Redoks

Menyetarakan Reaksi Redoks
“Samakan antara ruas kiri dan ruas kanan, segalanya”
Ya… prinsip menyetarakan reaksi redoks tidak berbeda dengan reaksi biasa yaitu menyamakan jumlah setiap komponen di ruas kiri dan ruas kanan. Perbedaan sedikit adalah dalam reaksi redoks (spesial) ada menyetarakan muatan.
Tentunya dalam redoks kita mengenal Senyawa Reduktor (yang mengalami oksidasi) dan senyawa oksidator (yang mengalami reduksi).

Untuk penyetaraan reaksi redoks ada dua cara, mari kita bahas:
Setengah-Reaksi Elektron
Apa maksud setengah-reaksi elektron itu? Maksudnya, bila ada dua senyawa yang bereaksi mengahasilkan dua produk, maka setengah reaksi adalah reaksi untuk salah satu senyawa yang mengahsilkan satu produk. Setengah yang lain tentunya senyawa yang satunya lagi.
Contohnya:
Ketika magnesium mereduksi tembaga(II)oksida dalam suhu panas menjadi tembaga, persamaan ion untuk reaksi itu adalah:

Kalau di pecah menjadi setengah reaksi menjadi:

Kedua persamaan di atas disebut "setengah-reaksi elektron" atau "setengah-persamaan" atau "setengah-persamaan ionik" atau "setengah-reaksi", banyak sebutan tetapi mempunyai arti hal yang sama.
Setiap reaksi redoks terdiri dari dua setengah-reaksi. Pada salah satu reaksi terjadi kehilangan elektron (proses oksidasi) yaitu Mg, dan di reaksi lainnya terjadi penerimaan elektron (proses reduksi) yaitu Cu²⁺.

Mari Kita coba mengerjakan setengah-reaksi elektron
Contoh : Reaksi antara klorin dan ion besi(II), supaya lebih jelas
Gas klorin mengoksidasi ion besi(II) menjadi ion besi(III). Pada proses ini, klorin direduksi menjadi ion klorida. Sebagai permulaan kita buat dahulu masing-masing setengah-reaksi.
Untuk klorin, seperti kita ketahui klorin (sebagai molekul) berubah menjadi ion klorida dengan reaksi sebagai berikut:

Pertama, kita harus menyamakan jumlah atom di kedua sisi:

Penting untuk diingat, jumlah atom harus selalu disamakan dahulu sebelum melakukan proses selanjutnya. Jika terlupa, maka proses selanjutnya akan menjadi kacau dan sia-sia.
Dalam kasus contoh di atas, hal yang salah pada persamaan reaksi yang kita telah buat adalah muatannya tidak sama. Pada sisi kiri persamaan tidak ada muatan, sedang pada sisi kanannya ada muatan negatif 2 (untuk selanjutnya disingkat dengan simbol : 2-).
Hal itu dapat dengan mudah diperbaiki dengan menambah dua elektron pada sisi kiri persamaan reaksi. Akhirnya didapat bentuk akhir setengah-reaksi ini:

Proses yang sama juga berlaku untuk ion besi(II). Seperti telah diketatahui, ion besi(II) dioksidasi menjadi ion besi(III).

Jumlah atom dikedua sisi telah sama, tetapi muatannya berbeda. Pada sisi kanan, terdapat muatan 3+, dan pada sisi kiri hanya 2+.
Untuk menyamakan muatan kita harus mengurangi muatan positif yang ada pada sisi kanan, yaitu dengan menambah elektron pada sisi tersebut:

Jadi kalau disatukan (reaksi lengkap) jadinya :

Silahkan cek ruas kiri dan kanan, jumlah atom dan muatan SAMA dan pada hasil akhir elektron (e^-) dihilangkan
TIDAK SULITKAN…????
Contoh diatas untuk masih untuk satu unsur, nah kalau untuk molekul dibahas dibawah :
Contoh 2: Reaksi antara hidrogen peroksida dan ion manganat(VII)
Ion manganat(VII), MnO₄^-, mengoksidasi hidrogen peroksida, H₂O₂, menjadi gas oksigen. Reaksi seperti ini terjadi pada larutan kalium manganat(VII) dan larutan hidrogen peroksida dalam suasana asam dengan penambahan asam sulfat.
Selama reaksi berlangsung, ion manganat(VII) direduksi menjadi ion mangan(II).
Kita akan mulai dari setengah-reaksi dari hidrogen peroksida.

