Soal dan Pembahasan redoks

Soal & Pembahasan REAKSI REDOKS

1.      Definisikan oksidasi dan reduksi sesuai istilah berikut :

a.      Pertukaran oksigen

b.       Pertukaran hydrogen

c.       Pertukaran elektron

Jawab :

a.       Definisikan oksidasi dan reduksi menurut istilah pertukaran oksigen :

-          oksidasi adalah proses penangkapan oksigen oleh suatu unsur atau persenyawaan.

-          Reduksi adalah proses pelepasan oksigen dari suatu persenyawaan

b.      Definisikan oksidasi dan reduksi menurut istilah pertukaran hidrogen :

-          oksidasi adalah proses pelepasan hydrogen

-          reduksi adalah proses penangkapan hydrogen

c.       Definisikan oksidasi dan reduksi menurut istilah pertukaran elektron :

-          oksidasi adalah proses pelepasan elektron

-          reduksi adalah proses penangkapan elektron

2.       Sesuai dengan perkembangannya, ada berapakah konsep untuk menjelaskan reaksi oksidasi reduksi (redoks)?

Jawab :

Sesuai dengan perkembangannya, ada tiga konsep untuk menjelaskan reaksi oksidasi reduksi (redoks). Konsep tersebut adalah sebagai berikut:

·         Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan pengikatan oksigen.

·         Konsep redoks berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron.

·         Konsep redoks berdasarkan kenaikan dan penurunan bilangan oksidasi.

3.       Apa keterbatasan konsep redoks berdasarkan pengikatan oksigen dibandingkan dengan serah terima elektron?

Jawab :

Keterbatasannya adalah tidak dapat menentukan reaksi redoks atau bukan, jika dalam reaksi redoks yang melibatkan transfer elektron tidak melibatkan oksigen atau hidrogen.

 Contoh:

Na_(s) + Cl_2(g)→ NaCl_(s)

Mg_(s) + N_2(g)→ Mg₃N_2(s)

Kedua reaksi tersebut menurut konsep transfer elektron adalah reaksi redoks, tetapi konsep pelepasan atau pengikatan oksigen/hidrogen tidak dapat menjelaskannya, sebab tidak melibatkan atom hidrogen atau oksigen.

4.      Sebutkan ketentuan apa saja untuk menentukan bilangan oksidasi suatu atom dalam suatu senyawa !

Jawab :

Ketentuan untuk menentukan bilangan oksidasi suatu atom dalam suatu senyawa yaitu :

·         Bilangan oksidasi unsur yang lebih elektronegatif pada molekul = negatif.

Contohnya : NaCl, Na> 0

·         Bilangan oksidasi unsur yang lebih elektropositif pada molekul  = positif.

Contohnya : NaCl, Cl<0

·         Bilangan oksidasi setiap unsur bebas = nol, contohnya : H₂(g) dan Na (s)

·         Bilangan oksidasi ion monoatomik = muatannya sendiri. Contohnya : Na⁺ = 1 Ca²⁺ = 2

·         umlah bilangan oksidasi untuk molekul netral adalah nol. Contohnya : H₂O = 0

·         Jumlah bilangan oksidasi untuk spesi ion = muatannya sendiri contohnya : NO₃^- = -1

·         Bilangan oksidasi logam alkali dalam senyawa adalah 1, contoh : LiCH_3, Li = 1

·         Bilangan oksidasi logam alkali tanah dalam senyawa adalah 2. Contoh : MgSO_4, Mg = 2

·         Bilangan oksidasi unsur golongan VIIA dalam senyawa adalah -1, kecuali bila bersenyawa dengan unsur memiliki elektronegativitas yang lebih tinggi maka bernilai 1. Contoh : HCl, Cl = -1 HOCl, Cl = 1

·         Bilangan oksidasi hidrogen adalah 1 pada kebanyakan senyawa tetapi -1 pada hidrida logam. Contohnya : H₂O, H = 1 ,LiAlH_4, H = -1

·         Bilangan oksidasi oksigen adalah -2 pada kebanyakan senyawa, tapi pada peroksida -1 dan superoksida -½. Contohnya : H₂O, O = -2, HOOH, O = -1 ,HO[O]_nOH, O = -½

5.       Pakar organik membahas reduksi dalam bentuk penambahan atom hidrogen. Misalnya, etilen, C₂H₄ direduksi menjadi etana, C₂H₆. Tunjukkan bahwa reaksi ini sejalan dengan perubahan bilangan oksidasi!

Jawab :

Diketahui: biloks H dalam C₂H₄ dan C₂H₆ = +1, dalam H₂= 0

Maka,

                                               

H₂ mengalami oskidasi dan C₂H₄ mengalami reduksi. Ini juga sejalan dengan konsep penerimaan hidrogen (reduksi).

