Konsep Reaksi Reduksi-Oksidasi (REDOX)

Jejaring Kimia - Berbagai macam reaksi kimia tanpa kita sadari, begitu akrab dengan kehidupan kita.

1. Pernahkah Anda melihat besi maupun seng berkarat?
2. Benda perhiasan yang disepuh kembali karena warnanya yang pudar?
3. Energi listrik yang ditimbulkan oleh aki kendaran bermotor?
4. Atau yang lebih sederhana ketika kita mengupas buah apel, beberapa saat akan terjadi perubahan warna. Mengapa hal itu bisa terjadi?

Semua kejadian atau peristiwa di atas merupakan contoh dari reaksi oksidasi atau reduksi yang akrab kita sebut sebagai reaksi redoks.

Sesuai dengan perkembangannya, ada tiga konsep untuk menjelaskan reaksi oksidasi reduksi (redoks). Konsep tersebut adalah sebagai berikut:

1. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.
2. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.
3. Konsep redoks berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.

Berikut penjelasan sederhana untuk ketiga konsep reaksi oksidasi reduksi (redoks) di atas.

1. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.

Berdasarkan konsep pertama: 
a. Oksidasi adalah peristiwa pengikatan oksigen
 
Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

1) Perkaratan logam besi
Reaksi perkaratan logam besi:
4Fe_(s) + 3O_2(g) --> 2Fe₂O_3(s) [karat besi]

2) Pembakaran bahan bakar (misalnya gas metana, minyak tanah, LPG, solar)
Reaksi pembakaran gas metana (CH₄): akan menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air.
CH_4(g) + O_2(g) --> CO_2(g) + 2H₂O_(g)
 
3) Oksidasi glukosa (C₆H₁₂O₆) dalam tubuh (respirasi). Di dalam tubuh, glukosa di pecah menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti carbon dioksida dan air.
C₆H₁₂O_6(aq) + 6O_2(g) --> 6CO_2(g) + 6H₂O_(l)
 
4) Oksidasi tembaga Cu, belarang S, dan belerang dioksida SO2:
Cu_(s) + O_2(g) --> CuO_(s)
S_(s) + O_2(g) --> SO_2(g)
SO_2(g) + O_2(g) --> SO_3(g)
 
5) Buah apel maupun pisang setelah dikupas akan berubah warna menjadi kecoklatan
6) Minyak makan yang disimpan terlalu lama dan dalam kondisi terbuka akan menyebabkan bau tengik hasil dari pengikatan oksigen (teroksidasi)
7) Menurut Anda, contoh apa lagi yang terkait dengan peristiwa oksidasi berdasarkan konsep pertama? Silakan tambahkan di sini !!

Zat yang mengikat oksigen kita sebut sebagai reduktor/pereduksi. Berdasarkan contoh-contoh reaksi oksidasi di atas, maka reduktor untuk reaksi: 1) Besi Fe; 2) Metana CH₄; 3) Glukosa C₆H₁₂O₆; 4) Cu, S, SO₂
 
b. Reduksi adalah peristiwa pelepasan oksigen (kebalikan dari reaksi oksidasi)
 

Adapun contoh yang terkait dengan reaksi reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

1) Reduksi mineral hematit F₂O₃ oleh karbon monoksida CO
F₂O_3(s) + CO_(g) --> 2Fe_(s) + CO_2(g)
 
2) Reduksi kromium(III) oksida Cr₂O₃ oleh aluminium Al
Cr₂O_3(s) + 2Al_(s) --> 2Cr_(s) + Al₂O_3(s)
 
3) Reduksi tembaga(II) oksida CuO oleh gas hidrogen H2
CuO_(s) + H_2(g) --> Cu_(s) + H₂O_(g)
 
4) Reduksi SO₃, KClO₃, dan KNO₃:
SO_3(g) --> SO_2(g) + O_2(g)
3KClO_3(s) --> 2KCl_(s) + 3O_2(g)
2KNO_3(aq) --> 2KNO_2(aq) + O_2(g)
 
Zat yang melepas oksigen kita sebut sebagai oksidator/pengoksidasi. Berdasarkan contoh-contoh reaksi reduksi di atas, maka oksidator untuk reaksi: 1) Hematit Fe₂O₃; 2) Kromium(III) oksida Cr₂O₃; 3) Tembaga(II) oksida CuO; 4) SO₃, KClO₃, KNO₃.

2. Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.

Pelepasan dan penerimaan elektron terjadi secara simultan, artinya jika suatu spesi melepas elektron berarti ada spesi lain yang menyerapnya. Hal ini berlaku untuk ikatan kimia. Silakan Anda hubungkan dengan materi ikatan kimia kelas X semeser I.

Berdasarkan konsep yang kedua:

a. Oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron

b. Reduksi adalah penerimaan elektron
 

Adapun contoh yang terkait dengan reaksi oksidasi dan reduksi berdasarkan konsep ini adalah sebagai berikut:

1) Reaksi natrium dengan clorin membentuk natrium klorida NaCl
Oksidasi : Na --> Na⁺ + e [melapas 1 elektron]
Reduksi : Cl + e --> Cl^- [menerima 1 elektron]
-------------------------------------
Na + Cl --> Na⁺ + Cl^- --> NaCl

2) Reaksi kalsium dengan belerang membentuk calsium sulfida
Oksidasi : Ca --> Ca²⁺ + 2e [melepas 2 elektron]
Reduksi : S + 2e --> S^2- [menerima 2 elektron]
-------------------------------------
Ca + S --> Ca²⁺ + S^2- --> CaS

Zat yang melepas elektron (oksidasi) disebut reduktor, sedangkan zat yang menerima elektron (reduksi) disebut oksidator.

3. Konsep redoks berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.

Dalam berbagai kasus reaksi oksidasi yang kompleks, sulit untuk menentukan spesi mana yang mengalami oksidasi dan reduksi. Contoh reaksi berikut:

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + H₂C₂O₄ --> K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2CO₂ + 4H₂O

Dapatkah Anda menyebutkan spesi mana yang mengalami reaksi oksidasi dan reduksi?

Untuk menjawab pertanyaan ini, maka digunakan konsep reaksi oksidasi reduksi berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi (biloks).