Mengidentifikasi Konsep Reaksi Reduksi dan Oksidasi (Redoks)

Pengertian Reaksi Reduksi – Reduksi dan reduktor merupakan dua kata yang saling berkaitan satu sama lain. Kedua kata tersebut sering ditemukan dalam pelajaran kimia di tingkat Sekolah Menengah Pertama (SMP) dan Sekolah Menengah Atas (SMA).

Bagi orang awam, kata tersebut memang jarang terdengar dan penggunaan katanya juga sangat jarang, padahal kedua kata itu mempunyai makna suatu hal yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Hanya saja, kebanyakan orang tidak mengetahuinya.

Lantas, apa yang dimaksud dengan reduksi, beserta reaksi reduksi, dan contoh reaksi reduksi? Simak penjelasannya berikut ini.

Pengertian Reaksi Redoks

Apa itu reaksi redoks? Reaksi redoks adalah singkatan dari reaksi reduksi dan oksidasi yang berlangsung pada proses elektrokimia. Secara umum, redoks adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana, seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana (CH₄), atau dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula di dalam tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.

Istilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. Konsep tersebut dapat dijelaskan dengan mudah sebagai berikut.

• Oksidasi menjelaskan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.
• Reduksi menjelaskan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.

Walaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tujuan, penjelasan di atas tidaklah persis benar. Oksidasi dan reduksi tepatnya merujuk kepada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Oleh karena itu, oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, sedangkan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi.

Dalam praktiknya, transfer elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, tetapi terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai “redoks”, walaupun tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut (misalnya yang melibatkan ikatan kovalen). Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan muatan formal (formal charge) dikenal sebagai reaksi metatesis.

Berikut pengertian dari kedua istilah tersebut.

1. Pengertian Reduksi

Reduksi adalah reaksi penangkapan elektron atau reaksi penurunan bilangan oksidasi, sedangkan reduktor merupakan zat yang melakukan proses reduksi terhadap zat lainnya. Reduksi merupakan peristiwa reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi dan kenaikan elektron. Berdasarkan penjelasan tersebut, reduksi dapat dikatakan merupakan reaksi ketika suatu zat kehilangan oksigen.

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), reduksi adalah pengurangan atau pemotongan (harga dan sebagainya). Contoh penggunaan: toko itu memberikan reduksi 20% menjelang lebaran.

a. Pengertian Reduksi Data

Reduksi data adalah suatu bentuk analisis dengan tujuan, menajamkan, mengarahkan, menggolongkan, mengorganisasi data, dan membuang sesuatu yang tidak perlu dengan cara sedemikian rupa, sehingga mendapat kesimpulan final yang dapat ditarik dan diverifikasi.

Menurut Sugiyono, reduksi data adalah merangkum, memilih hal-hal pokok, memfokuskan kepada hal-hal penting yang sesuai dengan topik penelitian, mencari tema, dan polanya, yang pada akhirnya memberikan gambaran lebih jelas dan mempermudah untuk melakukan pengumpulan data selanjutnya.

b. Pengertian Reaksi Reduksi

Reaksi reduksi adalah reaksi ketika suatu atom mengalami penurunan bilangan oksidasi. Dapat dikatakan bahwa reaksi reduksi adalah reaksi ketika suatu zat kehilangan oksigen. Contoh reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari adalah perkaratan, pembakaran, pembusukan, fotosintesis, dan metabolisme.

Banyak hal yang bisa dilakukan dengan peristiwa reduksi, misalnya pelarutan asam nitrat untuk bahan baku industri kimia atau pupuk pertanian, pengujian kandungan sulfat di dalam garam, menghindari kontaminasi air laut dalam proses sianidasi mineral emas, dan unsur kimia arsen.

2. Pengertian Oksidasi

Oksidasi adalah istilah yang perlu kalian pahami, khususnya dalam mempelajari ilmu kimia. KBBI menyatakan bahwa oksidasi merupakan penggabungan suatu zat dengan oksigen. Oksidasi sendiri merupakan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, maupun ion. Hal tersebut berbeda dengan reduksi yang merupakan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.

Keadaan oksidasi di dalam kimia adalah suatu indikator derajat oksidasi sebuah atom dalam suatu senyawa kimia. Keadaan oksidasi tersebut mencakup bilangan bulat yang terdiri atas nilai positif, negatif maupun nol. Untuk unsur senyawa murni sendiri keadaan oksidasi berupa nol.

—–

Oksidasi dan reduksi ini tentunya merujuk kepada perubahan bilangan oksidasi, sebab transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi, sehingga oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi. Reaksi seperti itulah yang melibatkan transfer elektron.

Jika berdasarkan perpindahan atau transfer elektron, reaksi reduksi merupakan reaksi penangkapan elektron titik Sementara itu, reaksi oksidasi merupakan reaksi dari pelepasan elektron. Pada praktiknya, transfer elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, tetapi ada banyak reaksi yang perlu diklasifikasikan sebagai redoks, meskipun tak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut, seperti sesuatu yang melibatkan ikatan kovalen. Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan formal charge atau muatan formal dikenal sebagai reaksi metatesis.

Konsep Redoks

Nah, untuk mengetahui secara lebih jelas tentang reaksi redoks, berikut ini telah disajikan pembahasan mengenai konsep redoks. Reaksi kimia yang melibatkan reaksi redoks atau reduksi–oksida sering kali dipakai dalam analisa titrimetri daripada reaksi asam basa, pembentukan kompleks maupun pengendapan. Ion-ion dari berbagai unsur hadir dalam wujud oksidasi yang berbeda-beda inilah menyebabkan munculnya begitu banyak kemungkinan reaksi redoks atau oksidasi-reduksi.

Perkembangan konsep reaksi redoks menghasilkan tiga konsep, yakni teori klasik, teori modern, dan konsep bilangan. Lalu, apa saja perbedaan di antara ketiganya? Yuk, perhatikan pembahasan lengkapnya di bawah ini.

1. Teori Klasik

Teori klasik mengatakan bahwasanya, oksidasi adalah sebuah proses penangkapan oksigen dan kehilangan hidrogen. Akan tetapi, di sisi lain reduksi merupakan proses kehilangan oksigen dan penangkapan hidrogen.

2. Teori Modern

Konsep redoks mengalami perkembangan dengan dilakukannya berbagai percobaan, sehingga menimbulkan teori modern. Dimana, teori modern ini mengatakan bahwasanya oksidasi adalah sebuah proses yang mengakibatkan hilangnya satu atau lebih elektron dari dalam zat. Zat yang mengalami oksidasi akan berubah menjadi lebih positif.

Sedangkan, reduksi sendiri merupakan sebuah proses yang mengakibatkan diperolehnya satu atau lebih elektron oleh suatu zat. Dimana, zat yang mengalami proses reduksi ini akan menjadi lebih negatif. Dari kedua teori tersebut dan reduksi yang tak hanya dilihat dari penangkapan oksigen dan hidrogen melainkan sebagai proses perpindahan elektron dari zat yang satu satu ke zat yang lainnya.

3. Konsep Bilangan Oksidasi

Konsep reaksi redoks yang melibatkan perpindahan elektron ini cuma dapat terjadi pada senyawa ionik saja. Sementara itu, pada senyawa kovalen tidak. Oleh sebab itulah, timbul konsep redoks yang ketiga, yakni berdasarkan perubahan bilangan oksidasi atau disebut juga biloks.

Bilangan oksidasi merupakan muatan positif dan negatif pada suatu atom. Unsur bilangan oksidasi positif ini sendiri umumnya adalah sebuah atom-atom unsur logam, misalnya Na, Fe, Mg, Ca, dan unsur logam lainnya. Sedangkan, unsur bilangan oksidasi negatif umumnya merupakan sebuah atom-atom unsur non logam, contohnya O, Cl, F, dan unsur non logam lainnya.

Menurut konsep perubahan bilangan oksidasi, menyatakan bahwa reaksi reduksi yaitu sebuah reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi. Sementara itu, reaksi oksidasi sendiri merupakan reaksi yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi.

Dimana, ada 8 (delapan) aturan dalam menentukan bilangan oksidasi suayu atom yang wajin Anda ketahuinya, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Konsep Bilangan Oksidasi Unsur Bebas Dalam Bentuk Atom dan Molekul yaitu O

Contoh bebas berbentuk atom.
C, Ca, Cu, Na, Fe, Al, Ne = 0
Contoh bebas berbentuk molekul.
Misalnya H2, O2, CI2, P4, S8, = 0.

