Penerapan Reaksi Redoks dalam Kehidupan sehari-hari
Reaksi Redoks tidak hanya terjadi di laboratorium atau tempat khusus yang digunakan untuk praktikum. Reaksi Redoks dapat terjadi dimana saja dan kapan pun. Oleh karena itu berikut adalah beberapa reaksi redoks yang umum terjadi disekitar kita.
1. Reaksi Redoks pada Pengolahan Logam
Pada pemekatan biji logam dari batu karangbaik secara fisika maupun kimia kemudian di pekatkan menjadi bijih
Pekat . Bijih pekat tersebut direduksi dengan zat pereduksi yang paling tepat.
$3C(S) + 4Al^{3+}(l) + 6O^{-2}(l)$ →$ 4Al (l) + 3CO_2$
................l___________________l
..........................reduksi
2. Reaksi Redoks pada penyambungan Besi
Rel-rel dilas dengan proses termit . Campuran aluminium dan besi oksida disulut untuk untuk reaksi redoks dan panas yang dihasilkan dapat melumerkan permukaan rel.
Reaksi : $2Al_{(s)} + Fe_2O_{3(S)}$ → $2Fe_{(s)} + Al_2O_{3(S)}$
3.Reaksi redoks pada Baterai [sel Leclanche]
$Zn_{(s)} + 2NH_4^+_{(aq)} + 2MnO_{2(S)}$ → $Zn^{2+}_{(aq)} + Mn_2O_{3(s)} + 2NH_{3(aq)} + H_2O_{(l)}$
3. Reaksi Redoks Pada Pengolahan Air Limbah
a. Penerapan Konsep Elektrolit
Limbah yang mengandung logam berat $(Hg^{2+}, Pb^{2+}, Cd^{2+}, dan Ca^{2+})$ direaksikan dengan elektrolit yang mengandung anion $(SO_4^{-2})$ yang dapat mengendapkan ion logam sehingga air limbah bebas dari air limbah
$Pb^{2+}_{(aq )}+ SO_4^{-2}_{(aq)}$ → $PbSO_{4(s)}
b. Pengolahan Limbah dengan Lumpur Aktif
Lumpur aktif mengandung bakteri-bakteri aerob yang berfungsi sebagai oksidator bahan organik tanpa menggunakan oksigen terlarut dalam air sehingga harga BOD dapat dikurangi. Zat-zat organik dioksidasi menjadi $CO_2, H_2O, NH_4^+$ dan sel biomassa baru. Proses lumpur aktif berlangsung di tangki aerasi. Dikolam tersebut berlangsung proses oksidasi limbah organik [karbohidrat, protein, minyak]. Hasil oksidasi senyawa-senyawa organic adalah CO_2, H_2O,sulfat, nitrat, dan fosfat. Oksigen yang diperoleh untuk olsidasi diperoleh dari proses fotosintesa alga yang hidup ditangki aerasi
4. Reaksi Redoks Pada Zat pemutih
Zat pemutih adalah senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna benda, seperti pada tekstil, rambut dan kertas. Penghilangan warna terjadi melalui reaksi oksidasi. Oksidator yang biasa digunakan adalah natrium hipoklorit $(NaOCl)$ dan hidrogen peroksida $(H_2O_2)$.
Warna benda ditimbulkan oleh elektron yang diaktivasi oleh sinar tampak. Hilangnya warna benda disebabkan oksidator mampu menghilangkan elektron tersebut. Elektron yang dilepaskan kemudian diikat oleh oksidator.
5. Reaksi Redoks Pada Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses reaksi oksidasi-reduksi biologi yang terjadi secara alami. Fotosintesis merupakan proses yang kompleks dan melibatkan tumbuhan hijau, alga hijau atau bakteri tertentu. Organisme ini mampu menggunakan energi dalam cahaya matahari [cahaya ultraviolet] melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.
6. Reaksi Redoks Pada Pembakaran Propana
Pembakaran merupakan contoh reaksi redoks yang paling umum. Pada pembakaran propana $(C_3H_8)$ di udara $(mengandung\;O_2)$, atom karbon teroksidasi membentuk $CO_2$ dan atom oksigen tereduksi menjadi $H_2O$.
7. Reaksi Redoks Pada Baterai Nikel Kadmium
Baterai nikel-kadmium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang seperti aki, baterai HP, dll. Anoda yang digunakan adalah kadmium, katodanya adalah nikel dan elektrolitnya adalah KOH.
