Rabu, 04 Juni 2014

Reaksi Redoks

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Oksigen dapat membentuk suatu senyawa yang disebut oksida dan sejak oksigen ditemukan, istilah oksidasi dihubungkan dengan berbagai reaksi yang menggunakan oksigen. Magnesium, sebagai contohnya, dapat bereaksi langsung dengan oksigen, pemukaan logam yang terbuka segera dioksidasi membentuk suatu lapisan magnesium oksida(Mgo).  Contoh lain adalah besi. Besi (Fe) juga dapat dioksida secara perlahan-lahan di udara, proses ini dapat mengakibatkan karat pada logam yang terdiri dari Fe2O3. Suatu logam yang dapat diperoleh kembali dari oksida logamnya dikenal dengan nama reduksi.
Dalam istilah sekarang proses oksidasi maupun reduksi mempunyai arti yang lebih luas. Tidak hanya reaksi suatu zat dengan oksigen, tapi oksidasi juga dapat bearti sebagai suatu peristiwa pelepasan electron oleh suatu zat, atom atau ion ke zat, atom, atau ion lin.begitu pula dengan reduksi, pengertian reduksi tidak hanya suatu proses pelepasan oksigen, tapi reduksi juga dapat berarti pengambilan electron dari suatu zat, atom, atau ion ke zat, atom, atau ion lainnya. Suatu reaksi yang melibatkan peristiwa oksidasi dan reduksi sering disebut reaksi oksidasi atau reaksi redoks sebagai singkatannya.
Pengertian yang lebih rinci tentang reaksi redoks, akan dijelaskan dalam lapoan ini. Selain itu akan dibahas beberapa ontoh reaksi oksidasi reduksi dalam suasana asam, serta zar-zat yang terlibat dalam reaksi redoks seperti zat pengoksidasi atau oksidator, dan zat reduksi atau reduktor dan aplikasi redoks dalam kehidupan sehari-hari.

1.2 Tujuan
-        Menentukan fungsi reagen yang digunakan
-        Mengetahui reduktor dan oksidator yag digunakan dalam percobaan
-        Mengetahui titik akhir titrasi pada percobaan















BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA

Reaksi reduksi oksidasi atau reaksi redoks berperan dalam banyak hal dalam kehidupan sehari-hari. Reaksi redoks dapat berguna bagi pembakaran bahan bakar minyak bumi, dan digunakan juga sebagai cairan pemutih. Selain itu, sebagai unsure logam dan nonlogam diperoleh dari bijihnya melalui proses oksidasi atau reduksi. Contohnya dalam reaksi pembentukan kalsium oksida (Cao) dari kalsium dan oksigen.
                                    2Ca(s) + O2(g)®2CaO(s)
Kalsium oksida (CaO) adalah senyawa ionic yang tersusun atas ion Ca2+ dan O2-. Dalam reaksi pertama, dua atom Ca memberikan atau memindahkan empat electron pada dua atom O (dalam O2). Agar lebih mudah dipahami, proses ini dibuat sebagai dua tahap terpisah, tahap yang satu melibatkan hilangnya empat electron dari dua atom Ca dan tahap lain melibatkan penangkapan empat electron oleh molekul O2.
                                    2Ca ® 2Ca2+ + 4e-
                                                O2 + 4ē ® 2O2-
Setiap tahap diatas dapat disebut sebagai reaksi setengah sel ( hal-reaction), yang secara eksplisit menunjukkan banyaknya electron yant terlibat dalam reaksi.
            Reaksi setengah sel yang melibatkan hilangnya electron disebut reaksi oksidasi. Istilah “Oksidasi” pada awalnya berarti kombinasi unsur dengan oksigen. Namun, istilah itu sekarang memiliki arti yang lebih lua. Reaksi setengah sel yang melibatkan penengkapan electron disebut reaksi reduksi. Dalam contoh diatas, kalsium bertindak sebagai zat pereduksi karena memberikan electron pada oksigen dan menyebabkan oksigen tereduksi. Oksigen tereduksi bertindak sebagai zat pengoksida Karena menerima electron dari kalsium dan menyebabkan kalsium teroksidasi. Dalam persamaan reaksi redoks tingkat oksidasi harus sama dengan tingkat reduksi yaitu jumlah electron yang hilang oleh zat pereduksi harus sama dengan jumlah electron yang diterima oleh suatu zat pengoksida (Raymond, Chang,2005).
            Definisi tentang oksidasi dan reduksi dapat juga dikembangkan menjadi pengertian yang lebih luas dan jelas Oksidasi adalah suatu proses yang mengakibatkan hilangnya satu electron atau lebih dari dalam zat ( atom, ion atau molekul ). Bila suatu unsur dioksida, keadaan oksidasinya berubah ke harga lebih positif. Suatu zat pengoksidasi diartikan sebagai zat yang memperoleh electron, dan dalam proses itu zat itu direduksi.
            Reduksi, sebaliknya adalah suatu proses yang melibatkan diperolehnya satu electron atau lebih dari suatu zat ( atom, ion atau molekul ). Bila suatu unsure direduksi, keadaaan oksidasi berubah menjadi lebih negative ( kurang positif ). Jadi zat pereduksi merupakan zat yag kehilangan electron, dalam proses itu zat ini dioksidasi. Definisi reduksi juga sangat umum dan berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan, maupun gas.
            Sejumlah besar reaksi oksidasi dan reduksi akan dicantumkan diantara reaksi yang digunakan untuk identifikasi ion. Beberapa contoh zat pengoksidasi  kuat adalah KMnO4.
1.      Kalium permanganat (KMnO4), merupakan zat padat cokelat tua yang merupakan pengoksidasi kuat, yang bekerja berlainan menurut pH dari medium. Dalam suasana asam, ion pemanganat direduksi menurut proses 5 elektron, Mn berubah dari +7 ke +2,
MnO4- + 8H++5ē ® Mn2+ + 4H2O
dalam suasana netral atau setengah basa permanangat direduksi jadi mangan dioksida.
            MnO4- + 4H+ + 3ē ® MnO2 + 2H2O
2.      Logam seperti zink, besi, dan aluminium, seringkali logam ini digunakan sebagai bahan pereduksi. Kerja logam ini disebabkan oleh pembentukan ion, biasanya ion itu ada dalam keadaan oksidasi terendah, Contohnya :
Zn ®Zn2+ + 2ē
Fe ® Fe2+ + 2ē
            AI ® AI3+ + 3ē
                        ( G. Svehla, 1990 ).
  1. Bilangan Oksidasi
Suatu unsur dapat bergabung dengan unsure lain membentuk senyawa dengan valensi tertentu. Istilah valensi dikemukakan oleh Wichelhaus yang artinya jumlah ikatan suatu unsure terhadap yang lainnya. Dalam menentukan valensi unsur, kita harus menuliskan struktur molekul senyawa terlebih dahulu. Oleh karena itu, cara ini kurang praktis dan sebagai gantinya ditemukan cara bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi suatu unsure adalah muatan suatu atom dalam senyawa, seandainya semua electron yang dipakai bersama menjadi milik atom yang lebih elektronegatif. Contohnya molekul H2O, karena O2 lebih elektronegatif maka ia kelebihan dua electron dari dua hydrogen. Akibatnya bilangan oksidasi oksigen = -2 dan hydrogen = +1. Bilangan oksidasi dapat positif atau negative. Nilai itu bukan merupakan hasil percobaan melainkan merupakan perjanjian. Perjanjian atau atau aturan dalam menentukan bilangan oksidasi adalah sebagai berikut :
1.      Setiap unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0, Contohnya H2, Fe, He, S8, dan P4
2.      Hidrogen dalam senyawa mempunyai bilangan oksidasi +1, Contohnya HCI, H2SO4 dan HCIO4.
3.      Oksigen dalam senyawa mempunyai bilangan oksidasi -2 Contohnya H2O, HIVO3 dan NOH.
4.      Unsur-unsur golongan alkali ( IA ) dalam senyawa mempunyai bilangan oksidasi +1, Contohnya NaCI, KOH, dan Li2SO4.
5.      Unsur-unsur golongan dikali tanah ( II A ) dalam senyawa mempunyai bilangan oksidasi +2 contohnya CaO, BaCO, dan SrSO4.
6.      Ion Fluar ( F ) dalam senyawa mempunyai bilangan oksidasi -1, Contohnya Hf, LIF, dan CaF2.
7.      Sebuah ion mempunyai bilangan oksidasi sama dengan muatannya Contohnya C1-=-1, SO42-=-2, dan Ca+2=2.
8.      Senyawa netral mempunyai bilangan oksidasi 0 contohnya HCI = 0, KBr = 0, dan Na2SO4 = 0.
Dari aturan diatas dapat ditentukan bilangan oksidasi suatu unsur dalam senyawa tanpa menuliskan struktur molekulnya. Bilangan oksidasi berguna dalam menuliskan rumus senyawa antara ion positif dan ion negative. Rumus harus sedemikian rupa sehingga bilangan oksidasi senyawa adalah 0 atau jumlah muatan negatf dan positifnya sama ( Syukri S, 1999 ) .

