LKPD Pertemuan 1 (Redoks & Elektrokimia)

KEGIATAN BELAJAR 1
REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

A. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran, siswa diharapkan dapat mengidentifikasi, memahami, menjelaskan, mempresentasikan, dan menyelesaikan masalah berkaitan dengan Konsep Reaksi Reduksi dan Oksidasi.

B. Uraian Materi

Ingatlah ketika kamu sedang makan buah apel yang segar. Andaikan kamu tidak segera menghabiskan apel yang sudah dikupas, apakah akan tetap segar seperti semula? Perlahanlahan pada permukaan apel yang putih segar tersebut akan berubah menjadi coklat. Kejadian ini juga terjadi pada berbagai sayuran dan buah-buahan lainnya, seperti kentang, wortel pisang dan terong.

Gambar 1.1. Reaksi Redoks Pada Buah Apel

Perhatikan juga benda-benda dari besi yang ada disekitar mu. Ketika cat yang melapisi besi terkelupas maka lama kelamaan akan berkarat dan beribah menjadi colat kehitaman.

Apa yang menyebabkan terjadinya perubahan warna pada buah, sayur dan besi tersebut? Mengapa perubahan tersebut tidak terjadi ketika kulit belum dikupas? Terjadi perubahan warna tersebut menunjukan bahwa telah terjadi reaksi kimia. Jenis reaksi apakah yang terjadi? Suatu petunjuk penting untuk memecahkan teka teki tersebut adalah pengamatan bahwa perubahan warna pada apel, kentang, wortel, pisang atau terong terjadi hanya bila kulit dikupas dan perkaratan terjadi jika cat terkelupas.

Perubahan warna pada buah dan sayur serta perkaratan pada besi merupakan contoh reaksi reduksi oksidasi. Reaksi reduksi oksidasi selalu terjadi secara bersamaan yang disebut dengan reaksi redoks. Pada bab ini kita akan membahas tentang konsep redoks, bilangan oksidasi dan menyetarakan persamaan reaksi redoks.

1. Konsep Redoks

Konsep redoks dapat ditinajau dari 3 aspek yaitu :

Gambar 1.2. Konsep Reaksi Redoks

A. Reaksi reduksi oksidasi berdasarkan penggabungan dan pelepasan oksigen

Mengapa apel yang dikupas dan bereaksi dengan udara berubah warna menjadi coklat. Hal ini disebabkan karena apel mengalami reaksi oksidasi dengan oksigen diudara.

Berdasarkan konsep ini oksidasi diartikan sebagai reaksi penangkapan gas oksigen oleh suatu zat.

Perhatikan contoh berikut :

1. Reaksi perkaratan besi
   4Fe(s) + 3O₂(g) ⟶ 2Fe₂O₃(s)
2. Reaksi pembentukan gas karbon dioksida
   C(s) + O₂(g) ⟶ CO₂(g)

Reduksi dapat diartikan sebagai reaksi pelepasan oksigen dari suatu zat yang menggandung oksigen. Reduksi merupakan kebalikan dari oksidasi.

Perhatikan contoh berikut :

MgO(s) ⟶ Mg(s) + O(g)

Reaksi oksidasi dan reduksi juga dapat terjadi secara bersamaan

Perhatikan contoh berikut :

1. Pengolahan biji besi
   
   
2. Reaksi pembentukan gas karbon dioksida
   
   

Uji Pemahaman

Tentukanlah reaksi oksidasi dan reduksi pada reaksi berikut berdasarkan konsep pelepasan dan penggabungan oksigen.
a. 2KClO₃(aq) ⟶ 2KCl(aq) + 3O₂(g)
b. Ag₂O(s) + H₂(g) ⟶ 2Ag(g) + H₂O(g)
c. 2ZnS(s) + 3O₂(g) ⟶ 2ZnO(s) + 2SO₂(g)
d. Al₂O₃(s) + 3H₂(g) ⟶ 2Al(s) + 3H₂O(g)
e. CH₄(g) + 2O₂(g) ⟶ CO₂(g) + 2H₂O(l)

B. Reaksi reduksi dan oksidasi berdasarkan penerimaan dan pelepasan elektron

Pada pembentukan senyawa ion, tampak adanya pelepasan dan penerimaan elektron. Ion positif terbentuk jika suatu atom melepas elektron, dan ion negatif terbentuk jika suatu atom menerima elektron. Peristiwa suatu atom menerima elektron disebut Reduksi, sedangkan melepaskan elektron disebut oksidasi.

