Reaksi Redoks

V.2 Reaksi Redoks

Reaksi redoks (reduksi-oksidasi) adalah reaksi dimana terjadi perubahan btlangan oksidasi pada ion-ion pusatya. Berdasarkan mekanismenya dapat dibedakan menjadi 2, yaitu mekanisme bola dalam (inner sphere mechanism) dan mekanisme bola luar (outer sphere mechanism).

a. Mekanisme bola dalam (inner sphere mechanism)

Mekanisme bola dalam juga disebut mekanisme perpindahan ligan karena perpindahan elektron dalam reaksi ini juga disertai dengan perpindahan ligan. Selain itu juga dikenal sebagai mekanisme jembatan ligan karena kompleks teraktivasinya merupakan kompleks dimana ligan yang akan berpindah menjembatani dua ion pusat reaktan. Mekanisme ini terjadi antara dua kompleks di mana kompleks yang 1 innert dan yang lain labil.

Contoh :

[Co(NH +

3 ) 5 Cl] + [Cr(H 2 O) 6 ] + 5H 3 O ↔ [Co(H 2 O) 6 ] + [CrCl(H 2 O) 5 ] + 5NH 4

Dalam reaksi tersebut tejadi perpindahan elektron dari Cr(II) ke Co(III) disertai dengan

perpindahan ligan Cl 2+ dari Co(III) ke Cr(II). Jika dalam reaksi digunakan [Co(NH 3 ) 5 * Cl]

dan juga ditambahkan Cl 2+ ke dalam larutan tenyata yang dihasilkan adalah [Cr Cl(H

2 O) 5 ]

dan bukan [CrCl(H -

2 O) 5 ] , artinya Cl yang terikat pada Cr adalah Cl yang semula terikat oleh Co. Untuk menjelaskan hal itu, H.Taube mengusulkan bahwa kompleks teraktivasi merupakan kompleks dimana ligan yang akan berpindah menjembatani dua ion pusat reaktan,

yaitu [(NH 3 ) 5 Co-Cl-Cr(H 2 O) 5 ] 4+ . Jadi Cl berfungsi sebagai “kabel” untuk perpindahan elektron dari Cr(II) ke Co(III) sehingga masing-masing berubah menjadi Cr(III) ke Co(II). Setelah terjadi perpindahan elektron jari-jari Cr mengecil (karena muatan positif bertambah), sebaliknya Co membesar (karena muatan positif berkurang). Akibatnya daya tarik Cr(III) yaitu [(NH 3 ) 5 Co-Cl-Cr(H 2 O) 5 ] 4+ . Jadi Cl berfungsi sebagai “kabel” untuk perpindahan elektron dari Cr(II) ke Co(III) sehingga masing-masing berubah menjadi Cr(III) ke Co(II). Setelah terjadi perpindahan elektron jari-jari Cr mengecil (karena muatan positif bertambah), sebaliknya Co membesar (karena muatan positif berkurang). Akibatnya daya tarik Cr(III)

[Co(NH 4+ ) Cl] + [Cr(H 2 O) 6 ] ↔ [(NH 3 ) 5 Co-Cl-Cr(H 2 O) 5 ] + H 2 O

3 ) 5 Co-Cl- Cr(H 2 O) 5 ] ↔ [(NH 3 ) 5 Co] + [Cl Cr(H 2 O) 5 ]

[(NH +

3 ) 5 Co] + 5H 3 O + H 2 O ↔ [Co(H 2 O) 6 ] + 5NH 4

Fakta lain yang mendukung usulan Taube tersebut adalah bahwa jika digunakan ligan yang lebih konduktif (lebih polar atau memiliki ikatan rangkap, ternyata reaksi berlangsung lebih cepat :

I > V Br > V Cl -

V -CH=CH-CH-COO - > V -CH2-CH2-CH2-COO -

b. Mekanisme bola luar (outer sphere mechanism)

Dalam mekanisme ini hanya terjadi perpindahan electron dan tidak disertai dengan perpindahan ligan, sehingga juga dikenal sebagai mekanisme perpindahan electron. Mekanisme ini terjadi dalam reaksi antara 2 kompleks yang inert.

Contoh :

[ 4- Fe(CN)

6 ] + [Fe(CN) 6 ] → [ Fe(CN) 6 ] + [Fe(CN) 6 ]

Karena kedua kompleks bersifat innert, maka pelepasan berlangsung lambat. Adapun elektron, dapat berpindah dengan sangat cepat (jauh lebih cepat dari perpindahan ligan) ; oleh karena itu tidak mugkin terjadi kompleks teraktivasi jembatan ligan. Dalam hal ini akan ditinjau 2 kemungkinan mekanisme :

• Kedua kompleks saling mendekat kemudian diikuti oleh perpindahan elektron dari Fe(III) ke * Fe(II). Jika hal ini terjadi maka akan tejadi kompleks * Fe(II) dengan ikatan logam-ligan yang perlalu pendek, dan kompleks

Fe(III) dengan ikatan logam-ligan yang perlalu panjang. Kedua produk tersebut memiliki tingkat energi yang tinggi (tak stabil), sehinga diduga tidak tejadi.

• Kedua kompleks terlebih dahulu membentuk ompleks yangh simetris.

Ikatan logam-ligan pada * Fe(II) agak mengkerut sedang pada Fe(III) agak mulur. Hal ini juga memerlukan energi tetapi relatif sedikit. Setelah kedua kompleks bergeometri sama (keadaan teaktivasi elektron berrpindah dari Fe(III) ke * Fe(II) melalui ligan-ligan kedua kompleks yang saling berdekatan. Dugaan ini didukung oleh fakta bahwa jika perbedaan panjang ikatan logam-ligan dalam kedua kompleks semakin besar tenyata ternyata reaksi berlangsung semakin lambat.

Pereaksi o K (pada suhu 25 C)

[ * Mn(CN) 6 ] 4- + [Fe(CN) 6 ] 4-

> 10 6 mol detik -1

5 [ -1 Fe(CN)

6 ] + [Fe(CN) 6 ]

≈ 10 mol detik

4 [ -1 Co(NH

3 ) 6 ] + [Co(NH 3 ) 6 ]

≈ 10 mol detik