Tuliskan Contoh Reaksi Autoredoks Dan Tentukan Perubahan Bilangan Oksidasinya

Dalam reaksi oksidasi reduksi modern, keberadaan bilangan oksidasi yang dimiliki suatu zat sangat penting. Bilangan oksidasi adalah muatan listrik yang seakan-akan dimiliki oleh unsur dalam suatu senyawa atau ion. Namun, dalam artikel ini tidak akan membahas terlalu jauh mengenai bilangan oksidasi (biloks). Materi yang akan kita bahas adalah mengenai reaksi autoredoks atau reaksi disproporsionasi.

Tahukah kalian apa yang dimaksud dengan reaksi autoredoks itu? Sebelum dapat menjawab pertanyaan tersebut, kita akan membahas terlebih dahulu mengenai reaksi reduksi oksidasi (redoks) dan bilangan oksidasi berikut ini. Selamat membaca dan belajar, semoga bisa paham.

Reaksi Reduksi Oksidasi dan Bilangan Oksidasi

Bagaimana bilangan oksidasi dapat menjelaskan reaksi redoks? Untuk mengetahui jawabannya, tinjau reaksi antara SO
2
 dan O
2
 membentuk SO
3
. Reaksi kimianya dapat ditulis sebagai berikut.

Jika dikaji berdasarkan konsep pengikatan oksigen maka reaksi tersebut adalah reaksi oksidasi. Jika dikaji berdasarkan transfer elektron maka Anda mungkin akan bingung, mengapa? Pada reaksi tersebut tidak terjadi transfer elektron, tetapi melalui penggunaan bersama pasangan elektron membentuk ikatan kovalen.

Oleh karena senyawa SO
3
 merupakan senyawa kovalen (perhatikan gambar struktur lewis SO
2
 dan SO
3
 di bawah ini), maka reaksi tersebut tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer elektron.

Sesungguhnya, banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan transfer elektron maupun dengan pengikatan oksigen, di antaranya adalah sebagai berikut.

■

CO
2
(g) + 4H
2
(g)
→
 CH
4
(g) + 2H
2
O(l)

■

I
2
(g) + 3Cl
2
(g)
→
 2ICl
3
(g)

■

Cu(s) + HNO
3
(aq)
→
 Cu(NO
3
)
2
(aq) + NO
2
(g) + H
2
O(l)

■

Na
2
S
2
O
3
(aq) + 2HCl(aq)
→
 2NaCl(aq) + H
2
O(l) + SO
2
(g) + S(s)

Oleh karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron maka para pakar kimia mengembangkan konsep alternatif, yaitu perubahan bilangan oksidasi.

Menurut konsep perubahan biloks, jika dalam reaksi bilangan oksidasi atom meningkat maka atom tersebut mengalami oksidasi. Sebaliknya, jika bilangan oksidasinya turun maka atom tersebut mengalami reduksi.

Catatan Penting!

Pada konsep perubahan bilangan oksidasi, yang dimaksud dengan reduktor dan oksidator adalah sebagai berikut. ■ Reduktor  adalah zat yang mengalami oksidasi (pertambahan bilangan oksidasi). ■ Oksidator  adalah zat yang mengalami reduksi (penurunan bilangan oksidasi).

Berdasarkan konsep bilangan oksidasi, apakah reaksi SO
2
 dan O
2
 tersebut merupakan reaksi redoks? Untuk mengetahui suatu reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan bilangan oksidasi maka perlu diketahui biloks dari setiap atom, baik dalam pereaksi maupun hasil reaksi.

Biloks dari SO
2
, O
2
, dan SO
3
 adalah 0 (pelajari kembali aturan bilangan oksidasi). Biloks O dalam SO
2
 dan SO
3
 =
–
2, maka biloks S dalam SO
2
 = +4 dan biloks S dalam SO
3
 = +6. Secara diagram dapat dinyatakan sebagai berikut.

Berdasarkan diagram tersebut dapat disimpulkan bahwa:

1. atom S mengalami kenaikan biloks dari +4 menjadi +6, peristiwa ini disebut oksidasi.

2. atom O mengalami penurunan biloks dari 0 menjadi
–
2, peristiwa ini disebut reduksi.

Dengan demikian, reaksi tersebut adalah reaksi redoks. Manakah reduktor dan oksidator pada reaksi di atas? Oleh karena molekul O
2
 menyebabkan molekul SO
2
 teroksidasi maka molekul O
2
 adalah oksidator. Molekul O
2
 sendiri mengalami reduksi akibat molekul SO
2
 sehingga SO
2
 disebut reduktor.

Catatan Penting!

Walaupun biloks yang berubah hanya satu atom dalam molekul, tetapi yang disebut reduktor atau oksidator bukan atomnya, melainkan molekulnya.