Perhatikan contoh berikut :

1. Reaksi Oksidasi :
   Zn(s) ⟶ Zn²⁺(aq) + 2e⁻
   Al(s) ⟶ Zn³⁺(aq) + 3e⁻
2. Reaksi Reduksi :
   Cu²⁺(s) + 2e⁻ ⟶ Cu(s)
   Mg²⁺(s) + 2e⁻ ⟶ Mg(g)

Reaksi oksidasi dan reduksi juga dapat terjadi secara bersamaan

Uji Pemahaman

Tentukanlah zat yang mengalami oksidasi dan reduksi berdasarkan pelepasan dan penerimaan electron
a. Fe²⁺ ⟶ Fe³⁺ + e⁻
b. Cu²⁺ + 2e⁻ ⟶ Cu
c.

C. Reaksi reduksi dan oksidasi berdasarkan perubahan bilangan oksidasi

Sebelum kita mempelajari pengertian oksidasi dan reduksi berdasarkan perubahan bilangan oksidasi, maka kita harus paham tentang bilangan oksidasi atau biloks.

Bilangan oksidasi disingkat dengan biloks dapat juga disebut valensi. Bilangan oksidasi adalah ukuran kecenderungan atau kemampuan setiap atom untuk melepaskan atau menerima elektron dalam pembentukan senyawa. Banyaknya elektron yang dilepas atau diterima oleh suatu atom merupakan harga biloks.

Untuk menentukan biloks suatu unsur dalam senyawa kita harus memahami dan menghafalkan aturan penentuan biloks unsur-unsur. Aturan biloks sebagai berikut :

1) Biloks O = -2
2) Biloks H = +1
3) Biloks golongan IA = +1
4) Biloks golongan IIA = +2
5) Biloks golongan IIIA = +3
6) Biloks unsur bebas = 0
7) Biloks unsur transisi bervariasi
8) Biloks unsur atau senyawa yang berbentuk ion = muatannya
9) Biloks total senyawa = 0

Cara menentukan biloks unsur dalam suatu senyawa

Perhatikan dan pelajarilah contoh soal dibawah:

1) Tentukanlah biloks S dalam senyawa H₂SO₄
Penyelesaian :
Biloks total senyawa H₂SO₄ = 0
Biloks H = +1
Biloks O = -2
Jadi :

+2 ? -8 = 0		+2 +6 -8 =0
H₂ S O₄	⟶	H₂  S  O₄
+1 ? -2		+1 +6 -2

2) Tentukanlah biloks S dalam senyawa H₂C₂O₄
Penyelesaian :
Biloks total senyawa H₂C₂O₄ = 0
Biloks H = +1
Biloks O = -2
Jadi :

+2  ?  -8 = 0		+2 +6  -8 =0
H₂ C₂ O₄	⟶	H₂  C₂  O₄
+1  ?  -2		+1 +3 -2

3) Tentukanlah biloks Cr dalam senyawa Cr₂O₇²⁻
Penyelesaian :
Biloks total senyawa Cr₂O₇²⁻ = -2
Biloks O = -2
Jadi :

?  -14 = -2		+12 -14 = -2
Cr₂O₇²⁻	⟶	Cr₂ O₇²⁻
?  -2		+6  -2

Uji Pemahaman

Tentukanlah biloks dari unsur yang dicetak tebal berikut ini :
a. NaH₂PO₄
b. Na₂S₂O₃
c. K₂MnO₄
d. Al₂(SO₄)₃
e. Fe₂(PO₄)₃
f. MnO₄²⁻

Jika kamu sudah paham dan mengerti dengan cara menetukan biloks dari suatu unsur dalam senyawa atau ion, maka bisa dilanjutkan dengan pemahaman redoks berdasarkan perubahan biloks.

• Oksidasi adalah reaksi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi
• Reduksi adalah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi

Reaksi oksidasi dan reduksi dapat terjadi secara bersamaan

1 2 3 4