128
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
Pada contoh soal tersebut, atom N dapat memiliki biloks lebih dari satu, yakni –3 dan +4. Kenyataannya bukan hanya atom N, melainkan
banyak atom-atom yang memiliki biloks lebih dari satu, terutama atom- atom unsur transisi dan beberapa atom nonlogam.
Bagaimana menentukan biloks atom yang memiliki lebih dari satu bilangan oksidasi, seperti yang terdapat dalam senyawa poliatom, misalnya
FeSO
4
, Fe
2
SO
3 3
, KCrO
3
, dan K
2
Cr
2
O
7
? Biloks atom dalam senyawa ion poliatom dapat ditentukan dengan mudah jika Anda mengetahui muatan
setiap ion. Dalam senyawa FeSO
4
, atom Fe dan S memiliki biloks lebih dari satu sehingga sukar menentukan biloksnya secara langsung. Akan tetapi, jika
Anda mengetahui muatan setiap ion, misalnya ion Fe = 2+ dan ion SO
4
= 2– aturan d maka biloks Fe dan S dapat ditentukan. Agar lebih mudah, perhatikan reaksi penguraian FeSO
4
berikut. FeSO
4
s
⎯⎯ →
Fe
2+
aq+SO
4 2–
aq Menurut aturan b, biloks ion sama dengan muatannya maka biloks
Fe = +2. Biloks S ditentukan dengan cara yang sama seperti pada contoh soal sebelumnya, hasilnya biloks S =+6. Jadi, biloks atom-atom dalam
FeSO
4
adalah Fe = +2, S = +6, dan O =–2.
Menentukan Bilangan Oksidasi Atom dalam Senyawa Ion
Tentukan biloks setiap atom dalam senyawa dan ion berikut: NO
2
, ClO
3
, NH
4 +
.
Jawab Dalam NO
2
: •
Biloks total molekul NO
2
= 0 aturan d •
Biloks O dalam NO
2
= –2 aturan c.3 •
Biloks N dalam NO
2
= {biloks N + 2biloks O = 0} Jadi, biloks N dalam NO
2
= +4. Dalam ion ClO
3 –
: •
Biloks total ion ClO
3 –
= –1 aturan d •
Biloks O dalam ClO
3 –
= –2 aturan c.3 •
Biloks Cl dalam ClO
3 –
= {biloks Cl + 3biloks O = –1} Jadi, biloks Cl dalam ClO
3 –
= +5. Dalam ion NH
4 +
: •
Biloks ion NH
4 +
= +1 aturan d •
Biloks H dalam NH
4 +
= +1 aturan c.4 •
Biloks N dalam NH
4 +
= {biloks N + 4biloks H= +1} Jadi, biloks N dalam NH
4 +
= –3.
Menentukan Bilangan Oksidasi Atom dalam Senyawa Poliatom
Tentukan biloks atom-atom dalam Fe
2
SO
3 3
.
Jawab Muatan ion dalam Fe
2
SO
3 3
adalah Fe
3+
= 3+ dan SO
3 2–
= 2– Biloks Fe = +3 aturan 4
Biloks total ion SO
3 2–
= –2 aturan 4 Biloks O dalam SO
3 2–
= –2 aturan 3.c Biloks S dalam SO
3 2–
= {biloks S + 3biloks O = –2}. Jadi, biloks S dalam SO
3 2–
= +4.
Kata Kunci
• Bilangan oksidasi
• Muatan ion
Contoh
7.4
Contoh
7.5
129
Reaksi Reduksi Oksidasi
2. Reaksi Reduksi Oksidasi dan Bilangan Oksidasi
Bagaimana bilangan oksidasi dapat menjelaskan reaksi redoks? Apa Anda cukup puas dengan konsep transfer elektron?
Tinjau reaksi antara SO
2
dan O
2
membentuk SO
3
. Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.
2SO
2
g + O
2
g
⎯⎯ →
2SO
3
g Jika dikaji berdasarkan konsep pengikatan oksigen maka reaksi
tersebut adalah reaksi oksidasi. Jika dikaji berdasarkan transfer elektron maka Anda mungkin akan bingung, mengapa? Pada reaksi tersebut tidak
terjadi transfer elektron, tetapi melalui penggunaan bersama pasangan elektron membentuk ikatan kovalen.
Oleh karena senyawa SO
3
merupakan senyawa kovalen perhatikan
Gambar 7.4
maka reaksi tersebut tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer elektron. Sesungguhnya, banyak reaksi redoks yang tidak dapat
dijelaskan dengan transfer elektron maupun dengan pengikatan oksigen, di antaranya:
a CO
2
g+4H
2
g
⎯⎯ →
CH
4
g + 2H
2
OA b I
2
g+3Cl
2
g
⎯⎯ →
2ICl
3
g c Cus+HNO
3
aq
⎯⎯ →
CuNO
3 2
aq+NO
2
g+H
2
OA d Na
2
S
2
O
3
aq+2HClaq
⎯⎯ →
2NaClaq+H
2
OA+SO
2
g+Ss Oleh karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan
konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron maka para pakar kimia mengembangkan konsep alternatif, yaitu perubahan bilangan oksidasi. Menurut
konsep ini, jika dalam reaksi bilangan oksidasi atom meningkat maka atom tersebut mengalami oksidasi. Sebaliknya, jika bilangan oksidasinya
turun maka atom tersebut mengalami reduksi.