6.       Tentukan bilangan oksidasi pada atom yang berbeda pada masing- masing berikut :

·         Cl₂, P­₄, SO₂, H₂S

·         MnO₄^2-, ZnO₂^-, HSO₄^-, NH₄⁺

·         MgCO₃, KClO₄, NaIO₃, Na₃PO₄

Jawab :

·         Bilangan oksidasi Cl₂ dan P­₄ = 0

bilangan oksidasi S dalam SO₂ = +4, O dalam SO₂ = -2

bilangan oksidasi S dalam  H₂S = -2, H dalam H2S = +1

·          bilangan oksidasi Mn dalam MnO₄^2- = +6, O dalam MnO₄^2- = -2

bilangan oksidasi Zn dalam  ZnO₂^- = +3, O dalam ZnO₂^-= -2

bilangan oksidasi S dalam HSO₄^- = +6, H= +1, O =-2

bilangan oksidasi N dalam NH₄⁺ = +3, H =+1

·          bilangan oksidasi Mg dalam MgCO₃ = +2, C = +4, O =-2

bilangan oksidasi Cl dalam KClO₄ = +7, K = +1, O = -2

bilangan oksidasi I dalam NaIO₃ = +5, Na = +1, O = -2

bilangan oksidasi P dalam Na₃PO₄ = +5, Na = +1, O = -2

7.       Gunakanlah bilangan oksidasi untuk menentukan proses yang termasuk oksidasi dan reduksi berikut ini :

a.      HNO_3(aq)    →  NO_2(g)                         

b.      NH_3(g)   →   N_2(g)                                

c.       SO_2(g)   →   SO₄^2-_(aq)     

Jawab :

                     

8.       Apa yang dimaksud dengan reaksi otoredoks?

Reaksi otoredoks adalah suatu reaksi redoks dimana zat dalam reaksi dapat mengoksidasi atau mereduksi dirinya sendiri.

9.       Larutan Kalium permanganat mengoksidasi ammonium besi (II) sulfat, (NH4)2SO4. FeSO4. 6H2O. Tuliskan  persamaan reaksi seimbangnya!

Jawab :

Persamaan reaksinya yaitu :

FeSO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6H₂O → (NH₄)₂Fe(SO₄)2.6H₂O

10.  H₂S dapat dioksidasi oleh KMnO₄ menghasilkan antara lain K₂SO₄ dan MnO₂. Dalam reaksi tersebut berapa jumlah mol yang dilepaskan oleh setiap mol H₂S?

Jawab :

H₂S + KMnO₄ → K₂SO₄ + MnO₂

4H₂O + S^-² →SO₄² + 8H⁺ + 8e

Dilihat dari reaksi tersebut maka jumlah mol yang dilepaskan oleh setiap mol H₂S adalah 8 mol elektron.

11.   Tentukan proses yang termasuk oksidasi dan reduksi dari reaksi berikut ini :

d.      Cl_2(g)    → ClO₃^-_(aq)

e.       Fe₂O_3(s)   →  Fe₃O_4(s)

f.        MnO₄^-_(aq)   →  MnO_2(s)

Jawab :

                           

12.   Suatu unsur transisi memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut :
1s²2s₂2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²

Tentukan tingkat oksidasi tertinggi dari unsur tersebut!

Jawab :

Karena konfigurasi elektronnya adalah 1s²2s₂2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s² maka tingkat oksidasi tertinggi dari unsur tersebut adalah +7 dinyatakan bahwa elektron terluar menentukan jumlah bilangan oksidasi.

13.  Apa yang dimaksud dengan reduktor dan oksidator?

Jawab :

Reduktor atau pereduksi adalah zat yang dalam reaksi redoks tersebut menyebabkan zat yang lain mengalami reduksi. Dalam hal in zat pereduksi mengalami oksidasi.

Oksidator atau pengoksidasi adalah zat yang dalam reaksi redoks menyebabkan zat lain mengalami oksidasi. Dalam peristiwa ini zat pengoksidasi mengalami reduksi.

14.  Selama menguji kadar bijih (analisis) emas, beberapa perak dapat larut oleh gerakan pengoksidasi dari asam nitrat cair. Tuliskan persamaan setimbang untuk reaksi tersebut serta identifikasi perubahan bilangan oksidasi yang terjadi!

Jawab :

          

15.   Jika ada suatu reaksi : CuO(s) + H₂(g)  Cu(s) + H₂O(g)

Menurut konsep oksigen pada reaksi di atas ada berapakah reaksi yang terjadi?

Jawab :

Menurut konsep oksigen pada reaksi di atas terdapat dua reaksi,yaitu :

Reaksi reduksi : CuO → Cu

Reaksi okisidasi :  H₂ → H₂O

Yang bila dihitung bilangan oksidasinya, maka

Reaksi reduksi : CuO → Cu

Bilangan oksidasi  Cu pada CuO adalah +2 dan pada Cu adalah 0

Reaksi okisidasi :  H₂ → H₂O

Bilangan oksidasi H pada H₂ adalah 0 dan  H pada H₂O adalah +1

16.  Identifikasilah dua pasang senyawa yang terdiri dari bromine dalam keadaan oksidasi yang sama beriktu ini :

Br, BrO­_­­^-, HBr, BrO^-₄, HBrO₃, Br₂, Br₂O, HBrO₂

Jawab :

bilangan oksidasi Br dan Br₂ = 0

bilangan oksidasi BrO₄^- dan HBrO₂ = +3

bilangan oksidasi BrO- dan Br₂O = +1

17.  Tuliskan persamaan setengah reaksi oksidasi di bawah ini,jika  diasumsikan dalam keadaan asam.

·         H₂S_(g)   ke  S_(s)