Contoh Soal:
 Reaksi Redoks Menurut Perubahan Bilangan Oksidasi

Tentukan manakah oksidasi dan reduksi serta reduktor dan oksidator pada reaksi berikut ini.

CO
2
(g) + 4H
2
(g)
→
 CH
4
(g) + 2H
2
O(g)

Jawab:

Tentukan biloks setiap atom.

Dalam CO
2
, biloks O = -2 dan biloks C = +4

Dalam H
2
, biloks H = 0

Dalam CH
4
, biloks H = +1 dan biloks C = -4

Dalam H
2
O, biloks H = +1 dan biloks O = -2

Atom C mengalami penurunan biloks dari +4 menjadi -4 (reduksi) dan atom H mengalami kenaikan biloks dari 0 menjadi +1 (oksidasi). Dalam bentuk diagram dapat dinyatakan sebagai berikut.

Sebagai reduktor adalah molekul H
2
 dan sebagai oksidator adalah molekul CO
2
.

Reaksi Autoredoks (Disproporsionasi)

Suatu reaksi redoks (reduksi oksidasi) tergolong sebagai reaksi autoredoks atau swaredoks atau disproporsionasi jika terdapat suatu zat yang mengalami reaksi reduksi dan reaksi oksidasi sekaligus. Jadi, zat tersebut mengalami kenaikan sekaligus penurunan bilangan oksidasi.

Contoh:

Pada reaksi ini, bilangan oksidasi atom S pada senyawa natrium tiosulfat (Na
2
S
2
O
3
) mengalami dua jenis perubahan bilangan oksidasi, yaitu kenaikan dan penurunan. Jadi, atom S tersebut mengalami reaksi reduksi sekaligus reaksi oksidasi atau disebut juga reaksi autoredoks.

Sekarang perhatikan reaksi di bawah ini, menurut kalian apakah reaksi tersebut termasuk reaksi autoredoks/disproporsionasi atau bukan?

Pada persamaan reaksi di atas, atom Pb yang memiliki bilangan oksidasi 0 mengalami reaksi oksidasi membentuk senyawa PbSO
4
 yang memiliki bilangan oksidasi untuk atom Pb sebesar +2.

Kemudian, senyawa PbO
2
 yang memiliki bilangan oksidasi untuk atom Pb sebesar +4 mengalami reaksi reduksi membentuk senyawa PbSO
4
 yang memiliki bilangan oksidasi untuk atom Pb sebesar +2.

Perhatikan bahwa atom yang sama dari dua zat yang berbeda dan memiliki bilangan oksidasi yang berbeda, mengalami reaksi yang menghasilkan senyawa yang sama. Dalam hal ini zat pereduksi dan pengoksidasinya berbeda, sehingga reaksi di atas
bukan
 reaksi autoredoks.

Contoh Soal:
 Reaksi Autoredoks #1

Hidrogen peroksida dipanaskan pada suhu di atas 60
o
C dan terurai menurut persamaan reaksi berikut.

H
2
O
2
(l)
→
 H
2
O(l) + O
2
(g)

Apakah reaksi tersebut merupakan reaksi disproporsionasi atau bukan? Jelaskan!

Jawab:

Biloks atom O dalam H
2
O
2
 adalah -1. Setelah terurai berubah menjadi -2 (dalam H
2
O) dan 0 (dalam O
2
). Persamaan kerangkanya adalah sebagai berikut.

Oleh karena molekul H
2
O
2
 dapat berperan sebagai oksidator dan juga reduktor maka reaksi tersebut dinamakan reaksi disproporsionasi atau swaredoks.

Contoh Soal:
 Reaksi Autoredoks #2

Apakah reaksi berikut termasuk reaksi autoredoks atau bukan? Jelaskan!

Cl
2
 + 2KOH
→
 KCl + KClO + H
2
O

Jawab:

Pada reaksi ini, bilangan oksidasi atom Cl pada molekul Cl
2
 mengalami dua jenis perubahan bilangan oksidasi, yaitu kenaikan dan penurunan. Jadi, atom Cl tersebut mengalami reaksi reduksi sekaligus reaksi oksidasi atau disebut juga reaksi autoredoks.

Contoh Soal:
 Reaksi Autoredoks #3

Apakah reaksi berikut termasuk reaksi autoredoks atau bukan? Jelaskan!

2H
2
S + SO
2

→
 3S + 2H
2
O

Jawab:

Perubahan bilangan oksidasi unsur-unsur pada reaksi tersebut adalah sebagai berikut.

Pada reaksi tersebut, H
2
S berfungsi sebagai reduktor sedangkan SO
2
 berfungsi sebagai oksidator. Meskipun unsur S dari zat yang berbeda mengalami penurunan dan kenaikan bilangan oksidasi, namun karena zat pereduksi dan pengoksidasi berbeda, maka reaksi tersebut bukan termasuk reaksi autoredoks.