b.  Penggunaan Bilangan Oksidasi
Dalam reaksi redoks, ada beberapa perbedaan dalam bidang oksidasi atau keadaan oksidasi atau keadaan oksidasi ( istilah ini digunakan untuk memperlihatkan sesuatu yang saling mengubah ) dari dua atau lebih suatu unsure. Perhatikan suatu reaksi yang melibatkan magnesium dan oksigen.
                        2Mg + O2 ® 2MgO
                        0          0          +2   -2
Dimana ditulis bilangan oksidasinya dibawah nama senyawa tesebut, terlihat bahwa bilangan oksidasi Mg berubah dari 0 menjadi +2 dan bilangan oksidasi 0 berubah dari 0 menjadi -2. Dengan demikian, oksidasi Mg diikuti oleh bertambahnya bilangan oksidasi ( bertambah maksudnya disini adalah bilangan oksidasi Mg menjadi lebih positif ). Reduksi O2 sebaliknya diikuti oleh berkurangnya bilangan oksidasi 0 menjadi kurang positif atau kurang negatif.
Dengan demikian, hal ini memberikan kita cara yang lebiih umum untuk mendefinisikan oksidasi dan reduksi yang berkaitan dengan perubahaan bilangan oksidasi. Berdasarkan perubahan bilangan oksidasinya, oksidasi adalah bertambahnya bilangan oksidasi dan reduksi adalah berkurangnya bilangan oksidasi.
Untuk tetap konsisten dengan definisi sebelumnya, senyawa Pengoksidasi adalah zat yang direduksi, dan senyawa pereduksi adalah zat yang dioksidasi ( James E. Brady,1987 )
c.  Menyeimbangkan Persamaan Oksidasi – Reduksi
            Ada satu cara untuk menyeimbangkan persamaan oksidasi-reduksi. Cara ini disebut metode setengah reaksi atau electron ion. Pendekatan cara lainnya berdasarkan pada definisi oksidasi dan reduksi dalam hubungannya dengan bilanganoksidasi disebut metode perubahaan bilangan oksidasi.
            Metode electron ion atau setengah reaksi, terdiri dari beberapa tahap. Dalam metode ini setengah persamaan oksidasi dan reduksi ditulis terpisah kemudian digabungkan menjadi persamaan keseluruhan yang seimbang. Beberapa tahap dalam metode electron ion atau setengah reaksi antara lain :
Tahap 1     : Identifikasi spesies yangterlibat dalam perubahan bilangan oksidasi dan tulislah “ rangka “ setengah reaksi melibatkan penambahan bilangan oksidasi. Reduksi setengah reaksi melibatkan pengurangan bilangan oksidasi. Contohnya pada reaksi sulfite dan Peermanganat
                  SO3-2 + H+ +Mn04 ® SO42- + Mn 2+ + H2O
Oksidasi :  SO3-2 ® SO42-
Reduksi  :  Mn04 ® Mn 2+
Tahap 2     : Seimbangkan “Jumlah atom “ dari tiap persamaan. Untuk mendapatkan jumlah atom yang sama perlu ditambahkan H2O dan H+ ( untuk suasana asam ) dan OH- ( untuk suasana basa, pada sisi yang kekurangan O )
Oksidasi    :SO32- + H2O ® SO42- + 2H+
Reduksi     : MnO4- + 8H+ ® Mn2+ + 4H2O
Tahap 3     : Seimbangkan “ muatan listrik “ dari tiap setengah persamaan. Pada sisi kanan setengah persamaan oksidasi ditambahkan sejumlah electron agar kedua sisi memiliki muatan keseluruhan yang sama. Lakukan hal yang sama untuk reduksi, penambahan electron disebelah kiri
Oksidasi    : SO3-2 + H2O ® SO42- + 2H+ + 2ē
                                                            ( Muatan keseluruhan tiap sisi, -2 )
Reduksi     : MnO4- + 8H+ + 5ē ® Mn 2+ + 4H2O
                                                            ( Muatan keseluruhan tiap sisi +2 )
Tahap 4     : Dapatkan persamaan oksidasi-reduksi keseluruhan dengan menggabungkan kedua setengah pesamaan. Kalikan electron oksidasi dengan electron reduksi agar electron dalam pesamaan dapat saling menghapuskan.

