Pembahasan Soal Kimia - Oksidator dan Reduktor

 

Pembahasan Soal Kimia - Oksidator dan Reduktor

1. Tentukan reduktor dan oksidator, hasil oksidasi, dan hasil reduksi pada reaksi redoks berikut ini:

 $2KMnO_4 + 5H_2C_2O_4 + 3H_2SO_4$ → $K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 10CO_2 + 8H_2O$

Pembahasannya

$2KMnO_4 + 5H_2C_2O_4 + 3H_2SO_4$ → $K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 10CO_2 + 8H_2O$

Biloks C naik dari +3 [pada $H_2C_2O_4$] menjadi +4 [pada $CO_2$]

Biloks Mn turun dari +7 [pada $KMnO_4$] menjadi +2 [pada $MnSO_4$]

⇒ Oksidator = biloks turun = mengalami reduksi = $KMnO_4$

⇒ Reduktor = biloks naik = mengalami oksidasi = $H2C2O_4$

⇒ Hasil oksidasi = $CO_2$

⇒ Hasil reduksi = $MnSO_4$

2. Tentukan reduktor, oksidator, hasil oksidasi, dan hasil reduksi pada reaksi redoks berikut ini: 

$Cu + 4HNO_3$ → $Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$

Pembahasannya
$Cu + 4HNO_3$ → $Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$
Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsurnya terlebih dahulu :

⇒ Biloks Cu pada Cu = 0, biloks Cu pada $Cu(NO_3)_2$ = +2

⇒ Biloks N pada $HNO_3$ = +5, biloks N pada $NO_2$ = +4

⇒ Biloks H pada $HNO_3$ = +1, biloks H pada $H_2O$

= +1

⇒ Biloks O pada $HNO_3,\; Cu(NO_3)_2,\; 2NO_2\; dan\; 2H_2O$

= +2

Dari hasil di atas terlihat bahwa hanya Cu dan N yang mengalami perubahan bilangak oksidasi. Cu mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2, sedangkan N mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi +4.

Dengan begitu diperoleh :

⇒ Oksidator = biloks turun = mengalami reduksi = $HNO_3$

⇒ Reduktor = biloks naik = mengalami oksidasi = Cu

⇒ Hasil oksidasi = $Cu(NO_3)_2$

⇒ hasil reduksi = $NO_2$

Keterangan :

Berikut ini cara menentukan bilangan oksidasi unsur Cu dan N.

Pada Cu → ingat bahwa biloks unsur bebas = 0

$Cu(NO_3)_2$ → $Cu^{2+} + NO_3^-$

Dari $Cu^{2+}$ = +2, maka diperoleh biloks Cu pada = +2.

$HNO_3$ → $H^+ + NO_3^-$

Dari $NO_3^-$ = -1

⇒ biloks N + 3 biloks O = -1

⇒ biloks N + 3 $(-2)$ = -1

⇒ biloks N – 6 = -1

⇒ biloks N = +5

Jadi, biloks N pada $HNO_3$ = +5.

Dari $NO_2$ = 0

⇒ biloks N + 2 biloks O = 0

⇒ biloks N + 2 $(-2)$ = 0

⇒ biloks N -4 = 0

⇒ biloks N = +4

Jadi, biloks N pada $NO_2$ = +4.

3. Kelompokkan pereaksi-pereaksi berikut ke dalam oksidator dan reduktor.

a. 4Cu(s) + O2(g) → 2Cu2O(s)

b. 2Na(s) + H2(g) → 2NaH(s)

Jawaban:

4Cu → 4Cu++ 4e– (reduktor)

O2 + 4e– → 2O2– (oksidator)

2Na → 2Na+ + 2e– (reduktor)

H2 + 2e– → 2H– (oksidator)

4. Tentukan Oksidator dan Reduktor dalam reaksi redoks berikut:

Cl2 (aq) + 2Br- (aq) → 2Cl- (aq) + Br2 (aq)

Setengah reaksi oksidasi:

2Br– (aq) → Br2 (aq)

Perubahan biloks Br dari -1 menjadi 0

Setengah reaksi reduksi:

Cl2 (aq) → 2Cl– (aq)

Perubahan biloks Cl dari 0 menjadi -1

Br– kehilangan atau melepaskan satu elektron; hal ini berarti teroksidasi dari Br– ke Br2, sehingga Br– adalah reduktor.

Cl2 menerima satu elektron; hal itu berarti tereduksi dari Cl2 menjadi 2 Cl–, sehingga Cl2 adalah zat pengoksidasi (oksidator).

