OKSIDASI DAN REDUKSI

Dalam sejarah kimia, salah satu dari perselisihan yang penuh semangat perhatian oksidasi alami. Cerita bermula dalam tahun 1718 ketika Georg Stahl, ahli kimia Jerman mengemukakan bahwa logam terbentuk dari oksida itu yang dipanaskan dengan karbon karena logam mengabsorbsi zat yang diberi nama “phlogiston”. Sebaliknya, dia mengemukakan bahwa pemanasan logam pada udara menghasilkan oksidanya karena pelepasan phlogiston pada atmosfir.

Lima puluh empat tahun kemudian, ahli kimia Prancis Louis Bernard Guyton de Morveau melakukan eksperimen dengan hati-hati menunjukkan bahwa selama pembakaran, logam meningkat dalam beratnya. Bagaimanapun, keberadaan phlogiston sangat baik membuat banyak kimiawan bahwa dia menginterpretasikan hasil sebagai pengertian bahwa phlogiston memiliki berat yang negatif. Rekannya, Antonie Lavoiser, yang sudi untuk mengeluarkan konsep phlogiston dan mengusulkan bahwa pembakaran seharusnya penambahan oksigen pada logam (oksidasi) dan bahwa pembentukan logam dari oksida berhubungan dengan kehilangan oksigen (reduksi).

Editor Jurnal Sains Prancis yang setuju dengan teori phlogiston, mereka tidak mempublikasikan hasil dari Lavoiser. Kemudian Lavoiser dengan perubahan barunya, De Morveau, dan kawan-kawan, membuat jurnal mereka untuk mempublikasikan “kimia baru”. Ini menjatuhkan teori phlogiston itu menyebabkan kimiawan menyadari bahwa unsur merupakan zat / bahan dasar dalam kimia dan kimia modern telah lahir.

Peristilahan Redoks

Banyak reaksi anorganik adalah reaksi redoks; dan seperti banyak bidang lainnya dari kimia, studi oksidasi dan reduksi memiliki kosakata dan definisi sendiri. Secara tradisional, oksidasi dan reduksi dimana tiap defines dalam dalam tiga cara berbeda, ditunjukkan pada Tabel berikut:

Definisi tradisional dari oksidasi dan reduksi

Dalam kimia modern, kita menggunakan definisi yang lebih umum dari oksidasi dan reduksi :

Oksidasi : Kenaikan Bilangan Oksidasi

Reduksi : Penurunan Bilangan Oksidasi

Aturan Bilangan Oksidasi

Tentu saja, sekarang kita mendefinisikan bilangan oksidasi (biasa juga disebut keadaan oksidasi). Bilangan oksidasi adalah nilai teoritis sederhana digunakan untuk menyederhanakan elektron. Kami memberikan nilai itu untuk unsur umum pada dasar dari aturan set sederhana:

1. Bilangan oksidasi (Biloks) dari atom sebagai unsur adalah nol.
2. Bilangan oksidasi ion monoatomik adalah sama dengan muatan ionnya.
3. Penjumlahan aljabar dari bilangan oksidasi dalam senyawa poliatomik netral adalah nol; dalam ion poliatomik sama dengan muatan ionnya.
4. Dalam kombinasi unsur, unsur yang lebih elektronegatif memiliki karakteristik bilangan oksidasi negatif (sebagai contoh, -3 untuk nitrogen, -2 untuk oksigen, -1 untuk klorin), dan unsur yang lebih elektropositif memiliki bilangan oksidasi positif.
5. Hidrogen biasanya memiliki bilangan oksidasi +1 (kecuali dengan unsur yang lebih elektropositif, dimana adalah -1).

 

Contoh 1, untuk mencari bilangan oksidasi sulfur dalam asam sulfat H₂SO₄, kita dapat menggunakan aturan 3 :

2[Biloks (H)] + [Biloks (S)] + 4[Biloks (O)] = 0

Karena oksigen biasanya memiliki bilangan oksidasi -2 (aturan 4) dan hidrogen +1 (aturan 5), kita tulis
2 (+1) + [Biloks (S)] + 4(-2) = 0

Sehingga [Biloks (S)] dalam senyawa H₂SO₄ = +6

 

Contoh 2, menentukan bilangan oksidasi iodin dalam ion ICl₄^–. Untuk ini, kita dapat menggunakan aturan 3 :
[Biloks (I)] + 4[Biloks (Cl)] = –1

Klor lebih elektronegatif disbanding iodin, jadi klor akan memiliki bilangan oksidasi konvensional negatif -1 (aturan 4). Dengan demikian
[Biloks (I)] + 4(–1) = –1

Sehingga [Biloks (I)] dalam ion ICl₄^–= +3

 

Penentuan Bilangan Oksidasi dari Elektronegativitas

Penghafalan aturan tidak seperlunya memungkinkan kita untuk memahami konsep bilangan oksidasi. Lebih lanjut, banyak ion poliatom dan molekul dimana tidak jelas cara untuk mengaplikasikan aturan. Kita dapat menggunkan beberapa metodeuntuk menentukan bilangan oksidasi, tapi salah satu yang berikut adalah khususnya berguna untuk kasus dimana terdapat dua atom dari unsur yang sama nampak dalam molekul atau ion tapi memiliki lingkungan kimia yang berbeda. Metode ini memberikan tiap atom dalam bilangan oksidasinya, tidak hanya nilai rata-rata.

Untuk memberikan bilangan oksidasi pada atom dengan ikatan kovalen, kita menggambar rumus elektron titik dari molekul dan merujuk pada nilai elektronegativitas unsur.  Walaupun elektron dalam ikatan kovalen polar adalah pemakaian bersama (sharing) yang unik, untuk maksud dari pemberian bilangan oksidasi, kita asumsikan bahwa mereka lebih lengkap oleh dirinya sendiri dengan atom yang lebih elektrongatif. Kemudian kita bandingkan berapa banyak elektreon terluar (valensi) yang dimiliki atom dalam molekul atau ion dengan bilangan itu memiliki unsur monoatomik bebas. Perbedaan (jumlah elektron valensi yang dimiliki atom bebas dikurangi jumlah elektron valensi yang dimiliki oleh molekul atau atom ionik)  adalah bilangan oksidasi.

Gambar 1. Diagram Nilai Elektronegativitas Pauling dari beberapa non logam dan semilogam

Molekul hidrogen klorida akan disajikan sebagai contoh. Gambar 1 menunjukkan bahwa klor memiliki elektronegativitas yang lebih besar dari hidrogen, jadi kita berikan ikatan elektron untuk klor. Atom klor dalam hidrogen klorida akan memiliki lebih satu elektron dalam set terluar elektron dibandingkan dengan atom klor netralnya. Oleh karena itu kita berikan bilangan oksidasinya adalah 7 kurang 8, atau –1. Atom hidrogen kehilangan satu elektron, dengan demikian memiliki bilangan oksidasi adalah 1 kurang 0, atau +1. Penetapan diilustrasikan sebagai berikut:

Reduksi Oksidasi