SEL ELEKTROKIMIA

MATERI PENDUKUNUNG

LINK ATURAN MENENTUKAN BILANGAN OKSIDASI

SEL ELEKTROKIMIA

Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari proses kimia yang disebabkan oleh adanya elektron bergerak. Pergerakan elektron ini disebut listrik, yang dapat dihasilkan dalam reaksi yang dikenal sebagai reaksi oksidasi-reduksi ("redoks").Elektrokimia dibagi menjadi 2 yaitu SELVOLTA dan SEL ELEKTROLISIS, sel volta  adalah reaksi kimia (redoks) yang menghasilkan arus listrik sedang sel elektrolisis adalah reaksi kimia (redoks ) terjadi karena adanya arus listrik ( arus listrik adalah searah atau DC ).  Reaksi redoks adalah reaksi yang melibatkan perubahan bilangan oksidasi dari satu atau lebih unsur. Ketika suatu zat kehilangan elektron, bilangan oksidasinya meningkat; dengan demikian, itu teroksidasi. Ketika suatu zat memperoleh elektron, bilangan oksidasinya menurun, sehingga tereduksi. Misalnya untuk reaksi redoks

H₂+F₂→2HF

dapat ditulis ulang sebagai berikut:

Reaksi oksidasi

H₂→2H⁺+2e−

Reaksi reduksi:

  F₂+2e−→2F^-

Reaksi Keseluruhan

H₂+F₂→2H⁺+2F⁻

Oksidasi adalah hilangnya elektron, sedangkan reduksi mengacu pada pengikatan elektron, seperti yang diilustrasikan dalam masing-masing reaksi di atas. Zat yang teroksidasi juga dikenal sebagai zat pereduksi atau reduktor, dan zat yang direduksi disebut zat pengoksidasi atau oksidator. Dalam hal ini, H ₂  dioksidasi (dan merupakan zat pereduksi), sedangkan F ₂ sedang direduksi (dan merupakan zat pengoksidasi). 

Menyetarakan Reaksi Redoks

Metode 1: Metode Nomor Oksidasi

Langkah 1: Tetapkan bilangan oksidasi ke setiap atom.

Langkah 2: Tentukan atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi

Langkah 3: Gunakan perubahan biloks untuk menghilangkan perubahan tersebut dengan

       mengalikan silang perubahan biloks tersebut

Langkah 4: Gunakan pengalian silang sebagai koefisien untuk zat yang berubah

Langkah 5: Tambahkan H ⁺ (dalam kondisi asam), OH ^- (dalam kondisi basa), dan H ₂ O untuk

        menyeimbangkan muatan.

Jika reaksi dalam bentuk ion

Hitung jumlah muatan kiri dan kanan

Jika muatan kiri > kanan tambahkan OH^- pada ruas kiri (suasana basa )

Jika muatan kiri < kanan tambahkan H⁺ pada ruas kiri (suasana asam )

 Samakan jumlah H dengan menambahkan H₂O pada ruas kanan

Berikut tahapan penyetaraan reaksi dengan mengubah bilangan oksidasi :

Reaksi:

1. Menyetarakan (menyamakan) unsur-unsur yang mengalami perubahan bilangan oksdasi

2. Menentukan biloks unsur-unsur tersebut dan menentukan perubahannya

3. Menyamakan kedua perubahan biloks dengan mengalikan Br₂ dengan 5 (sesuai reduksi dan MnO₄^-  yaitu (-5)), dan MnO₄^- dikalikan dengan 2 (sesuai dengan oksidasi Br (+2))

4. Menentukan jumlah muatan di ruas kiri dan di ruas kanan

5. Menyamakan atom hidrogen di ruas kiri dan kanan dengan cara menambahkan H₂O.

6. Menyamakan muatan dengan cara :

• Jika muatan di ruas kiri lebih negatif maka menambahkan ion H⁺ sebanyak perbedaan muatan (ini berarti reaksi berlangsung dalam suasana asam)
•  Jika muatan di ruas kanan lebih positif maka menambahkan ion OH^- sebanyak perbedaan muatan (ini berarti reaksi berlangsung dalam suasana basa)

7. Tahap terakhir yaitu periksa jumlah atom bagian reaksi (kiri) dan bagian produk (kanan). Apakah sudah setara belum, jika sudah berarti persamaan akhirnya adalah

Contoh:

Setarakan reaksi redoks yang berlangsung dalam suasana basa berikut.

Bi₂O₃ + ClO^- → BiO₃^- + Cl^-

        ^{+3  -2     +1 -2    +5  -2       -1}

karena Bi mengalami perubahan biloks dan atara ruas kanan dan kiri maka harus disamakan dahulu menjadi

menjadi

Bi₂O₃ + 2 ClO^- + OH^- → 2BiO₃^- + 2 Cl^- + H₂O

Karena muatan di ruas kiri lebih positif maka menambahkan ion OH^- sebanyak perbedaan muatan (ini berarti reaksi berlangsung dalam suasana basa), berarti sebelah kanannya di tambah H₂O

Selanjutnya gunakan fungsi OH^‑  untuk menyetarakan muatan, sehingga menjadi

Bi₂O₃ + 2 ClO^- + 2 OH^- → 2BiO₃^- + 2 Cl^- + H₂O

Dan selanjutnya gunakan fungsi H₂O untuk menyamakan jumlah O sehingga menjadi

Bi₂O₃ + 2 ClO^- + 2 OH^- → 2BiO₃^- + 2 Cl^- + H₂O

Catatan jika reaksi berlangsung tidak bermuatan dalam suasana basadan asam maka langkah akhir yaitu penambahan H₂O pada ruas yang jumlah O nya sedikit

Bi₂O₃ + 2ClO^- + 2OH^- → 2BiO₃^- + 2Cl^- + H₂O

Metode 2: Metode Setengah Reaksi

Langkah 1: Tentukan bilangan oksidasi untuk setiap atom

Langkah 2: Gunakan bilangan oksidasi untuk menentukan apa yang teroksidasi dan apa yang direduksi.

