27
Reaksi Redoks dan Elektrokimia
Reaksi Redoks dan Elektrokimia
Bab II
Tujuan Pembelajaran
•
Setelah mempelajari bab ini Anda dapat menyetarakan reaksi redoks, menyusun dan menerapkan sel volta dan sel elektrolisis, serta memahami
dan mencegah proses korosi.
Kata Kunci
• reaksi redoks •
katoda • sel volta
• potensial sel
• sel elektrolisis •
korosi • anoda
Banyak barang-barang dari logam yang dilapisi dengan logam lain yang lebih baik seperti emas, perak, krom, dan sebagainya. Proses pelapisan
logam penyepuhan merupakan reaksi redoks. Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Pada reaksi redoks terjadi
reaksi reduksi dan oksidasi. Reaksi reduksi adalah reaksi penurunan bilangan oksidasi atau penerimaan elektron, sedangkan reaksi oksidasi
adalah reaksi kenaikan bilangan oksidasi atau pelepasan elektron.
Reaksi redoks erat kaitannya dengan arus listrik yang disebut dengan elektrokimia. Sel elektrokimia terdiri atas sel volta dan sel
elektrolisis. Pada sel volta reaksi redoks menghasilkan arus listrik, sebaliknya pada sel elektrolisis, arus listrik dapat menyebabkan
terjadinya reaksi redoks. Baik sel volta maupun sel elektrolisis banyak digunakan untuk berbagai keperluan.
28
Kimia SMAMA Kelas XII
Peta Konsep
Elektrokimia
Sel elektrokimia Sel elektrolisis
Reaksi redoks
Setengah reaksi
Bilangan oksidasi
Korosi Elektroda
Potensial sel
Sel primer Sel
sekunder Sel volta
Katoda Anoda
Reduksi Oksidasi
Pelapisan logam
Pengarbonan anoda
Potensial elektroda
Potensial elektroda
standar Potensial
sel standar
Potensial oksidasi
reduksi standar
Hukum Faraday Elektroda
Elektroda inert
Elektroda Aktif
Reaksi Elektroda
berdasar pada
mengikuti dapat
tempat terjadi
berupa dapat disetarakan
dengan cara mencakup
terjadi pada
terdiri atas menghasilkan
dapat berupa
terdiri
tempat terjadi
tempat terjadi
dicegah dengan
mempunyai tergantung
pada
tergantung pada
berupa pada keadaan
standar
29
Reaksi Redoks dan Elektrokimia
A. Penyetaraan Reaksi Redoks
Masih ingatkah Anda bagaimana cara menyetarakan reaksi? Pada dasarnya menyetarakan reaksi adalah menyetimbangkan atau menya-
makan jumlah atom dan muatannya. Untuk reaksi redoks yang sederhana, dapat menebak koefisien masing-masing secara langsung, sedangkan reaksi
redoks yang rumit dapat disetarakan dengan metode setengah reaksi dan metode bilangan oksidasi.
1. Metode Setengah Reaksi
Untuk menyetarakan reaksi redoks dengan metode setengah reaksi, perlu ditempuh langkah-langkah sebagai berikut.
a. Tulislah setengah reaksi oksidasi dan reduksi. b. Setarakan jumlah atom yang mengalami oksidasi dan reduksi.
c.
Setarakan jumlah atom O dengan memperhitungkan lingkungannya. -
Lingkungan asam : kurang O ditambah H
2
O, kurang H ditam- bah H
+
. -
Lingkungan basa : kurang dari O ditambah OH
-
, kurang ditambah H
2
O. d. Setarakan muatannya dengan menambahkan elektron pada ruas yang
kelebihan muatan positif. e.
Samakan jumlah elektron yang dilepas dan diterima dengan mengalikan. f.
Jumlahkan kedua reaksi tersebut. Contoh :
Setarakan reaksi
2 4
MnO
aq
+
2 3
SO
aq
o
2
Mn
aq
+
2 4
SO
aq
a. Oksidasi :
2 3
SO
aq
o
2 4
SO
aq
Reduksi
4
MnO
aq
o
2
Mn
aq
b. Jumlah atom yang mengalami oksidasi dan reduksi sudah sama. c.