Electron tidak boleh terlihat pada suatu persamaan keseluruhan. Pada contoh ini oksidasi dikalikan 5 dan reduksi dikalikan 2.
Oksidasi    : 5SO32- + 5H2O ® 5SO4-2 + 10H+ + 10 ē
Reduksi     : 2MnO4-2  + 16H+ + 10ē ® 2Mn+2 + 8H2O
                        5SO3-2 +5H2O + 2MnO4- + 16 H+ ® 5SO4-2 +10H+ + 2 Mn2+ + 8H2O
Tahap 5     : Sederhanakan, Bila persamaan keseluruhan mengandung spesies yang sama pada kedua sisinya yang jumlahnya lebih sedikit. Kurangi lima H2O dari tiap sisi persamaan keseluruhan pda langkah 4, dengan demikian akan tersisa 3 H2O pada sisi kanan, Serta pengurangan 10 H+ dari tiap sisi sehingga tinggal 6 H+ pada sisi kiri.
                  5SO3-2 + 2MnO4- + 6 H+ ® 5SO4-2 + 2 Mn2+ + 3H2O
Tahap 6     : Teliti persamaan keseluruhan yang telah selesai. Pastikan bahwa persamaan keseluruhan seimbang, baik jumlah atom yang ada dalam pesamaan maupun jumlah elektronnya. Pada contoh terebut dapat dilihat jumlah electron kiri dan kanan adalah -6 (Ralph H. Petrucci, 1987).


BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat-alat
-        Pipet Tetes
-        Buret & Statif
-        Elenmeyer
-        Labu Ukur
-        Beaker glass
-        Pipet Volume
-        Termometer
-        Tabung Reaksi
-        Klem
-        Hot plate
-        Corong kaca
3.1.2 Baha-bahan
-        Vitamin C
-        KMnO4
-        H2C2O4
-        I2
-        H2SO4
-        H2O
-        Aquades
-        Tissue

3.2 Prosedur Percobaan      
            Kualitatif         :
  1. -    Diambil 1 ml vitamin C didalam tabung reaksi,
-    Ditambahkan 5 tetes KMnO4
-    Diamati perubahan warna yang terjadi
  1. -    Diambil 5ml asam oksalat dalam beaker glass
-          Ditambahkan 2ml H2C2O4
-          Dipanaskan hingga suhu 70ºC
-          Diteteskan beberapa tetes KMnO4 0,1N
-          Diamati perubahan warna yang terjadi
Kuantitatif      :
-          Diambil 10 ml H2C2Odalam labu elenmeyer
-          Ditambahkan 3 ml H2SO4
-          Dipanaskan pada suhu 70ºC
-          Dititrasi dengan KMnO4  0,1N 
-          Diamati perubahan warna yang terjadi.















BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan
Perlakuan
Pengamatan
Analisis kualitatif
-          Diambil ±20 tetes vitamin C
-          Dimasukkan ke dalam tabung reaksi
-          (+) KMnO4 4 tetes, dikocok
-          Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi
Analisis kualitatif
-          Diambil ±20 tetes vitamin C dimasukkan dalam tabung reaksi
-          (+) I2 tetes dikocok
-          Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi
Standarisasi larutan KMnO4
-          Diambil 10 mL H2C2O4 0,01 M, dimasukkan dalam erlenmeyer
-          Ditambahkan 2 mL H2SO4 1N
-          Dipanaskan hingga suhu 60-70°C
-          Dititrasi dengan KMnO4 hingga TAT (lembayung)
-          Dicatat volume KMnO4 dan dihitung normalitas nya

-          Warna vitamin C kuning cerah
-          Warna KMnO4 ungu tua
-          Setelah dicampurkan kedua larutan tetap tidak ada perubahan


-          I2 berwarna bening
-          Vitamin C berwarna bening
-          Setelah diberikan diberikan I2 tidak ada perubahan
-          Warna larutan tetap kuning

-          Warna H2C2O4 bening
-          Warna H2SO4 bening
-          Warna KMnO4 ungu tua
-          Setelah dicampurkan dengan KMnO4 terdapat endapan berwarna coklat
-          V1.M1 = V2.M2
10.0,01=2,5 M KmnO4
M KMnO4 = 0,01×10
                         2,5
                  = 0,04 M

4.2 Reaksi
4.2.1 Reaksi KMnO4 + Vit C
4.2.2 I2 + Vitamin C
4.2.3 KMnO4 + H2C2O4
         C2O4-2 + MnO4- → 2CO2 + Mn2+
Reduksi  : MnO4-→ Mn2+
Oksidasi : C2O4-2→2CO2
Reduksi  : MnO4- + 8H+ = 5e-→ Mn2+ + 4H2O                      (x2)
Oksidasi : C2O4-2→2CO2 + 2e-                                                               (x5)
Reduksi  : 2MnO4- + 16H+ = 10e-→ 2Mn2+ +8H2O  
Oksidasi : 5C2O4-2→10CO2 + 10e-
2MnO4 + 16 H + +  5C2O4-2 → 2Mn2+ +8H2O            + 10CO2

4.3 Perhitungan
            Titik akhir titrasi = 1 ml
            V1. N1 = V2. N2          
            1O. N1 = 1. 0,1
                  N1 = 0,1×10
                                         2,5
            N C2H2O4 = 0,04 M

