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 ).
- 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
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 :
- - Diambil 1 ml vitamin C didalam tabung
reaksi,
- Ditambahkan 5 tetes KMnO4
-
Diamati perubahan warna yang terjadi
- - 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 H2C2O4 dalam labu elenmeyer
-
Ditambahkan 3 ml H2SO4
-
Dipanaskan pada suhu 70ºC
-
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 2
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:
Posting Komentar