima endapan.
Perubahan elektron dari anode ke katode menyebabkan larutan di anode bermuatan positif dan larutan dikatode bermuatan negatif. Seandainya tidak ada jembatan garam, aliran elektron melalui kawat akan terhenti, sebab larutan di anode menolak kedatangan Zn 2+ dan larutan di katode menahan kepergian Cu2+ untuk menjaga kenetralan larutan, jembatan garam mensuplai ion – ion jika jembatan garam itu berisi NaNO3, ion Na+ menuju katode untuk menetralkan muatan negatif, dan ion NO3- menuju anode untuk menetralkan muatan positif. Dengan bantuan jembatan garam, kedua larutan senantiasa netral, sehingga aliran elektron dari anode ke katode tetap lancar.
Aliran elektron ini menimbulkan alrus listrik yang dapat kita gunakan untuk berbagai keperluan, dengan memutuskan swith (off) atau menyambungkannya kembali (on). Setiap saat kita dapat mematikan atau menghidupkannya kembali sesuai dengan kebutuhan.

APLIKASI REDOKS

-BATU BATERAI
Merupakan sel volta yang paling banyak digunakan dan diproduksi di muka bumi, jenis sel volta ini sering disebut dengan sel kering. sebab larutan elektrolitnya disampur dengan bahan padat sehingga tidak tumpah.
Lapisan dinding batu baterai terbuat dari logam seng yang bertindak sebagai anoge. Pada bagian dalam baterai dimasukkan pasta yang terdiri dari campuran serbuk MnO2, NH4CCl. Karbon dan air, Batang grath (karbon) yang merupakan elektrode inert, dibenamkan kedalam pasta dan bertindak sebagai katode.
Anode (seng) akan mengalami oksidasi, sehingga dinding batu baterai makin lembek jika sudah lama dipergunakan, pada permukaan katode (karbon), MnO2 akan mengalami reduksi.

Potensial sel yang dihasilkan oleh sebuah batu baterai adalah 1,5 volt. Kejelekan batu baterai adalah ia seolah – olah cepat habis jika dipakai terus – menerus hal itu disebabkan hasil reaksi menumpuk sehingga mengalami reaksi elektrode. Akibatnya tegangan turun ketika batu baterai diistirahatkan agak lama, hasil reaksi pelan – pelan menjauh daru elektrode dan batu baterai itu seolah – olah baru lagi.