Langkah 3: Tulis setengah reaksi untuk reduksi

Langkah 4: Tuliskan setengah reaksi untuk oksidasi

Langkah 5: setarakan semua zat,  kecuali H dan O

jika terjadi reaksi redoks asam: Setarakan O menggunakan dengan menambahkan H₂O disisilain yang kelebihan H ( proton )

jika ada reaksi redoks basa: muatan lebih besar menggunakan penambahan OH- dan penambahan H₂O pada sisi yang kekurangan O

Langkah 6: Tambahkan muatan di setiap sisi

Langkah 7: Seimbangkan muatan dengan menambahkan elektron

Langkah 8: Kalikan setengah reaksi dengan faktor-faktor yang menghilangkan elektron

Langkah 9: Tambahkan kembali dua setengah reaksi untuk menghilangkan zat antara

Suasana asam

MnO ₄ ^-  + C ₂ O ₄ ^2-  → CO ₂  + Mn ²⁺

Langkah-langkahnya yaitu:

Langkah 1. Disamakan dulu jumlah atom yang terlibat pada reaksi redoks dengan koefisien koefisien.
MnO ₄ ^- → Mn ²⁺
C ₂ O ₄ ^2-  → 2CO ₂

Langkah 2. Disamakan Jangka Waktu O DENGAN menambahkan H ₂ O di Daerah  Kekurangan O .
MnO ₄ ^- → Mn ²⁺  +  4H ₂ O
C ₂ O ₄ ^2-  → 2CO ₂

Langkah 3. Disamakan jumlah H dengan menambahkan H ⁺ di ruas yang berlawanan (daerah  kekurangan H ).
8H ⁺  + MnO ₄ ^-  → Mn ²⁺  + 4H ₂ O
C ₂ O ₄ ^2-  → 2CO ₂

Langkah 4. Disamakan muatan menggunakan penambahan elektron (e) seruas dengan H ⁺ . 5e  + 8H ⁺ + MnO ₄ ^-  → Mn ²⁺  + 4H ₂ O C ₂ O ₄ ^2-  → 2CO ₂  +  2e

Langkah 5. Dua setengah reaksi di atas,  setarakan dulu jumlah elektronnya  lalu  jumlahkan kedua setengah reaksi tersebut.

Suasana Basa

Al + NO ₃ ^-  → Al (OH) ₄ ^-  + NH ₃

Langkah 1.
Al → Al (OH) ₄ ^-
NO ₃ ^-  → NH ₃

Langkah 2.
4H ₂ O  + Al → Al (OH) ₄ ^-
NO ₃ ^-  → NH ₃  +  3H ₂ O

Langkah 3.
4H ₂ O + Al → Al (OH) ₄ ^-  +  4H ⁺
9H ⁺  + NO ₃ ^-  → NH ₃  + 3H ₂ O

Langkah 4.
4OH ^-  + 4H ₂ O + Al → Al (OH) ₄ ^-  + 4H ⁺  +  4OH ^-
9OH ^-  + 9H ⁺  + NO ₃ ^-  → NH ₃  + 3H ₂ O +  9OH ^-

Langkah 5.
4OH ^-  + 4H ₂ O + Al → Al (OH) ₄ ^-  + 4H ₂ O  + 3e
8e  + 9H ₂ O + NO ₃ ^-  → NH ₃  + 3H ₂ O + 9OH ^-

Langkah 6.

SEMOGA  pemahaman konsep penyetaraan reaksi Redoks ini dapat membantu para pembaca menjadi mudah dan pada akhirnya PELAJARAN KIMIA MENJDI MENGASYIKAN....

LKPD. PENYETARRAAN REAKSI REDOKS

3.1 Menyetarakan persamaan reaksi redoks

4.1 Menentukan urutan kekuatan pengoksidasi atau pereduksi

A. SETARAKAN REAKSI BERIKUT dengan setengah reaksi dan reaksi penuh ( metode biloks )

1.       SO₂  + IO₃^-     →    SO₄^2- + I₂ ( suasana asam )

2.       Mn²⁺ + NaBiO₃ → Bi³⁺  + MnO₄ ^-  ( suasana asam )

3.       H₂O₂ + MnO₄ ^- → O₂ + Mn²⁺    ( suasana asam )

4.       CH₃OH + MnO₄^- → CHOO^- + Mn⁺² ( suasana basa )

5.       CN^- + MnO₄^-  →  CNO^- + MnO₂    (suasana basa)

6.       I2 + CrCl3 + KOH →  K2CrO4 + KI + KCl

7.       HCl + S₂O₃^-2 → S + 2O₂ + 4Cl^-  ( autoredoks/disproporsionasi )

8.       H₂S + SO₂  →  S  + H₂O ( autoredoks/disproporsionasi )

B. tentukan pula dari soal diatas zat yang betindak sebagai oksidator dan reduktor

LINK TAMBAHAN

SEL VOLTA

SEL ELEKTROLISIS