·         SO₄^2-_(aq)   ke   S₂O₈^2-_(aq)

·         Cl_2(g)   ke  ClO₄^-_(aq)

Jawab :

·         H₂S_(g) + → S_(s) + 2H⁺+ 2e^-_(l)

·         2SO₄^2-_(aq)  →  S₂O₈^2-_(aq) + 2e-

·          Cl_2(g)   + 4H₂O _(l) → 2ClO₄^-_(aq + 8H⁺ + 2e-

18.  Polusi udara mengandung belerang dioksida yang dapat mempercepat korosi besi sesuai persamaan berikut :

a.       Fe_(s)   +   SO_2(g)   +   O_2(g)   →  FeSO_4(s)

b.      4 FeSO_4(s)   +   O_2(g)   6 H₂O_(l)   →   2 Fe₂O₃.H₂O_(s)   +   4 H₂SO_4(aq)

Untuk kedua reaksi tersebut tunjukan bilangan oksidasi untuk semua atom yang terlibat dan identifikasi beberapa unsur yang mengalami oksidasi atau reduksi.

Jawab :

          

19.   Tuliskan semua persamaan redoks untuk reaksi berikut dan identifikasi agen pengoksidasi dan pereduksi.

a.      MnO₄^-_(aq)   +   H₂S_(aq)   +   H⁺_(aq)   →  Mn²⁺_(aq)    +   S_(s)   +   H₂O_(l)

b.      ClO^-_(aq)    +   SO_2(g)   +   H₂O_(l)   →   Cl^-_(aq)   +   SO₄^2-_(aq)   +   H⁺_(aq)

c.       Cu₂O_(s)   +    H⁺_(aq)  →   Cu_(s)   +   Cu²⁺_(aq)   +   H₂O_(l)

d.      H₂O_2(aq)   +   H⁺_(aq)   +   I^-_(aq)   →   I_2(aq)   +   H₂O_(l)

Jawab :

a. MnO₄^-_(aq)   +   H₂S_(aq)   +   H⁺_(aq)   →   Mn²⁺_(aq)    +   S_(s)   +   H₂O_(l)

·         oksidator : MnO₄^-

reduktor : H₂S

·         oksidasi : H₂S → S + 2H⁺ + 2e^-

reduksi : MnO₄^-   + 2e- + 8H⁺ → Mn²⁺    + 4H₂O

sehingga :

MnO₄^-_(aq)   +   H₂S_(aq)   +   6H⁺_(aq)   →   Mn²⁺_(aq)    +   S_(s)   +   4H₂O_(l)

b. ClO^-_(aq)    +   SO_2(g)   +   H₂O_(l)   →   Cl^-_(aq)   +   SO₄^2-_(aq)   +   H⁺_(aq)

·         oksidator : ClO^-

     reduktor : SO₂                

·         oksidasi : SO₂ + 2H₂O → SO₄^2- + 4H⁺ + 2e^-

      reduksi :ClO^- + 2H⁺ + 2e^-→ Cl^- + H₂O

 sehingga :

ClO^-_(aq)    +   SO_2(g)   +   H₂O_(l)   →   Cl^-_(aq)   +   SO₄^2-_(aq)   +   2H⁺_(aq)

c. Cu₂O_(s)   +    H⁺_(aq)  →   Cu_(s)   +   Cu²⁺_(aq)   +   H₂O_(l)

·         oksidator : Cu₂O

reduktor : Cu₂O

·         oksidasi : Cu₂O + 2H⁺→ 2Cu²⁺ + H₂O + 2e^-

reduksi : Cu₂O + 2 H⁺ + 2e- →2Cu + H₂O

sehingga : 

2Cu₂O_(s)   +   4 H⁺_(aq)  →   2Cu_(s)   +  2 Cu²⁺_(aq)   +   2H₂O_(l)

d. H₂O_2(aq)   +   H⁺_(aq)   +   I^-_(aq)   →   I_2(aq)   +   H₂O_(l)

·         Oksidator : H₂O₂

Reduktor : I^-

·         Oksidasi :  2I^-   →   I₂ + 2e^-

Reduksi : H₂O₂ + 2H⁺+ 2e^- → H₂O + H₂O

Sehingga : H₂O_2(aq)   +  2 H⁺_(aq)   +   2I^-_(aq)   →   I_2(aq)   +  2 H₂O_(l)

20.  Tuliskan semua persamaan redoks dari kalium permanganat mengoksidasi hidrogen peroksida menjadi oksigen! (Suasana asam)

Jawab :

oksidasi :  H₂O₂ → O₂ +2H⁺ + 2e-                                 x 5

reduksi : MnO₄- + 8H⁺ + 5e^-→ Mn²⁺ + 4H₂O                        x 2

               2MnO₄^- + 5H₂O₂ + 16 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 8H₂O + 5 O₂ + 10 H⁺