Redoks

Redoks

     Redoks (singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.


     Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana(CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.


1.Reaksi Redoks Berdasarkan Pengikatan Oksigen

     Sebelum dikenal elektron, konsep redoks dihubungkan dengan reaksi kimia yang melibatkan oksigen dan hidrogen.

     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.

     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)

2.Reaksi Redoks Berdasarkan Transfer 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:

Oksidasi: 2Fe → 2Fe3+ + 6e–  

Reduksi:  3O2 + 6e– → 3O2–

Reaksi keseluruhan:  2Fe + 3O2 → Fe2O3

     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.

Reduktor dan Oksidator

     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.

3.Reaksi Redoks Berdasarkan Bilangan Oksidasi

     Konsep reaksi redoks berdasarkan bilangan oksidasi berkembang sejalan dengan munculnya masalah dalam reaksi-reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer elektron maupun dengan konsep pengikatan oksigen. Misalnya reaksi yang terjadi antara SO2 dan O2:  SO2(g) + O2(g) → SO3(g)
struktur so3

     Jika dikaji berdasarkan konsep pengikatan oksigen maka reaksi tersebut adalah reaksi oksidasi. Pada reaksi tersebut tidak terjadi transfer elektron, tetapi melalui penggunaan bersama pasangan elektron membentuk ikatan kovalen. Oleh karena senyawa SO3 merupakan senyawa kovalen (perhatikan gambar diatas) maka reaksi tersebut tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer elektron.

     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 oksidasi-nya turun maka atom tersebut mengalami reduksi.


     Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang menyatakan valensi atom dalam suatu senyawa yang dapat memiliki harga positif maupun negatif.

     Sekian ulasan saya mengenai reaksi redoks berdasarkan pengikatan oksigen, reaksi redoks berdasarkan transfer elektron serta reaksi redoks berdasarkan bilangan oksidasi. Semoga bermanfaat.