Reduksi oksidasi dan elektrokimia

Post on 10-Jul-2015

1.253 views 9 download

Transcript of Reduksi oksidasi dan elektrokimia

REDOKS(REDUKSI-OKSIDASI)

Dharul Handri P.Febriana Sukamto P.

Triana AgustinaOktaviani Harlita

A. Pengertian REDOKS

Redoks

transfer elektron.

RedoksOksidasi

Reduksi

menerima elektron

2. Oksidasi melepaskan elektron

1. Reduksi

• Terdapat aturan batasan bilangan oksidasi sebagai berikut:a. Bilangan oksidasi untuk setiap atom unsur adalah nolb. Bilangan oksidasi ion monoatomik adalah sama dengan muatan ion yang

bersangkutanc. Jumlah aljabar bilangan oksidasi suatu spesies poliatomik netral adalah nol,

dan suatu speies ion poliatomik sama dengan muatan ion yang bersangkutand. Dalam suatu senyawa unsur yang lebih elektronegatif mempunyai bilangan

oksidasi negatif dan unsur yang lebih elektropositif mempunyai bilangan oksidasi positif.

Example :2 K(s) + Cl2(g)2 KCl(s)

REDOKS

Oksidasi Reduksi

Cl + e- ClK K+ + e-

PENYETARAAN PERSAMAAN

REAKSI REDOKS

Metode BiloksMetode ion-

elektron

Metode Bilangan Oksidasi

• Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadiantara Al dan NO3

- dalam suasana basadengan cara perubahan biloks jika diketahuiperubahan yang terjadi Al/ AlO2

- dan NO3- /

NH3

Suasana Basa

Penyelesaian

Reaksi dalam suasana basa (OH-)

Langkah ke- 1 :

Langkah ke-2 :

Langkah ke-3 :

+ NH3

Al + NO3-

AlO2- + NH3

(-2) .2

+5

(-2).3 (+1).3

+30

-3

Al + NO3-

AlO2- + NH3

0 +5 +3 -3

∆ biloks = +5 – (-3) = 8

∆ biloks = +3 – 0 = 3

Al + NO3- AlO2

-

Langkah ke -4 :

Langkah ke -5 :

Langkah ke -6 :

Langkah ke -7 :

8 Al + 3NO3- AlO2

-

+

NH3

8 Al + 3 NO3- 8 AlO2

-

+

3 NH3

8 Al + 3 NO3- + 5 OH-

8 AlO2- + 3 NH3

8 Al + 3 NO3- + 5 OH- 2 H2O+ 8 AlO2

- + 3 NH3

Metode Bilangan Oksidasi

• Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadiantara Fe2+ dan Cr2O7

2- dalam suasana asamdengan cara perubahan biloks jika diketahuiperubahan yang terjadi Fe2+ / Fe3+ dan Cr2O7

2-

/Cr3+

Suasana Asam

PenyelesaianReaksi dalam suasana asam (H+)

Langkah ke- 1 :

Langkah ke-2 :

Langkah ke-3 :

Fe2+ + Cr2O7 2- +Fe3+ Cr3+

+ +

+12/2 = +6

(-2).7

+3+2 +3

+ +

+2 +6 +3 +3

∆ biloks 1 Cr = +6 – 3= 3

∆ biloks = +3 – 2 = 1

Fe2+ Cr2O7 2- Fe3+ Cr3+

Fe2+ Cr2O7 2- Fe3+ Cr3+

∆ biloks 2 Cr = 2 x 3= 6

Langkah ke -4 :

Langkah ke -5 :

Langkah ke -6 :

Langkah ke -7 :

++

+

+ + +

+ + 7 H2O +

Cr2O7 2- Fe3+ Cr3+

6 Fe2+ Cr2O7 2- 6 Fe3+ 2 Cr3+

6 Fe2+ Cr2O7 2- 14 H+ 6 Fe3+ 2 Cr3+

6 Fe2+ Cr2O7 2- 14 H+ 6 Fe3+ 2 Cr3+ +

+6 Fe2+

Metode Ion- Elektron

• Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadi antara KMn04

dengan HCl jika yang diketahui perubahan yang terjadi MnO4- /

Mn2+ dan Cl- / Cl2

Reaksi dalam suasana asam (HCl)