Jumlah atom oksigen telah sama/ setara, tetapi bagaimana dengan hidrogen?
Yang harus dilakukan adalah menambahkan dua ion hidrogen pada sisi kanan reaksi:

Selanjutnya, kita perlu menyamakan muatannya. Kita perlu menambah dua elektron pada sisi kanan untuk menjadikan jumlah muatan di kedua sisi 0.

Sekarang untuk setengah-reaksi manganat(VII):
Ion manganat(VII) berubah menjadi ion mangan(II).

Jumlah ion mangan sudah setara, tetapi diperlukan 4 atom oksigen pada sisi kanan reaksi. Satu-satunya sumber oksigen yang boleh ditambahkan pada reaksi suasana asam ini adalah air.

Dari situ ternyata ada tambahan hidrogen, yang juga harus disetarakan. Untuk itu, kita perlu tambahan 8 ion hidrogen pada sisi kiri reaksi.

Setelah semua atom setara, selanjutnya kita harus menyetarakan muatannya. Pada tahapan reaksi diatas, total muatan disisi kiri adalah 7+ (1- dan 8+), tetapi pada sisi kanan hanya 2+. Jadi perlu ditambahkan 5 elektron pada sisi kiri untuk mengurangi muatan dari 7+ menjadi 2+.

Dapat disimpulkan, urutan pengerjaan setengah reaksi ini adalah:

• Menyetarakan jumlah atom selain oksegen dan hidrogen.
• Menyetarakan jumlah oksigen dengan menambah molekul air (H2O).
• Menyetarakan jumlah hidrogen dengan menambah ion hidrogen (H+).
• Menyetarakan muatan dengan menambah elektron.

Menggabungkan setengah-reaksi untuk membuat persamaan reaksi
Supaya dapat digabungkan, jumlah elektron dikedua setengah-reaksi sama banyak. Untuk itu setengah-reaksi harus dikali dengan faktor yang sesuai sehingga menghasilkan jumlah elektron yang setara. Untuk reaksi ini, masing-masing setengah reaksi dikalikan sehingga jumlah elektron menjadi 10 elektron.

Tapi kali ini tahapan reaksi belum selesai. Dalam hasil persamaan reaksi, terdapat ion hidrogen pada kedua sisi reaksi.

Persamaan ini dapat disederhanakan dengan mengurangi 10 ion hidrogen dari kedua sisi sehingga menghasilkan bentuk akhir dari persamaan ion ini. Tapi jangan lupa untuk tetap memeriksa kesetaraan jumlah atom dan muatan!

Sering terjadi molekul air dan ion hidrogen muncul di kedua sisi persamaan reaksi, jadi harus selalu diperiksa dan kemudian disederhanakan.
Contoh 3: Oksidasi etanol dengan kalium dikromat(VI) suasana asam
Tehnik yang telah dijelaskan tadi dapat juga digunakan pada reaksi yang melibatkan zat organik. Larutan kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer dapat digunakan untuk mengoksidasi etanol, CH₃CH₂OH, menjadi asam etanoat, CH₃COOH.
Sebagai oksidator adalah ion dikromat(VI), Cr₂O₇^2-, yang kemudian tereduksi menjadi ion kromium (III), Cr³⁺.
Pertama kita akan kerjakan setengah-reaksi etanol menjadi asam etanoat.
- Tahapan reaksi seperti contoh sebelumnya, dimulai dengan menulis reaksi utama yang terjadi, yang diketahui dari soal.

- Setarakan jumlah oksigen dengan menambah molekul air pada sisi kiri:

- Tambahkan ion hidrogen pada sisi kanan untuk menyetarakan jumlah hidrogen:

- Selanjutnya, setarakan muatan dengan menambah 4 elektron pada sisi kanan sehingga menghasilkan total muatan nol pada tiap sisi:

Setengah reaksi untuk dikromat(VI) agak rumit dan jika tidak teliti dapat menjebak:
- Buat persamaan reaksi utama:

- Setarakan jumlah kromium. Hal ini sering dilupakan, dan jika ini terjadi akan fatal, karena hasil reaksi selanjutnya akan salah. Jumlah muatan akan salah, faktor pengali yang digunakan juga akan salah. Sehingga keseluruhan persamaan reaksi akan salah.