2. Konsep Bilangan OksidasI Ion Monoatom dan Poliatom Sesuai Dengan Jenis Muatan Ionnya

Misalnya:
Bilangan oksidasi ion monoatom Na+, Mg2+, dan AI3+ secara berturut-turut ini yakni +1, +2, dan +3.
Bilangan oksidasi ion poliatom NH4+, SO42-, dan PO43- berturut-turut adalah +1, -2, dan -3.

3. Konsep Bilangan Oksidasi Unsur Pada Golongan Logam IA, IIA, dan IIIA Sesuai Dengan Golongan

Contoh bilangan oksidasi Na dalam senyawa NaCl yaitu +1
Seperti: IA = H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr = +1.
Contoh bilangan oksidasi Mg dalam senyawa MgSO2 yaitu +2.
Seperti: IIA = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra = +2.
Contoh bilangan oksidasi Al dalam senyawa AI203 yaitu +3.
Seperti IIIA = B, Al, Ga, In, Tl = +3.

4. Konsep Bilangan Oksidasi Unsur Golongan Transisi atau Golongan B Lebih dari Satu

Contoh:
Bilangan oksidasi Cu = +1 dan +2.
Bilangan oksidasi Au = +1 dan +3.
Bilangan oksidasi Sn = +3 dan +4.

5. Konsep Jumlah Bilangan Oksidasi Unsur-unsur yang Membentuk Ion = Jumlah Muatannya

Contohnya: NH4+ = +1

6. Konsep Jumlah Bilangan Oksidasi Unsur-unsur yang Membentuk Senyawa = 0

Contohnya: H2O = 0

7. Konsep Bilangan Oksidasi Hidrogen (H) Jika Berhubungan Dengan Logam = -1 Tetapi Jika H berhubungan dengan non logam = +1

Contohnya: Bilangan oksidasi H dalam AIH3 = -1

8. Konsep Bilangan Oksigen (O) Dalam Senyawa Peroksida = -1 dan Bilangan Oksidasi O Dalam Senyawa Non Peroksida = -2

Contohnya: Bilangan oksidasi O dalam senyawa BaO2 = -1.

Cara Menentukan Reaksi Reduksi dan Oksidasi (Redoks) Dengan Berdasarkan Konsep Kenaikan dan Penurunan Bilangan Oksidasi

Pada reaksi reduksi dan oksidasi (redoks), ada beberapa unsur yang bertindak sebagai reduktor dan oksidator. Dimana, zat yang mengalami oksidasi tersebut dinamakan reduktor, sementara itu zat yang mengalami reduksi dinamakan oksidator.

Cobalah Anda perhatikan contoh berikut:
Reaksi Mg(s) + 2HCl —–> MgCl2(aq) + H2(g)
Sebab Mg adalah unsur bebas, sehingga bilangan oksidasi Mg = 0. Kemudian, bilangan oksidasi H pada senyawa 2HCl bernilai +1 sebab unsur H berhubungan dengan unsur lain dan H merupakan golongan dari IA. Selanjutnya, sebab H = +1, maka berarti Cl = -1 supaya jumlah bilangan oksidasi 2HCl = 0.

Di ruas sebelah kanan, bilangan oksidasi Mg pada senyawa MgCl yaitu +2 sebab Mg berikatan dan merupakan unsur golongan IIA. Sebab, Cl mempunyai indeks 2 maka bilangan oksidasi Cl = -1 supaya jumlah bilangan oksidasi MgCl2 = 0. Selain itu, karena H2 adalah unsur bebas, maka bilangan oksidasi memiliki nilai 0. Dimana, unsur Mg mengalami kenaikan bilangan oksidasi dari 0 ke +2 jadi akan mengalami reaksi oksidasi.

Sehingga unsur Mg dapat dikatakan sebagai reduktor. Sedangkan, unsur H akan mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +1 ke 0, jadi akan mengalami reaksi reduksi. Oleh sebab itu, HCl dinamakan sebagai oksidator.

