Reaksi kimia yang disertai perubahan bilangan oksidasi disebut reaksi redoks. Setiap reaksi redoks terdiri atas setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi. Reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi atau penyerapan elektron, sedangkan oksidasi adalah kenaikan bilangan oksidasi atau pelepasan elektron.
Contoh :
Jika logam senng dimasukkan ke dalam larutan tembaga (II) sulfat, maka logam seng akan terlarut sedangkan tembaga akan terrendapkan. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :
Zn (s) + Cu
2+(aq) ----> Zn
2+ (aq) + Cu (s)
Pada reaksi itu, logam seng mengalami oksidasi dengan melepaskan dua elektron, sedangkan ion tembaga (II) mengalami reduksi dengan menyerap dua elektron
Reduksi : Cu2+ (aq) + 2e ----> Cu (s)
Oksidasi : Zn (s) -----> Zn2+ (aq) + 2e
Reaksi redoks ada berlangsung spontan, ada juga yang berlangsung tidak spontan. Contoh reaksi redoks tidak spontan adalah reaksi-reaksi pembakaran dan perkaratan logam-logam. Berbagai reaksi redoks spontan digunakan sebagai sumber listrik, misalnya pada aki dan batu baterei. Sebaliknya arus listrik dapat digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks spontsn, yaitu pada proses elektrolisis. Reaksi elektrolisis digunakan pada penyepuhan dan pada pemurnian berbagai jenis logam.
A. PENYETARAAN REAKSI REDOKS
1. Metode Setengah Reaksi atau Metode Ion Elektron
Metode ini didasarkan pada pengertian bahwa jumlah elektron yang dilepaskan pada setengah reaksi oksidasi sama dengan jumlah elektron yang diserap pada setengah reaksi reduksi. Proses penyetaraan berlangsung sebagai berikut :
Contoh 1 : K2Cr2O7 (aq) + HCl (aq) ----> KCl (aq) + CrCl3 (aq) + Cl2 (g) + H2O (l)
Contoh :
Bi2O3 (s) + NaOH (aq) + NaClO (aq) ----> NaBiO3 (aq) + NaCl (aq) + H2O ( l)
Langkah 1 : tulis kerangka dasar dari setengah reaksi reduksi (terdiri atas oksidator di ruas kiri dan reduktor di ruas kanan ) dan setengah reaksi oksidasi ( terdiri atas reduktor di ruas kiri dan hasil oksidasinya di ruas kanan) secara terpisah dalam bentuk reaksi ion.
Pada contoh pertama unsur yang mengalami reduksi adalah Krom, yaitu Cr2O7 2- menjadi Cr3+(bilangan oksidasi krom berubah dari +6 menjadi +3). Sedangkan klorin mengalami oksidasi dari Cl-menjadi Cl2 (bilangan oksidasi berubah dari -1 menjadi 0 )
Reduksi : Cr2O7 2- (aq) ---> Cr3+ (aq)
Oksidasi : Cl- (aq) ---> Cl2 (g)
Pada contoh kedua unsur yang mengalami reduksi adalah klorin, yaitu dari ClO- menjadi Cl- (bilangan oksidasi klorin berubah dari +1 menjadi -1), sedangkan bismuth mengalami oksidasi, yaitu dari Bi2O3 menjadi BiO3- (bilangan oksidasi berubah dari +3 menjadi +5)
Reduksi : ClO- (aq) -----> Cl- (aq)
Oksidasi : Bi
2O
3 (s) ------> BiO
3- (aq)
Langkah 2 : Masing-masing setengah reaksi disetarakan dengan urutan sebagai berikut:
a. Setarakan atom unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi.
Pada contoh pertama, unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi adalah Cr dan Cl. Tuliskan koeffisien Cr 3+ = 2 dan koeffisien Cl- = 2
Reduksi : Cr2O7 2- (aq) ----> 2 Cr3+ (aq)
Oksidasi : 2Cl- (aq) ----- Cl2 (g)
Pada Contoh kedua unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi adalah Cl dan Bi, Tulislah koeffisien BiO3- = 2, sedangkan atom klorin sudah setara.
Reduksi : ClO- (aq) -----> Cl- (aq)
Oksidasi : Bi2O3 (s) -----> 2BiO3- (aq)