2 3
SO
aq
+ H
2
O
l
o
2 4
SO
aq
+ 2 H
+
aq
4
MnO
aq
+ 8 H
+
aq
o
2
Mn
aq
+ 4 H
2
O
l
d.
2 3
SO
aq
+ H
2
O
l
o
2 4
SO
aq
+ 2 H
+
aq
+ 2e
4
MnO
aq
+ 8 H
+
aq
+ 5e
o
2
Mn
aq
+ 4 H
2
O
l
e.
2 3
SO
aq
+ H
2
O
l
o
2 4
SO
aq
+ 2 H
+
aq
+ 2e × 5
4
MnO
aq
+ 8 H
+
aq
+ 5e
o
2
Mn
aq
+ 4 H
2
O
l
× 2 5
2 3
SO
aq
+ 5 H
2
O
l
o 5
2 4
SO
aq
+ 10 H
+
aq
+ 10e 2
4
MnO
aq
+ 16 H
+
l
+ 10e
o
2 Mn
2+
aq
+ 8 H
2
O
l
5
2 3
SO
aq
+ 2
4
MnO
aq
+ 6 H
+
aq
o
5
2 4
SO
aq
+ 2 Mn
2+
aq
+3 H
2
O
l
setara +
30
Kimia SMAMA Kelas XII
Soal Kompetensi 2.1
2. Metode Perubahan Bilangan Oksidasi
Untuk menyetarakan rekasi redoks dengan metode perubahan bilangan oksidasi, perlu ditempuh langkah-langkah sebagai berikut.
a. Tentukan bilangan oksidasi atom-atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi dan tuliskan perubahannya.
b. Samakan jumlah elektron yang dilepas dan yang diterima dengan mengisikan koefisien.
c. Samakan jumlah muatan.
- Bila muatan ruas kiri lebih kecil, tambahkan H
+
. -
Bila muatan ruas kiri lebih besar, tambahkan OH
-
. d. Samakan jumlah atom H, dengan menambahkan H
2
O di ruas kanan
Contoh
1 Setarakan reaksi
4
MnO
aq
+
2 3
SO
aq
o
2
Mn
aq
+ 5
2 4
SO
aq
2 2
4
MnO
aq
+ 5
2 3
SO
aq
o 2Mn
2+
aq
+ 5
2 4
SO
aq
3 Jumlah muatan ruas kiri = -12 Jumlah muatan ruas kanan = -6, jadi ruas kiri harus ditambah 6H
+
. 2
4
MnO
aq
+ 5
2 3
SO
aq
+ 6 H
+
aq
o 2 Mn
2+
aq
+ 5
2 4
SO
aq
4 Karena di ruas kiri ada 6 atom H, maka di ruas kanan harus ditambah 3H
2
O. 2
4
MnO
aq
+ 5
2 3
SO
aq
+6 H
+
aq
o
2 Mn
2+
aq
+ 5
2 4
SO
aq
+ 3H
2
O
l
setara
1. Setarakan reaksi redoks berikut dengan metode setengah reaksi: Cr
2
2 7
O
aq
+ SO
2
g
o Cr
3+
aq
+ HS
4
O
aq
asam 2. Setarakan reaksi redoks berikut dengan metode setengah reaksi
Mn
4
O
aq
+ OH
-
aq
o Mn
2 4
O
aq
+ O
2
g
basa 3. Setarakan reaksi berikut dengan metode bilangan oksidasi:
KMnO
4
aq
+ H
2
SO
4
aq
+ H
2
C
2
O
4
aq
o
K
2
SO
4
aq
+ MnSO
4
aq
+ CO
2
g
+ H
2
O
l
4
MnO
aq
+
2 3
SO
aq
o
2
Mn
aq
+
2 4
SO
aq
+7 +4 +2 +6
5 2