Berdasarkan konsep bilangan oksidasi, apakah reaksi SO
2
dan O
2
tersebut merupakan reaksi redoks? Untuk mengetahui suatu reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan bilangan
oksidasi maka perlu diketahui biloks dari setiap atom, baik dalam pereaksi maupun hasil reaksi. Biloks dari SO
2
, O
2
, dan SO
3
adalah 0 aturan d. Biloks O dalam SO
2
dan SO
3
= –2 aturan c.3 maka biloks S dalam SO
2
= +4 dan biloks S dalam SO
3
= +6. Secara diagram dapat dinyatakan sebagai berikut.
SO
2
+ O
2
⎯⎯ →
SO
3
Berdasarkan diagram tersebut dapat disimpulkan bahwa: a atom S mengalami kenaikan biloks dari +4 menjadi +6, peristiwa
ini disebut oksidasi; b atom O mengalami penurunan biloks dari 0 menjadi –2, peristiwa ini
disebut reduksi. Dengan demikian, reaksi tersebut adalah reaksi redoks.
Manakah reduktor dan oksidator pada reaksi di atas? Oleh karena molekul O
2
menyebabkan molekul SO
2
teroksidasi maka molekul O
2
adalah oksidator. Molekul O
2
sendiri mengalami reduksi akibat molekul SO
2
sehingga SO
2
disebut reduktor.
Rumus Lewis SO
2
Rumus Lewis SO
3
Gambar 7.4
Rumus struktur lewis SO
2
dan SO
3
Perhatikan reaksi redoks berikut: Sn+4HNO
3
⎯⎯ →
SnO
2
+ 4NO
2
+H
2
O Senyawa yang berperan sebagai
reduktor adalah .... A.
Sn B.
HNO
3
C. SnO
2
D. NO
2
E. H
2
O
Pembahasan
Sn + 4HNO
3
→
SnO
2
+ 4NO
2
+ 2H
2
O Oksidator adalah N
Reduktor adalah Sn Jadi, karena Sn menjadikan N
mengalami reduksi maka Sn bertindak sebagai reduktor A
UMPTN 1999B
+5 +4
+4 Oksidasi
reduksi
Mahir
Menjawab
+4 +6
–2
130
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
3. Tata Nama Senyawa dan Biloks
Pada bab sebelumnya, Anda telah belajar tata nama senyawa biner dan senyawa poliatom. Tata nama tersebut berlaku untuk zat molekuler
atau senyawa ion yang mengandung kation hanya memiliki satu harga muatan atau biloks logam golongan IA dan IIA.
Untuk kation-kation logam yang memiliki lebih dari satu harga biloks khususnya unsur-unsur transisi, tata namanya ditambah angka romawi
dalam tanda kurung yang menunjukkan harga biloks. Angka romawi tersebut tidak terpisahkan dari nama kationnya.
Reaksi Disproporsionasi
Apa yang dimaksud dengan reaksi disproporsionasi? Reaksi disproporsionasi atau disebut juga reaksi swaredoks adalah suatu reaksi
yang mengalami oksidasi dan juga reduksi pada pereaksinya. Contoh:
Hidrogen peroksida dipanaskan pada suhu di atas 60°C dan terurai menurut persamaan reaksi berikut:
H
2
O
2
A
⎯⎯ →
H
2
OA + O
2
g Biloks atom O dalam H
2
O
2
adalah –1 aturan c.3. Setelah terurai berubah menjadi –2 dalam H
2
O dan 0 dalam O
2
. Persamaan kerangkanya:
H
2
O
2
l
⎯⎯ →
H
2
Ol + O
2
g Oleh karena molekul H
2
O
2
dapat berperan sebagai oksidator dan juga reduktor maka reaksi tersebut dinamakan reaksi disproporsionasi atau
reaksi swaredoks.
–1 –2
Walaupun biloks yang berubah hanya satu atom dalam molekul,
tetapi yang disebut reduktor atau oksidator bukan atomnya, melainkan
molekulnya.
Eventhough oxidation number changes for only one atom in a
molecule, reductor or oxidator is used to mention its molecul not atom itself.
Note
Catatan
Reaksi Redoks Menurut Perubahan Bilangan Oksidasi
Tentukan manakah oksidasi dan reduksi serta reduktor dan oksidator pada reaksi berikut:
CO
2
g + 4H
2
g
⎯⎯ →
CH
4
g + 2H
2
Og
Jawab Tentukan biloks setiap atom.
Dalam CO
2
, biloks O = –2 dan C = +4. Dalam H
2
, biloks H = 0 Dalam CH
4
, biloks H = +1, dan C = –4 Dalam H
2
O, biloks H = +1 dan O = –2 Atom C mengalami penurunan biloks dari +4 menjadi –4 reduksi dan atom H
mengalami kenaikan biloks dari 0 menjadi +1 oksidasi. Dalam bentuk diagram dapat dinyatakan sebagai berikut:
COg + 4H
2
g
⎯⎯ →
CH
4
g + 2H
2
Og Sebagai reduktor adalah molekul H
2
dan sebagai oksidator adalah molekul CO
2
.
+4 –4
+1
Contoh
7.6
