Contoh Soal Menyeimbangkan Reaksi Redoks menggunakan Bilangan Oksidasi

Contoh Soal Menyeimbangkan Reaksi Redoks menggunakan Bilangan Oksidasi - Seperti yang telah Anda temukan dalam topik “Pengantar Kimia Redoks”, Reduksi dan Oksidasi dapat dikenal secara kualitatif dengan memeriksa persamaan kimia dan secara kuantitatif dengan Metode Bilangan Oksidasi dan Metode Setengah-Sel. Di sini kita akan berhadapan dengan Metode Bilangan Oksidasi untuk menentukan jika suatu reaksi Redoks telah terjadi dan menuliskan Persamaan Kimia Redoks berimbang.

Ingat: Oksidasi adalah kehilangan elektron oleh jenis pereaksi dan Reduksi adalah mendapatkan elektron.

Penggunaan Bilangan Oksidasi

 Bilangan Oksidasi dapat dialokasikan pada semua atom dalam sebuah reaksi seolah-olah mereka memiliki muatan ion monoatomik. Ini tidak masalah dalam pengikatan logam, ion atau kovalen, muatan teoritis diberikan seolah-olah semuanya bersifat ion. Untuk membedakan muatan ion dari suatu muatan Bilangan Oksidasi ditulis sebagai; 1+, 2+, 1-, 2- dll. dan Bilangan Oksidasi sebagai +1, +2, -1, -2 dll.

Aturan-aturan berikut digunakan untuk alokasi Bilangan Oksidasi:

Aturan 1: Bilangan Oksidasi unsur non kombinasi adalah nol, mis. Na = 0, S = 0 dan dalam Cl2 tiap atom Cl = 0.

Aturan 2: Bilangan Oksidasi ion monoatomik adalah muatannya, mis. Na+ = +1, Cl- = -1, Al3+ = +3 dan O2- = -2.

Aturan 3: Ketika menentukan Bilangan Oksidasi atom dalam ion molekul dan poliatomik, jumlah dari Bilangan Oksidasi adalah nol untuk molekul dan muatan pada ion dalam hal ion poliatomik, mis. CO2   C+4 + (2 x O-2) = 0 dan untuk ion karbonat CO32-  C+4 + (3 x O-2) = -2.

Aturan 4: Bilangan Oksidasi ion Golongan I adalah +1 dan ion Golongan II +2, mis. Na+ = +1 dan Ca2+ = +2.

Aturan 5: Bilangan Oksidasi atom oksigen (O) dalam molekul atau ion poliatomik adalah -2, kecuali dalam ion peroksida, O22-, yang mana adalah -1.

Aturan 6: Bilangan Oksidasi atom hidrogen (H) dalam molekul atau ion poliatomik adalah +1, kecuali dalam ion hibrida, H-, yang mana adalah -1.

Aturan 7: Bilangan Oksidasi Halogen, unsur Golongan VII adalah -1, kecuali ketika digabungkan dengan oksigen (Aturan 5) atau Halogen lain di atas Golongan, mis. Dalam ClO, atom Cl = +2 dan pada FBr, atom Br = +1.

Semua atom yang lain mungkin memiliki Bilangan Oksidasi biasa, namun dipertimbangkan penggunaan aturan di atas yang diterapkan dalam urutan-urutan di atas. Ini secara khusus penting ketika menentukan Bilangan Oksidasi atom yang digabungkan dengan O, H dan halogen.

Beberapa Contoh

Pada molekul H2 Bilangan Oksidasi masing-masing atom hidrogen adalah 0; Aturan 1.

Bilangan Oksidasi Ca2+ adalah +2; Aturan 2.

Pada molekul H2S dua atom hidrogen memberikan suatu Bilangan Oksidasi masing-masing +1 (Aturan 6) dan atom sulfat -2 (Aturan 3);  (2 x H+1) + S-2 = 0.

Pada poliatomik ion SO42- dua atom oksigen memberi Bilangan Oksidasi masing-masing -2 (Aturan 5) dan atom sulfat +6 (Aturan 3);   S+6 + (4 x O-2)  = -2.

Untuk dapat lebih baik menentukan jika suatu jenis telah menjalani Oksidasi atau Reduksi para ahli kimia mengalokasikan Bilangan Oksidasi pada semua atom dan ion-ion yang turut serta dalam reaksi Redoks. Mereka kemudian mencari perubahan pada Bilangan Oksidasi ini untuk menentukan jika suatu jenis telah menjalani reaksi Redoks.

Pada reaksi: C  +  O2  > CO2  Atom karbon memiliki bilangan oksidasi 0 dan sama halnya dengan tiap atom dalam molekul oksigen mempunyai bilangan oksidasi 0. Pada sisi hasil, atom karbon dioksida memiliki bilangan oksidasi +4 dan bilangan oksidasi tiap atom oksigen -2.