4.4 Pembahasan
      Redoks merupakan reaksi kimia yang diikuti dengan perubahan bilangan oksidasi. Setiap reaksi terdiri atas reaksi-reaksi reduksi dan reaksi oksidasi, reaksi oksidasi sendiri merupakan proses pengikatan oksigen, pelepasan electron, an kenaikan biloks. Sedangkan reaksi reduksi ialah proses pelepasan oksigen, pengikatan electron, dan penurunan bilangan oksidasi.
      Autoindikator ialah suatu zat yang dapat bertindak sebagai reagean juga dapat sebagai indicator yang memberitahu titik akhir titrasi. Contoh : K2Cr2O2 dan KMnO4.
      Autokatalisator ialah suatu zat yang dapat bertindak sebagai suatu katalis yang bias mempercepat laju reaksi, serta ikut bereaksi atau sebagai reagen nya. Contoh : H2SO4 dan HNO3.
      Prinsip percobaan kali ini ialah suatu reaksi yang melibatkan penangkapan serta pelepasan electron. Pada reaksi redoks setiap jumlah electron yang dilepaskan oleh redoks harus sama dengan jumlah elektron yang ditangkap oleh oksidator. Penyetaraan reaksi dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu dengan metode biloks dan reaksi setengah.
      Pada percobaan kualitatif antara vitamin C dengan KMnO4 hasilnya ialah larutan menjadi warna kuning lebih keruh, itu dikarenakan KMnO4 mengalami reduksi sedangkan vitamin C mengalami oksidasi.Sedangkan pada campuran antara vitamin C dengan I2 hasilnya ialah larutan berwarna kuning karena I2 mengalami reduksi dan vitamin C mengalami oksidasi.
      Pada percobaan kedua tentang kualitatif larutan H2C2O4 0,01 N yang dititrasi dengan H2SO4 1 N warna nya menjadi lembayung. Volume penitrasi yang diperoleh ialah 2,4 mL, sehingga nilai normalitas nya ialah 0,04167 N. Hal itu terjadi terjadi karena konsentrasi KMnO4 sebelum dititrasi merupakan konsentrasi larutan, sedangkan setelah dititrasi merupakan titik ekiuvalen.
      Pada praktikum kali ini digunakan reagen-reagen yang mempunyai fungsi berbeda-beda, misalnya KMnO4 sebagai oksidator, H2SO4 sebagai autokatalisator dan autoindikator, H2C2O4 sebagai reduktor, I2 sebagai oksidator, autokatalisator dan autoindikator, vitamin C sebagai anfroksidan, mempertahankan zat-zat internal jaringan.
      Pada percobaan kualitatif suhu yang harus digunakan ialah 60-70°C, karena apabila dibawah suhu 60°Cakan dihasilkan endapan MnO2 dan apabila lebih dari 70°C H2C2O4 menguap dan tidak bereaksi dengan KMnO4  dan akan terurai menjadi CO2 dan H2O, sehingga reaksi berjalan lambat.
      KMnO4 merupakan pengoksidasi kuat dan tidak stabil jika kontak dengan lingkungan seperti kelembaban/pengaruh kontaminasi zat lain, akan merubah konsentrasi KMnO4 ini, oleh karena itu sebelum menggunakan KMnO4  sebagai larutan standaruntuk menitrasi maka harus distandarkan terlebih dahulu.
      Pada praktikum kali ini didapatkan faktor-faktor kesalahan seperti ketidaktepatan dalam mengukur suhu, kekurang telitian dalam melakukan titrasi, kesalahan dalam memegang tiang serta keran titrasi sehingga KMnO4  yang keluar terlalu banyak. Akibat suhu yang tidak sesuai akhirnya larutan KMnO4 yang diinginkan menjadi Mn2+, malah menjadi MnO2.

                                                             BAB 5
                                                          PENUTUP

 5.1 Kesimpulan
-        Reagen yang digunakan dalam pecobaan ini seperti H2SO4 yang berfungsi untuk mempercepat reaksi juga disebut sebagai Autokatalisator. Penambahan H2SO4 dalam percobaan ini sebagai katalisator.
-        Pada reaksi antara Vitamin C dengan KMnO4 , yang befungsi sebagai reduktor adalah vitamin C dan oksidatornya KMnO4. Pada percobaan kedua reaksi vitamin C dengan I2 yang berfungsi sebagai reduktor adalah vitamin C dan oksidatornya I2. Untuk percobaan ketiga yaitu H2C2O4 dan KMnO4 , yang berfungsi reduktor adalah H2C2O4 dan oksidatornya KMnO. Pada percobaan yang dilakukan yaitu reaksi antara vitamin C dan KMnO4, yang befungsi sebagai reduktor adalah Vitamin C dan Oksidatornya KMnO4. Pada percobaan kedua, Vitamin C berfungsi sebagai reduktor sedangkan I2 sebagai Oksidator. Percobaaan ketiga antara H2C2O4 dan oksidatonya KMnO4.
-        Untuk mengetahui titik akhir titrasi ditandai dengan adanya perubahan warna larutan saat penambahan suatu titran.

5.2  Saran
-        Pembuatan larutan harus diatur kepekaannya agar tidak terjadi kesalahan saat larutan dititrasi
-        Harus cepat dilakukan titrasi saat 70ºC agar suhu tak turun


















DAFTAR PUSTAKA
Brady, James. E. 1987. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jilid 1. Edisi 5. Binarupa Askara : Jakarta
      Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep – Konsep Inti. Jilid 1. Edisi 3   Erlangga : Jakarta
            Petrucci, Ralph H. 1987. Kimia Dasar. Edisi 4 . Jilid 3. Erlangga : Jakarta
            S.Sukri . 1990. Kimia Dasar 1. ITB :  Bandung
            Svehla, G. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif .PT Kaman Media Pustaka                                                                                                           : Jakarta  
           


           






            

Tidak ada komentar: