Pengertian Reaksi Reduksi & Oksidasi (Redoks), Fungsi, & Conto

MAUKULIAH.ID – Hai Sobat Miku, kembali lagi nih belajar kimia bersama Miku. Bagi kamu yang kelas berada di kelas 10 pasti sekilas mungkin pernah mendengar kata reaksi redoks kan? Hayo, coba diingat lagi.

Miku spill dikit nih kita apa itu reaksi redoks. Jadi, reaksi redoks ini adalah proses kimia di mana terjadi proses oksidasi dan reduksi antar molekul. Contoh  sederhana dari proses oksidasi ini bisa dilihat dari proses pembusukan apel. 

Biar makin gak kepo gimana reaksi redoks ini dan bagaimana konsep bilangannya, yuk kita bahas bersama Miku.

Pengertian Reaksi Reduksi dan Oksidasi (Redoks)

Apa sih yang dimaksud dimaksud dengan reaksi redoks? Jadi, reaksi redoks merupakan singkatan dari reaksi reduksi dan oksidasi yang terjadi dalam konteks proses elektrokimia. Secara umum, redoks adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan perubahan bilangan oksidasi atom-atom dalam suatu reaksi kimia. 

Proses redoks ini dapat kita lihat contohnya pada proses oksidasi karbon menjadi karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana (CH4), atau bahkan proses kompleks seperti oksidasi gula dalam tubuh manusia melalui serangkaian transfer elektron yang kompleks. Istilah “redoks” berasal dari dua konsep, yaitu oksidasi dan reduksi.

Oksidasi adalah pada pelepasan elektron oleh suatu molekul, atom, atau ion. Sedangkan Reduksi merujuk pada penambahan elektron oleh suatu molekul, atom, atau ion.Meskipun penjelasan di atas sering digunakan dengan tepat untuk berbagai keperluan, sebaiknya dicatat bahwa oksidasi dan reduksi sebenarnya mengacu pada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron, yang sebenarnya tidak selalu terjadi. 

Jadi, untuk definisi yang lebih akurat adalah menganggap oksidasi sebagai peningkatan bilangan oksidasi dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi. Secara sederhana proses transfer elektron selalu mengakibatkan perubahan bilangan oksidasi, tetapi ada banyak reaksi yang disebut “redoks” meskipun tidak melibatkan transfer elektron, seperti reaksi yang melibatkan ikatan kovalen. Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan muatan formal dikenal sebagai reaksi metatesis.

Baca juga: Apa itu Enzim:  Struktur, Sifat, & Cara Kerja

Fungsi Reaksi Redoks 

Buat Sobat Miku yang bertanya-tanya, sebenarnya apa sih fungsi dari reaksi redoks ini? Berikut Miku kasih tau nih terkait fungsi reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari. 

1. Korosi

Korosi merupakan hasil dari reaksi redoks ketika logam bereaksi dengan oksigen dan air, membentuk produk korosi seperti karat pada besi. Meskipun sering dianggap sebagai dampak negatif, pemahaman mendalam terhadap reaksi redoks ini membantu dalam pengembangan metode perlindungan terhadap korosi.

2. Sumber Energi

Proses redoks menjadi sumber utama energi dalam beragam proses biologis dan industri. Sebagai contoh, dalam proses metabolisme, oksidasi senyawa organik seperti glukosa menghasilkan energi yang digunakan oleh sel. Di sektor industri, reaksi redoks diterapkan dalam pembangkit listrik, seperti dalam sel bahan bakar.

3. Penggunaan Bahan Bakar

Penggunaan banyak bahan bakar sehari-hari melibatkan proses redoks. Sebagai contoh, pembakaran bahan bakar fosil seperti bensin dan batu bara melibatkan oksidasi molekul-molekul dalam bahan bakar oleh oksigen dari udara, menghasilkan energi dan produk sampingan seperti karbon dioksida dan air.

4. Elektrokimia

Proses redoks menjadi dasar bagi beragam proses elektrokimia. Misalnya, sel elektrokimia seperti baterai dan sel elektrolisis memanfaatkan reaksi redoks yang terjadi secara spontan atau dipaksakan melalui aliran arus listrik.

5. Perubahan Warna

Beberapa reaksi redoks dapat menyebabkan perubahan warna dalam larutan atau padatan. Properti ini dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi, seperti uji kualitatif untuk mendeteksi keberadaan suatu zat atau analisis kimia kuantitatif.

Konsep Bilangan Oksidasi

Perpindahan elektron dalam reaksi redoks hanya berlaku dalam senyawa ionik, sementara senyawa kovalen tidak melibatkan hal ini. Sebagai hasilnya, muncul konsep redoks ketiga yang berfokus pada perubahan bilangan oksidasi.

Bilangan oksidasi menunjukkan muatan positif dan negatif pada suatu atom. Atom dengan bilangan oksidasi positif umumnya terkait dengan unsur logam seperti Na, Fe, Mg, Ca, dan unsur logam lainnya. Sebaliknya, atom dengan bilangan oksidasi negatif biasanya terasosiasi dengan unsur non-logam seperti O, Cl, F, dan unsur non-logam lainnya.

Berdasarkan prinsip perubahan bilangan oksidasi, reaksi reduksi mengalami penurunan bilangan oksidasi, sementara reaksi oksidasi mengalami peningkatan bilangan oksidasi.

Ada delapan aturan yang digunakan dalam menetapkan bilangan oksidasi suatu atom yang penting untuk diketahui, di antaranya adalah sebagai berikut.

1. Bilangan oksidasi unsur dalam keadaan bebas, baik sebagai atom maupun molekul, adalah 0. Contohnya, pada bentuk atom seperti C, Ca, Cu, Na, Fe, Al, Ne = 0, dan pada bentuk molekul seperti H2, O2, Cl2, P4, S8 = 0.
2. Bilangan oksidasi ion, baik yang berupa monoatom (1 atom) maupun poliatom (lebih dari 1 atom), sejalan dengan muatan ionnya. Sebagai contoh, bilangan oksidasi ion monoatom seperti Na+, Mg2+, dan Al3+ adalah +1, +2, dan +3 secara berturut-turut. Sedangkan bilangan oksidasi ion poliatom seperti NH4+, SO42-, dan PO43- adalah +1, -2, dan -3 secara berturut-turut.
3. Bilangan oksidasi unsur pada golongan IA, IIA, dan IIIA sesuai dengan kelompoknya masing-masing. Misalnya, dalam golongan IA (seperti H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), bilangan oksidasi unsur seperti Na dalam senyawa NaCl adalah +1. Begitu pula, dalam golongan IIA (seperti Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra), bilangan oksidasi Mg dalam senyawa MgSO2 adalah +2. Kemudian, pada golongan IIIA (seperti B, Al, Ga, In, Tl), bilangan oksidasi Al dalam senyawa Al2O3 adalah +3.
4. Bilangan oksidasi unsur pada golongan transisi (golongan B) bisa lebih dari satu. Contohnya, bilangan oksidasi Cu bisa +1 dan +2, Au bisa +1 dan +3, dan Sn bisa +3 dan +4.
5. Jumlah total bilangan oksidasi unsur yang membentuk ion sama dengan muatannya. Misalnya, NH4+ memiliki bilangan oksidasi +1.
6. Total bilangan oksidasi unsur yang membentuk senyawa adalah 0. Contohnya dalam contoh H2O = 0.
7. Bilangan oksidasi hidrogen (H) bergantung pada apakah ia berikatan dengan logam atau non-logam. Dengan logam, bilangannya adalah -1; dengan non-logam, bilangannya adalah +1. Sebagai contoh, bilangan oksidasi H dalam AlH3 adalah -1.
8. Bilangan oksidasi oksigen (O) dalam senyawa peroksida adalah -1, sedangkan dalam senyawa non-peroksida adalah -2. Sebagai contoh, bilangan oksidasi O dalam BaO2 adalah -1.

Menentukan Reaksi Reduksi dan Oksidasi Berdasarkan Konsep Kenaikan dan Penurunan Bilangan Oksidasi

Dalam reaksi redoks, ada unsur-unsur yang berperan sebagai agen pereduksi dan agen pengoksidasi. Zat yang mengalami oksidasi disebut agen pereduksi, sementara zat yang mengalami reduksi disebut agen pengoksidasi.

Contoh berikut menggambarkan hal ini dengan reaksi: Mg(s) + 2HCl —-> MgCl2(aq) + H2(g)

Mg  sebagai unsur bebas, memiliki bilangan oksidasi (biloks) = 0. Bilangan oksidasi H pada senyawa 2HCl adalah +1 karena H berikatan dengan unsur lain dan termasuk dalam golongan IA. Untuk menjaga total bilangan oksidasi menjadi 0, Cl harus memiliki bilangan oksidasi -1.

Di sisi lain reaksi, bilangan oksidasi Mg dalam MgCl2 adalah +2 karena Mg merupakan unsur golongan IIA. Dengan Cl memiliki indeks 2, bilangan oksidasi Cl adalah -1 untuk menjaga total bilangan oksidasi pada MgCl2 menjadi 0. H2 sebagai unsur bebas memiliki bilangan oksidasi 0.

Unsur Mg mengalami peningkatan bilangan oksidasi dari 0 ke +2, sehingga menjadi oksidasi. Oleh karena itu, unsur Mg berperan sebagai agen pereduksi. Di sisi lain, unsur H mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +1 ke 0, mengalami reduksi. Maka, HCl bertindak sebagai agen pengoksidasi.

Baca juga: Mengenal Jurusan Peternakan, Mata Kuliah, & Prospek Kerja

Nah itu tadi penjelasan mengenai redoks, semoga dapat membantu Sobat Miku mempelajari materi kimia yang satu ini. Oh ya, buat Sobat Miku yang sedang mencari informasi terkait materi sekolah dan informasi jurusan, jangan lupa kunjungi maukuliah.id ya untuk artikel lainnya!

Sumber gambar: Pixabay