Reaksi yang terjadi:
Anoda : $Cd + 2OH^-$→$Cd(OH)_2+ 2e$
Katoda : $NiO(OH) + H2O$→$Ni(OH)_2 + OH^-$
Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,4 volt.
8. Reaksi Redoks Pada Baterai alkali
Baterai alkali hampir sama dengan bateri karbon-seng. Anoda dan katodanya sama dengan baterai karbon-seng, seng sebagai anoda dan $MnO_2$ sebagai katoda.Perbedaannya terletak pada jenis elektrolit yang digunakan. Elektrolit pada baterai alkali adalah KOH atau NaOH.
Reaksi yang terjadi adalah:
Anoda: $Zn + 2 OH^-$→$ZnO + H_2O + 2e$
Katoda: $2MnO_2+ H_2O + 2e$→$Mn_2O_3+ 2OH^-$
Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali 1,54 volt.
Arus dan tegangan pada baterai alkali lebih stabil dibanding baterai karbon-seng.
9. Reaksi Redoks Pada Baterai perak oksida
Bentuk baterai ini kecil seperti kancing baju biasa digunakan untuk baterai arloji, kalkulator, dan alat elektronik lainnya. Anoda yang digunakan adalah seng, katodanya adalah perak oksida dan elektrolitnya adalah KOH.
Reaksi yang terjadi:
Anoda : Zn → $Zn^{2+} + 2e$
Katoda : $Ag_2O + H_2O + 2e$→$2Ag + 2 OH^-$
Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,5 volt.
10. Reaksi Redoks Pada AKI
Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai 12 volt timbal-asam yang biasa dinamakan Aki. Baterai ini memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkan seri. Logam timbal dioksidasi menjadi ion $Pb^{2+}$ dan melepaskan dua elektron di anoda.
Pb dalam timbal $(IV)$ oksida mendapatkan dua elektron dan membentuk ion $Pb^{2+}$ di katoda. Ion $Pb^{2+}$ bercampur dengan ion $SO_4^{2-}$ dari asam sulfat membentuk timbal $(II)$ sulfat pada tiap-tiap elektroda.
Jadi reaksi yang terjadi ketika baterai timbal-asam digunakan menghasilkan timbal sulfat pada kedua elektroda.
$PbO_2 + Pb + 2H_2SO_4$→ $2PbSO_4+ 2H_2O$
Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai timbal-asam bersifat spontan dan tidak memerlukan input energi. Reaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidak spontan karena membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai dan menyediakan energi bagi reaksi di mana timbal sulfat dan air diubah menjadi timbal $(IV)$ oksida, logam timbal dan asam sulfat.
$2PbSO_4+ 2H_2O$→$PbO_2+ Pb + 2H_2SO_4$
11. Reaksi Redoks Pada Baterai karbon-seng
Kalau anda memasukkan dua atau lebih baterai dalam senter, artinya anda menghubungkannya secara seri. Baterai harus diletakkan secara benar sehingga memungkinkan elektron mengalir melalui kedua sel. Baterai yang relatif murah ini adalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat beberapa jenis, termasuk standar dan alkaline.
Jenis ini sering juga disebut sel kering karena tidak terdapat larutan elektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat. Pasta mangan $(IV)$ oksida $(MnO_2)$ berfungsi sebagai katoda. Amonium klorida $(NH_4Cl)$ dan seng klorida $(ZnCl_2)$ berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada lapisan luar berfungsi sebagai anoda.
Reaksi yang terjadi :
anoda : Zn→$Zn^{2+}+ 2 e$
katoda : $2MnO_2+ H_2O + 2e$→$Mn_2O_3^+ 2OH^-$
Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoks utama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng.
$Zn + 2MnO_2+ H_2O$→$Zn^{2+}+ Mn_2O_3+ 2OH^-$
Baterai ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt.
Baterai ini biasa digunakan untuk menyalakan peralatan seperti senter, radio, CD player, mainan, jam dan sebagainya.
9. Reaksi Redoks Pada Fotografi
Film fotografi dibuat dari plastik yang dilapisi gelatin yang mengandung milyaran butiran Ag Br, yang peka terhadap cahaya.
Ketika cahaya mengenai butiran-butiran Ag Br,terjadilah Reaksi Redoks
Sehingga ion $Ag^+$ tereduksi menjadi logamnya,dan ion $Br^-$ menjadi gas Bromin
Untuk lebih melengkapi pengetahuan kita tentang materi kimi seputar Reaksi Redoks admin Kelas MIPA juga menyediakan contoh soal dan pembahasannya pada link berikut ini [Contoh soal dan pembahasannya] semoga bermanfaat bagi kita semua
