Redoks dan Elektrokimia

Reaksi Redoks Dalam Kehidupan Sehari-hari

1. 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 (H2O2).

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.

Reaksinya:

Proses oksidasi pada pemutihan:

2. 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.

Reaksi oksidasi:

Reaksi reduksi:

3. Pembakaran

Pembakaran merupakan contoh reaksi redoks yang paling umum. Pada pembakaran propana

(C3H8-;) di udara (mengandung O2), atom karbon teroksidasi membentuk CO2 dan atom oksigen tereduksi menjadi H2O.

Reaksi:

4. 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 danelektrolitnya adalah KOH. Reaksi yang terjadi:

anoda : Cd + 2 OH-→Cd(OH)2+ 2e

katoda : NiO(OH) + H2O→Ni(OH)2+ OH-

Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,4 volt.

5. Baterai alkali

Baterai alkali hampir sama dengan bateri karbon-seng. Anoda dan katodanya samadengan baterai karbon-seng, seng sebagai anoda dan MnO2 sebagai katoda.Perbedaannya terletak pada jenis elektrolit yang digunakan. Elektrolit pada bateraialkali adalah KOH atau NaOH. Reaksi yang terjadi adalah:

anoda: Zn + 2 OH-→ZnO + H2O + 2e

katoda: 2MnO2+ H2O + 2e-→Mn2O3+ 2OH-

Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali 1,54 volt. Arus dan tegangan padabaterai alkali lebih stabil dibanding baterai karbon-seng.

6. 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→Zn2++ 2 e-

katoda : Ag2O + H2O + 2e→2Ag + 2 OH-

Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,5 volt.

7. AKI

Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil adalah baterai 12 volt timbal-asamyang biasa dinamakan Aki. Baterai ini memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkanseri. Logam timbal dioksidasi menjadi ion Pb2+

dan melepaskan duaelektron di anoda. Pb dalam timbal (IV) oksida mendapatkan dua elektron danmembentuk ion Pb2+ di katoda. Ion Pb2+bercampur dengan ion SO42- dari asamsulfat membentuk timbal (II) sulfat pada tiap-tiap elektroda. Jadi reaksi yang terjadiketika baterai timbal-asam digunakan menghasilkan timbal sulfat pada keduaelektroda

.PbO2+ Pb + 2H2SO4→2PbSO4+ 2H2O

Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai timbal-asam bersifat spontan dantidak memerlukan input energi. Reaksi sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidakspontan karena membutuhkan input listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai danmenyediakan energi bagi reaksi di mana timbal sulfat dan air diubah menjaditimbal(IV) oksida, logam timbal dan asam sulfat.

2PbSO4+ 2H2O→PbO2+ Pb + 2H2SO4

8. Baterai karbon-seng

Kalau anda memasukkan dua atau lebih baterai dalam senter, artinya andamenghubungkannya secara seri. Baterai harus diletakkan secara benar sehinggamemungkinkan elektron mengalir melalui kedua sel. Baterai yang relatif murah iniadalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat beberapa jenis, termasuk standarddan alkaline. Jenis ini sering juga disebut sel kering karena tidak terdapat larutanelektrolit, yang menggantikannya adalah pasta semi padat.Pasta mangan(IV) oksida (MnO2) berfungsi sebagai katoda. Amonium klorida(NH4Cl) dan seng klorida (ZnCl2) berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada lapisanluar berfungsi sebagai anoda.Reaksi yang terjadi :

anoda : Zn→Zn2++ 2 e-

katoda : 2MnO2+ H2O + 2e-→Mn2O3+ 2OH-

Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoksutama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng.

Zn + 2MnO2+ H2O→Zn2++ Mn2O3+ 2OH-

Baterai ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt. baterai ini bias digunakanuntuk menyalakan peralatan seperti senter, radio, CD player, mainan, jam dansebagainya.

9. .pengaratan logam

4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s)

10. RedoksdalamFotografi

FilmfotografidibuatdariplastikyangdilapisigelatinyangmengandungmilyaranbutiranAgBr,yangpekaterhadapcahaya

.-Ketikacahayamengenaibutiran-butiranAgBr,terjadilahreaksiredoks

.-SehinggaionAg+tereduksimenjadilogamnya,danionBr-menjadigasBromin

11. Pernapasan sel

contohnya, adalah oksidasi glukosa (C6H12O6) menjadi CO2 dan reduksi oksigen menjadi air. Persamaan ringkas dari pernapasan sel adalah:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

12. Reaksidalamselbahanbakar

2H2+4OH-→4H2O+4e

O2(g)+2H2O+4e-→4OH-

Reaksitotal

2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)

13. Las karbits

Karbit atau Kalsium karbida adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CaC2. Karbit digunakan dalam proses las karbit dan juga dapat mempercepat pematangan buah.

Persamaan reaksi Kalsium Karbida dengan air adalah:

CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Karena itu 1 gram CaC2 menghasilkan 349ml asetilen. Pada proses las karbit, asetilen yang dihasilkan kemudian dibakar untuk menghasilkan panas yang diperlukan dalam pengelasan.

14. Pada perkaratan besi

Pada peristiwa perkaratan (korosi), logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi.

Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3 . xH2O => berwarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu

dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) —–> Fe2+(aq) +2e ………….. E=+0,44V

O2(g) + 2H2O(l) +4e ——–> 4OH- ……. E=+0,40V

Ion besi (II) yg terbentuk pd anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yg kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . xH2O, yaitu karat besi.