PenyelesaianReaksi dalam suasana asam (HCl)

• Langkah ke- 1

Oksidasi :

Reduksi :

• Langkah ke- 2

Oksidasi :

Reduksi :

• Langkah ke -3

Oksidasi :

Reduksi :

Cl- Cl2

MnO4- Mn2+

2 Cl- Cl2

MnO4- Mn2+

MnO4-

2 Cl-

Mn2+ +

Cl2

4 H2O8 H++

• Langkah ke- 4

Oksidasi :

Reduksi :

• Langkah ke- 5

Oksidasi : ( ) x 5

Reduksi : ( ) x 2

• Langkah ke -6

Oksidasi :

Reduksi :

Redoks :

MnO4-

2 Cl-

Mn2+ +

Cl2

4 H2O

+ 2e-

+ 8 H+ + 5e-

2 Cl-

10 Cl-

Cl2

5 Cl2

+

+

2e-

10e-

MnO4-

2 MnO4-

+

+ 16 H+

8 H+ + 5e- Mn2+ +

+

4 H2O

+ 10e- 2 Mn2+ 8 H2O

10 Cl- + + +2 MnO4- 16 H+

5 Cl2 2 Mn2+ +

8 H2O

Metode Ion- Elektron

• Tuliskan persamaan reaksi ion yang terjadi antara KI + KOH+ KMn04 jika yang diketahui perubahan yang terjadi I- / l2 danMnO4

- /MnO2

Reaksi dalam suasana basa (KOH)

PenyelesaianReaksi dalam suasana basa (KOH)

• Langkah ke- 1

Oksidasi :

Reduksi :

• Langkah ke- 2

Oksidasi :

Reduksi :

• Langkah ke -3

Oksidasi :

Reduksi :

I- I2

MnO4- MnO2

MnO4-

MnO4-

+ 4 OH-+

2 I- I2

MnO2

2 I- I2

2 H2O MnO2

• Langkah ke- 4

Oksidasi :

Reduksi :

• Langkah ke- 5

Oksidasi : ( ) x 3

Reduksi : ( ) x 2

• Langkah ke -6

Oksidasi :

Reduksi :

Redoks :

MnO4-

+2 H2O

+ 2e-

+ + 3e-

+

+

2e-

6e-

MnO4-

2 MnO4-

+

+

3e-+

++ 6e-

+ + + +

2 I- I2

MnO2 4 OH-

2 I- I2

2 H2O MnO2 + 4 OH-

6 I- 3 I2

4 H2O 2 MnO2 8 OH-

6 I- 2 MnO4- 4 H2O 3 I2 2 MnO2

8 OH-

Sel volta atau sel galvani adalah sel elektrokimia yang dirancang untuk

menjadikan suatu redoks spontan menghasilkan energi listrik.

Terjadinya arus listrik

dari reaksi kimia ini

ditemukan oleh

Alessandro Guissep Volta

pada tahun 1780 dan

disempurnakan oleh

Luigi Galvani pada tahun

1800.

K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

Untuk reaksi :

X(s) + Y+(aq) X+(aq) + Y(s)

Mudah mengalami

oksidasi

(reduktor)

Mudah mengalami

reduksi

(oksidator)

Reaksi berlangsung jika X terletak

disebelah kiri logam Y

Contoh :

Ni(s) + Pb2+(aq) Ni2+(aq) + Pb(s)

Reaksi tidak berlangsung jika X terletak

disebelah kanan logam Y

Contoh :

Ni(s) + Zn2+(aq)

Bagian-bagian sel volta

CuZn

Zn2+

Zn2+

Zn2+

Zn2+

CuCu

Cu

Cu

NO3-

NO3-NO3-

NO3-

K+

K+

K+

K+

e

e

ee

(+)(-)

Reaksi di anode:

Zn(s) Zn2+ + 2e

Reaksi di katode:

Cu2+ + 2e Cu(s)

NO3- K+

E0sel positif = reaksi spontan (berlangsung)

E0sel negatif = reaksi tidak spontan (tidak berlangsung)

Cara penulisannya adalah sebagai berikut:

• Reaksi anoda berada disebelah kiri

• Reaksi katoda berada disebelah kanan

• Antar muka logam dan larutan ditunjukkan | dan jembatan garam dengan ||

E0sel = E0katoda –

E0anoda

Contoh:

Suatu sel volta mempunyai reaksi :

Zn 2+ (aq) + Fe (s) →Zn(s) + Fe 3+(aq)

Jika diketahui E0 Fe2+ |Fe = -0,44 V dan E0 Zn2+|Zn = -0,76 V

a. Hitung E0 dari reaksi redoks tersebut

b. Tuliskan notasi selnya

Jawab :

a) Esel = Ekatoda –Eanoda

Esel = E0 Fe2+ |Fe - E0Zn2+|Zn

= -0,44 V- (-0,76 V)

= +0, 32 V

b) Notasi sel = anoda | larutan || larutan | katoda

= Zn2+|Zn || Fe2+ |Fe

Aplikasisel volta

Selprimer

Bateraibiasa

Bateraialkalin

Selsekunder

Sel aki

Anode : logam zink (Zn) yang dipakai sebagai wadah

Zn(s) Zn2+(aq) + 2e

Katode : batang karbon (grafit) tidak aktif (inert)

2MnO2(s) + 2NH4+(aq) + 2e Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)

Elektrolit : campuran berupa pasta yang terdiri dari MnO2, NH4Cl dan sedikit air

Reaksi total : Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) Zn(s) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)

Anoda : logam zink (Zn) yang sama seperti baterai biasa digunakan sebagai wadah

Zn(s) Zn2+(aq) + 2e

Katoda : oksida mangan (MnO2)

2MnO2(s) + H2O(l) + 2e Mn2O3(s) + 2OH-(aq)

Elektrolit : kalium hidroksida (KOH)

Reaksi total :

Zn(s) + 2MnO2(s) + 2H2O(l) Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)

SEL AKI

Reaksi penggunaan aki :

Anode : Pb + SO42- PbSO4 + 2e

Katode : PbO2 + SO42-+ 4H++ 2e PbSO4 + 2H2O

Reaksi sel : Pb + 2SO42- + PbO2 + 4H+

2PbSO4 + 2H2O

Reaksi Pengisian aki :

2PbSO4 + 2H2O Pb + 2SO42- + PbO2 + 4H+

KOROSIKorosi adalah teroksidasinya suatu logam. Dalam kehidupan sehari-hari,

besi yang teroksidasi disebut dengan karat dengan rumus Fe2O3.xH2O.

Reaksi perkaratan besi :

Anode : Fe(s) Fe2+(aq) + 2e

Katode : O2(g) + 2H2O(aq) +4e 4OH-(aq)

KERUGIAN KOROSI

PENCEGAHAN KOROSI

1.Proses Pelapisan

Logam dilapisi dengan suatu zat yang sukar ditembus oksigen. Seperti

cat, minyak, plastik dan lain-lain

2. Perlindungan katodik

Logam dilindungi dari korosi dengan menempatkan logam yang dilindungi

sebagai katode, bukan sebagai anode. Dengan demikian logam

dihubungkan dengan logam lain yang mudah teroksidasi, yaitu logam logam

disebelah kiri logam yang dilindungi dalam deret volta (logam dengan

potensial reduksi lebih positif dari besi).

3. Melakukan galvanisasi (penyalutan)

Yaitu cara mencegah korosi dengan cara melindungi permukaan logam

dengan dilapisi logam yang sukar teroksidasi. Logam yang digunakan

adalah logam yang terletak di sebelah kanan besi dalam deret volta

(potensial reduksi lebih negatif dari besi). Contohnya: perak (Ag) yang

dilapisi oleh emas (Au)