Karena atom karbon telah meninggalkan bilangan oksidasi 0 ke +4 kita katakan Bilangan Oksidasi-nya meningkat sebanyak empat (4) dan ia telah melalui Oksidasi. Demikian pula tiap atom oksigen telah meninggalkan bilangan oksidasi 0 ke -2 kita katakan Bilangan Oksidasi-nya menurun sebanyak dua (-2) dan ia telah melalui Reduksi.

Menyeimbangkan Persamaan Kimia Redoks

Untuk menyeimbangkan persamaan kimia Redoks menggunakan Bilangan Oksidasi tuliskan jenis yang bereaksi dan hasilnya dengan ruangan untuk penyeimbangan dan menentukan Bilangan Oksidasi-nya.

Sebagai contoh: Reaksi antara larutan potasium permanganat yang diasamkan dan larutan natrium klorida untuk membentuk gas klor dan ion mangan(II) dalam larutan:

Langkah 1: (Tinggalkan ion potasium karena ia merupakan ion penonton dan bukan bagian dari reaksi Redoks.)

MnO4-    +  Cl-     >      Mn2+    +    Cl2

Bilangan Oksidasi atom Mn bergerak dari +7 ke +2 suatu reduksi 5e-.

Bilangan Oksidasi atom Cl bergerak dari -1 keo 0 suatu oksidasi 1e-.

Langkah 2: Kalikan Cl- dengan 5 untuk menyeimbangkan 5e- dari reduksi Mn.

MnO4- + 5 Cl-   >  Mn2+   +   2½ Cl2  x 2 agar setimbang dengan seluruh bilangan.

2 MnO4-   + 10 Cl-   >    2 Mn2+    +    5 Cl2

Langkah 3: Setimbangkan atom O dengan H2O.

2 MnO4-   + 10 Cl-   >    2 Mn2+    +    5 Cl2  +  8 H2O

Langkah 4: Setimbangkan atom hidrogen dengan H+.

2 MnO4-  +  Cl-     + 16 H+   >    2 Mn2+    +    5 Cl2  +  8 H2O

Langkah 5: Periksa keseimbangan atom-atom dan jumlah muatan pada ion-ion pada tiap sisi, mereka haruslah sama; di sini 4+ pada tiap sisi. (2 x -1) + (10 x -1) + (16 x +1) = 4+ = 2 x +2

Ini adalah keseimbangan Neto Persamaan Redoks , tidak menampakkan ion penonton.

Ini adalah tentang sesulit yang mereka bisa dimengerti, lihat bagaimana Anda mengerjakannya sekarang.

S1

Untuk reaksi yang tidak setimbang : Ag+(aq)  + Pb(s)  >  Ag(s)  + Pb2+(aq), menggunakan Bilangan Oksidasi tentukan jenis mana yang telah teroksidasi dan tereduksi dan seberapa banyak. 

S2

Untuk rekasi tak setimbang: H+(aq) + Al(s)  >  H2(g)  + Al3+(aq), menggunakan Bilangan Oksidasi tentukan jenis manakah yang telah teroksidasi dan seberapa banyak. 

S3

Untuk rekasi tak setimbang: MnO4-(aq)  + Cu(s)  >  MnO2(s)  + Cu2+(aq), menggunakan Bilangan Oksidasi tentukan jenis manakah yang telah teroksidasi dan seberapa banyak.

S4

Untuk rekasi tak setimbang: NO3-(aq)  + H2S(g)  >  NO2(g)  + S(s), menggunakan Bilangan Oksidasi tentukan jenis manakah yang telah teroksidasi dan seberapa banyak. 

S5

Untuk rekasi tak setimbang: H2O2(aq)  + Fe2+(aq)  >  H2O(l)  + Fe3+(aq), menggunakan Bilangan Oksidasi tentukan jenis manakah yang telah teroksidasi dan seberapa banyak. 

S6

Menggunakan metode Bilangan Oksidasi tentukan kesetimbangan persamaan Neto Redoks untuk reaksi: Ag+(aq)  +
Pb(s)  >  Ag(s)  + Pb2+(aq)

S7

Menggunakan metode Bilangan Oksidasi tentukan kesetimbangan persamaan Neto Redoks untuk reaksi: MnO4-(aq) + Cu(s)  >  Mn2+(aq)  + Cu2+(aq)

S8

Menggunakan metode Bilangan Oksidasi tentukan kesetimbangan persamaan Neto Redoks untuk reaksi: H2O2(aq)  +
Fe2+(aq)  >  H2O(l)  + Fe2+(aq)

S9

Menggunakan metode Bilangan Oksidasi tentukan kesetimbangan persamaan Neto Redoks untuk reaksi: NO3-(aq) + Ag(s)  >  NO(g)  + Ag+(aq)

S10

Kesetimbangan persamaan Neto Redoks untuk reaksi: Cr2O72-(aq)  + Sn2+(aq)  >  Cr3+(aq)  + Sn4+(aq)   adalah ....

Share this post