5. Tentukan reduktor, oksidator, hasil oksidasi, dan hasil reduksi pada reaksi redoks berikut ini: 2CuSO4 + 4KI → 2CuI + I2 + 3 K2SO4

2CuSO4 + 4KI → 2CuI + I2 + 3 K2SO4

Biloks Cu turun dari +2 (pada CuSO4) menjadi +1 (pada CuI).

Biloks I naik dari -1 (pada KI) menjadi 0 (pada I2).

⇒ Oksidator = biloks turun = mengalami reduksi = CuSO4

⇒ Reduktor = biloks naik = mengalami oksidasi = KI

⇒ Hasil oksidasi = I2

⇒ Hasil reduksi = CuI

6. Tentukan reduktor, oksidator, hasil oksidasi, dan hasil reduksi pada reaksi redoks berikut ini: Mg + 6HNO3 + 7H2 → Mg(NO3)2 + 2NH4NO3 + 6H2O

Mg + 6HNO3 + 7H2 → Mg(NO3)2 + 2NH4NO3 + 6H2O

Mari tentukan biloks pada masing-masing zat.

Perubahan biloks Mg.

⇒ biloks Mg = 0

Pada Mg(NO3)2 → Mg+2 + NO3–

⇒ biloks Mg = +2, N = +5, O = -2.

Perubahan biloks N.

Pada HNO3 → H+ + NO3–

⇒ biloks H = +1, N = +5 (Perhitungan seperti di atas), O = -2.

Pada NH4NO3 → NH4+ + NO3–

Dari NH4+ = +1

⇒ biloks N + 4 biloks H = +1

⇒ biloks N + 4 (+1) = +1

⇒ biloks N + 4 = +1

⇒ biloks N = +1 – 4

⇒ biloks N = -3.Perubahan biloks H.

Pada H2 = 0

⇒ biloks H = 0

Pada H2O = 0

⇒ biloks H = +1 dan O = -2.

Dari penjabaran di atas, hanya H, Mg, dan N yang mengalami perubahan bilangan oksidasi. Mg naik dari 0 menjadi +2, H naik dari 0 menjadi +1, dan N turun dari +5 menjadi -3. Maka diperoleh :

⇒ Oksidator = biloks turun = mengalami reduksi = N

⇒ Reduktor = biloks naik = mengalami oksidasi = Mg dan H2

⇒ Hasil oksidasi = Mg(NO3)2 dan H2O

⇒ Hasil reduksi = NH4NO3

7. Tentukan reduktor, oksidator, hasil oksidasi, dan hasil reduksi pada reaksi redoks berikut ini: 

2KClO3 + 3S → 2KCl + 3SO2 

2KClO3 + 3S → 2KCl + 3SO2

Biloks S naik dari 0 (pada S) menjadi +4 (pada SO2).

Biloks Cl turn dari +5 (pada KClO3) menjadi -1 (pada KCl).

⇒ Oksidator = biloks turun = mengalami reduksi = KClO3

⇒ Reduktor = biloks naik = mengalami oksidasi = S

⇒ Hasil oksidasi = SO2

⇒ Hasil reduksi = KCl

8. Menentukan bilangan oksidasi. Tentukan bilangan oksidasi atom yang dicetak tebal pada zat/spesi di bawah ini!

Fe2O3

Cu(NO3)2

S2O32-

Cr2O72-

Jawab :

a. Fe2O3 : Bilangan oksidasi senyawa netral = 0

bilangan oksidasi (b.o.) atom O = -2

( 2 x b.o. Fe ) + ( 3 x b.o. O ) = 0

( 2 x b.o. Fe ) + ( 3 x -2 ) = 0

( 2 x b.o. Fe ) = +6

( b.o. Fe ) = +3

Cu(NO3)2 :terdiri atas ion Cu2+ dan 2 ion NO3–. Biloks ion mono atomik = muatannya. Muatan ion Cu2+ adalah 2+ jadi biloks Cu dalam senyawa ini = +2

Untuk ion NO3–

Jumlah total biloks = -1

bilangan oksidasi (b.o.) atom O = -2

( b.o. N ) + ( 3 x b.o. O ) = -1

( b.o. N ) + ( 3 x -2 ) = -1

( b.o. N ) = +5

S2O32- : jumlah total biloks = -2

bilangan oksidasi (b.o.) atom O = -2

( 2 x b.o. S ) + ( 3 x b.o. O ) = -2

( 2 x b.o. S ) + ( 3 x -2 ) = -2

( b.o. S ) = +2

Cr2O72- : jumlah total biloks = -2

bilangan oksidasi (b.o.) atom O = -2

( 2 x b.o. Cr ) + ( 7 x b.o. O ) = -2

( 2 x b.o. Cr ) + ( 7 x -2 ) = -2

( b.o. Cr ) = +6