Pengertian Reduksi Oksidasi

Pengertian Reduksi Oksidasi- Pada bahasan sebelumnya, Anda sudah mengenal beberapa macam reaksi. Sebutkan kembali reaksi apa saja yang Anda ketahui. Sekarang, Anda akan dikenalkan dengan salah satu macam reaksi yang melibatkan transfer elektron dari satu spesi kimia ke spesi kimia lain, dapat berupa senyawa, molekul, atau ion. Reaksi ini terjadi pada reaksi metabolisme zat makanan dalam tubuh, proses pemurnian logam-logam dari bijihnya, baterai, dan accumulator. Makna reduksi oksidasi (redoks) mengalami perkembangan dari masa ke masa sejalan dengan perkembangan ilmu Kimia sendiri. Sebelum dikenal elektron, konsep redoks dihubungkan dengan reaksi kimia yang melibatkan oksigen dan hidrogen.

1. Reaksi Redoks Pengikatan dan pelepasan Oksigen

Sejak dulu, para pakar kimia sudah mengetahui bahwa oksigen dapat bereaksi dengan banyak unsur. Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi dengan oksigen dinamakan oksida sehingga reaksi antara oksigen dan suatu unsur dinamakan reaksi oksidasi seperti contoh pada Gambar 7.1.

Gambar 7.1 Fosfor putih dalam air diaerasi dengan udara sehingga terjadi reaksi oksidasi disertai nyala api dalam air.
P₄(s) + 5O₂(g) →2P₂O₅(g)

Karat besi adalah senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi antara besi dan oksigen (besi oksida). Perkaratan besi merupakan salah satu contoh dari reaksi oksidasi. Persamaan reaksi pembentukan oksida besi dapat ditulis sebagai berikut.
4Fe(s) + 3O₂(g) → 2Fe₂O₃(s)

Pada reaksi tersebut, besi mengalami oksidasi dengan cara mengikat oksigen menjadi besi oksida. Kebalikan dari reaksi oksidasi dinamakan reaksi reduksi. Pada reaksi reduksi terjadi pelepasan oksigen. Besi oksida dapat direduksi dengan cara direaksikan dengan gas hidrogen, persamaan reaksinya:
Fe₂O₃(s) + 3H₂(g)→2Fe(s) + 3H₂O(g)

Contoh:
C(s) + O₂(g)→CO₂(g) (reaksi oksidasi)
CO(g) + H₂(g) →C(s) + H₂O(g) (reaksi reduksi)
2SO₂(g) + O₂(g) →2SO₃(g) (reaksi oksidasi)
CH₄(g) + 2O₂(g)→CO₂(s) + 2H₂O(g) (reaksi oksidasi)

Contoh Konsep Redoks Melibatkan Oksigen
Manakah di antara reaksi berikut yang tergolong reaksi reduksi-oksidasi menurut konsep pelepasan dan pengikatan oksigen?
A. 2H₂O₂(aq) → 2H₂O(l) + O₂(g)
B. Zn(s) + H₂SO₄(aq)→ ZnSO₄(aq) + H₂(g)

Jawab
Reaksi (a) terjadi pelepasan oksigen maka reaksinya tergolong reaksi reduksi.
Reaksi (b) terjadi pelepasan oksigen, tergolong reaksi reduksi.

2. Reaksi Redoks Pelepasan dan Penerimaan Elektron

Konsep redoks yang melibatkan transfer elektron berkembang setelah diketahui adanya elektron dalam atom dan reaksi pembentukan senyawa ion (lihat kembali topik ikatan ion). Tuliskan pembentukan senyawa NaCl dari unsur-unsurnya. Spesi manakah yang melepaskan elektron dan yang menerima elektron?

Dalam konsep redoks, peristiwa pelepasan elektron dinamakan oksidasi, sedangkan peristiwa penerimaan elektron dinamakan reduksi. Pada pembentukan senyawa NaCl dari unsur-unsurnya, atom natrium mengalami oksidasi, sedangkan atom klorin mengalami reduksi. Penggabungan kedua proses itu dinamakan reaksi redoks. Reaksi redoks pada peristiwa perkaratan besi dapat dijelaskan dengan reaksi berikut:
2Fe → 2Fe³⁺ + 6e^– (oksidasi)
3O₂ + 6e^– →3O^2– (reduksi)

Pada reaksi tersebut, enam elektron dilepaskan oleh dua atom besi dan diterima oleh tiga atom oksigen membentuk senyawa Fe₂O₃. Oleh karena itu, peristiwa oksidasi selalu disertai peristiwa reduksi. Pada setiap persamaan reaksi, massa dan muatan harus setara antara ruas kanan dan ruas kiri (ingat kembali penulisan persamaan reaksi).

Persamaan reaksi redoks tersebut memiliki muatan dan jumlah atom yang sama antara ruas sebelah kiri dan sebelah kanan persamaan reaksi. Oksidasi besi netral melepaskan elektron yang membuatnya kehilangan muatan. Dengan menyamakan koefisiennya maka muatan pada kedua ruas persamaan reaksi menjadi sama. Penyetaraan pada reaksi reduksi oksigen juga menggunakan cara yang sama.

Contoh Reduksi Oksidasi Berdasarkan Transfer Elektron

Manakah dari reaksi berikut yang mengalami oksidasi dan reduksi berdasarkan konsep transfer elektron?
Mg(s) + Cl₂(g)→ MgCl₂(g)

Jawab

Persamaan reaksi ionnya:

Oksidasi                       : Mg→ Mg²⁺ + 2e⁻

Reduksi                        : Cl₂ + 2e− → 2Cl⁻

Reaksi keseluruhan: Mg + Cl₂ → MgCl₂

Dari persamaan tersebut, dapat diketahui bahwa Mg melepaskan elektron dan Cl menerima elektron. Dengan demikian, Mg mengalami oksidasi dan Cl mengalami reduksi.

3. Pengertian Reduktor dan Oksidator

Berdasarkan uraian sebelumnya, apa yang dapat Anda simpulkan mengenai zat-zat kimia dihubungkan dengan konsep redoks? Semua zat kimia dapat dikelompokkan ke dalam dua kelompok, yakni zat-zat yang mengalami oksidasi dan zat-zat yang mengalami reduksi. Dalam reaksi redoks, pereaksi yang dapat mengoksidasi pereaksi lain dinamakan zat pengoksidasi atau oksidator. Sebaliknya, zat yang dapat mereduksi zat lain dinamakan zat pereduksi atau reduktor. Pada Contoh 7.2, magnesium melepaskan elektron yang menyebabkan klorin mengalami reduksi. Dalam hal ini, magnesium disebut zat pereduksi atau reduktor. Sebaliknya, atom klorin berperan dalam mengoksidasi magnesium sehingga klorin disebut oksidator.

Contoh Reduktor dan Oksidator

Kelompokkan pereaksi-pereaksi berikut ke dalam oksidator dan reduktor.

a. 4Cu(s) + O₂(g)→2Cu₂O(s)

b. 2Na(s) + H₂(g)→2NaH(s)

Jawab

4Cu →4Cu⁺+ 4e^– (reduktor)

O₂ + 4e^–→2O^2– (oksidator)

2Na →2Na+ + 2e^– (reduktor)

H₂ + 2e^–→2H⁻ (oksidator)