Contoh Reaksi Redoks

Salah satu contoh reaksi redoks yaitu antara hidrogen dan fluorin:
H2 + F2 a 2 HF

Anda bisa menuliskan semua reaksi tersebut sebagai 2 (dua) reaksi setengah:
Reaksi oksidasi: H2 a 2H+ + 2e-
Reaksi reduksi: F2 + 2e- a 2F-

Penganalisaan tiap-tiap reaksi setengah akan menjadikan keseluruhan proses kimia tampak lebih jelas lagu. Hal itu dikarenakan tidak terdapat perubahan total muatan selama reaksi redoks, total elektron yang berlebihan ada reaksi oksidasi wajib sama dengan jumlah yang dikonsumsi ada reaksi reduksi.

Unsur-unsur bahkan dalam bentuk molekul ini kerap kali mempunyai bilangan oksidasi nol. Pada reaksi diatas hidrogen teroksidasi dari bilangan oksidasi 0 menjadi +1, sementara itu fluorin tereduksi dari bilangan oksidasi 0 menjadi -1. Saat reaksi oksidasi dan reduksi digabungkan elektron yang terlibat akan saling mengurangi:

H2 a 2H+ + 2e-
F2 + 2e- à 2F-
______________________
H2 + F2 a 2H+ + 2F-
Dan ion-ion akan bergabung membentuk hidrogen fluorida:
H2 + F2 a 2H+ + 2F- a 2 HF

Contoh Reaksi Reduksi

Contoh reaksi redukdi bisa terjadi saat Gas klor Cl2 berubah menjadi ion klor Cl–, Kation Besi III (Fe3+) berubah menjadi Besi II (Fe2+) atau besi (Fe), atau saat Kation tembaga II (Cu2+) berubah menjadi logam tembaga Cu.

Adapun contoh reaksi reduksi adalah sebagai berikut.

Kedua reaksi di atas merupakan peristiwa pelepasan oksigen oleh suatu zat.

Kedua reaksi di atas merupakan peristiwa pengikatan elektron oleh suatu zat.

Bilangan oksidasi S turun dari +6 menjadi +4.

Perbedaan Reduksi dan Oksidasi

Pengertian reduksi dan reduktor memang saling keterkaitan. Bila melihat konteks katanya, kata reduksi merupakan kata yang mengandung makna sebuah peristiwa. Sedangkan reduktor ialah benda yang berfungsi menjalankan peristiwa tersebut.

Pada reduksi terdapat peristiwa diperolehnya elektron, atau menurunnya bilangan oksidasi suatu atom, molekul, atau ion. Sementara reduktor merupakan zat yang melakukan proses reduksi terhadap zat lainnya.

Terjadinya reduksi dikarenakan adanya reduktor, yaitu suatu materi yang berupa molekul, atom, atau ion, yang mereduksi molekul, atom, atau ion lainnya. Saat prosesnya terjadi, reduktor justru mengalami proses sebaliknya, yaitu oksidasi.

Oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron atau penambahan (kenaikan) bilangan oksidasi. Reduksi memiliki peristiwa yang selalu stimulan dengan peristiwa oksidasi, artinya setiap peristiwa reduksi selalu menimbulkan reaksi oksidasi. Kata reduksi dan reduktor dalam reaksi kimia selalu bertemu dengan pasangan kata oksidasi dan oksidator.

Oksidator dan Reduktor

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen pengoksidasi. Oksidator melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia “menerima” elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H, MnO, CrO₃, Cr, OsO₄) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin).

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen pereduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia “mendonorkan” elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi.

Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah. Jenis reduktor lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH₄ dan LiAlH₄), reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organik, terutama dalam reduksi senyawa-senyawa karbonil menjadi alkohol.

Metode reduksi lainnya yang juga berguna melibatkan gas hidrogen (H₂) dengan katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitik ini utamanya digunakan pada reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon. Cara yang mudah untuk melihat proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya ke oksidator. Sehingga dalam reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, dan oksidator mendapatkan elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibat dalam sebuah reaksi disebut sebagai pasangan redoks.

Nah, itulah artikel penjelasan tentang reduksi beserta proses dan contoh reaksi reduksi. Demikian artikel yang dapat dibagikan oleh Gramedia. Semoga bermanfaat!