Oksidasi – Pengertian, Bilangan Oksidasi dan Contoh Soal Reaksinya

Posted on

Oksidasi adalah salah satu proses kimia yang sangat penting dalam berbagai aspek kehidupan dan ilmu pengetahuan. Ini adalah reaksi kimia di mana suatu zat kehilangan elektron atau meningkatkan bilangan oksidasi. Proses oksidasi memiliki dampak signifikan dalam berbagai bidang, mulai dari biologi dan kimia organik hingga teknologi dan lingkungan. Artikel ini akan mengupas secara mendalam tentang apa itu oksidasi, jenis-jenisnya, peran dalam kehidupan sehari-hari, serta dampaknya pada lingkungan.

Pengertian Bilangan Oksidasi

Oksidasi
Oksidasi

Bilangan oksidasi atau biasa dibetu Biloks ialah merupakan sebagai jumlah muatan negatif dan positif dalam sebuah atom, yang secara tidak langsung menandakan jumlah elektron yang sudah diterima atau diserahkan.

Kemudian tanda negatif merupakan atom Atom yang menerima elektron , namun sedangka atom yang melepaskan elektron akan bertanda positif. Tanda (+) dan (-) pada biloks dituliskan sebelum angkanya, Contoh: +2, atau +1, sedangkan pada muatan ditulis sesudah angkanya, contoh: 2+ atau 3+.

Besarnya muatan dapat ditunjukan oleh bilangan oksidasi yang disumbangkan oleh atom atau unsur tersebut pada molekul atau ion yang telah dibentuknya.

Bilangan oksidasi juga berguna untuk mengekspresikan persamaan reaksi setengah yang terjadi dalam sebuah reaksi oksidasi dan reduksi.

Jenis-Jenis Oksidasi

Oksidasi dapat dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan kondisi dan mekanisme reaksinya:

  1. Oksidasi Biologis: Proses ini terjadi dalam tubuh makhluk hidup, seperti oksidasi glukosa dalam sel untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP melalui respirasi selular.
  2. Oksidasi Kimia: Reaksi kimia yang melibatkan transfer elektron dari satu zat ke zat lainnya, seperti oksidasi logam atau reaksi oksidasi dalam kimia organik.
  3. Oksidasi Termal: Terjadi saat zat bereaksi dengan oksigen dalam kondisi panas yang tinggi, seperti pembakaran bahan bakar fosil dalam mesin pembakaran.
  4. Oksidasi Aerobik dan Anaerobik: Aerobik terjadi dalam lingkungan yang memiliki oksigen, sementara anaerobik terjadi dalam kondisi tanpa oksigen atau dengan sedikit oksigen.
  5. Oksidasi Katalitik: Reaksi oksidasi yang dibantu oleh katalis, seperti oksidasi amonia menjadi nitrogen dioksida dalam proses pembuatan asam nitrat.

Peran dalam Kehidupan Sehari-hari

Oksidasi memiliki peran yang signifikan dalam kehidupan sehari-hari:

  1. Metabolisme: Oksidasi glukosa dalam tubuh manusia menghasilkan energi yang diperlukan untuk aktivitas sehari-hari.
  2. Pembakaran Bahan Bakar: Kendaraan bermotor dan mesin industri membakar bahan bakar melalui reaksi oksidasi untuk menghasilkan energi mekanik.
  3. Pengawetan Makanan: Oksidasi dapat digunakan sebagai metode pengawetan makanan dengan mengurangi pertumbuhan mikroorganisme.
  4. Industri Kimia: Oksidasi digunakan dalam produksi berbagai bahan kimia, seperti pembuatan asam sulfat dan hidrogen peroksida.
Baca Juga :  Asam Sitrat

Dampak Lingkungan

Walaupun oksidasi adalah proses alami, beberapa bentuk oksidasi dapat memiliki dampak negatif pada lingkungan:

  1. Polusi Udara: Oksidasi bahan bakar fosil menghasilkan polutan udara seperti nitrogen dioksida dan ozon troposferik, yang berkontribusi pada masalah polusi udara.
  2. Kerusakan Material: Oksidasi dapat menyebabkan kerusakan pada material seperti karat pada logam atau pelapukan pada batu.
  3. Ozon Troposferik: Oksidasi bahan kimia yang dilepaskan ke atmosfer dapat berkontribusi pada pembentukan ozon troposferik yang merugikan tanaman dan kesehatan manusia.

Bilangan Oksidasi Atau Biloks

  • Biloks unsur bebas dalam bentuk monoatomik, diatomik, triatomik, tetraatomik, dan seterusnya, memiliki harga nol.Contoh: Fe, C, H2, Cl2, F2, O2, P4, dan S8.
  • Bilangan oksidasi atom F ialah-1.
  • Atom logam selalu memiliki bilangan oksidasi positif dengan harga sesuai dengan nomor golongannya, kecuali untuk logam transisi yang memiliki biloks lebih dari satu.
  • Bilok atom Li,Na,K,Rb,dan.Cs ialah+1.
  • Biloks atom Be,Mg,Ca,Sr,Ba,dan Ra ialah+2.
  • Biloks atom Al ialah+3.
  • Biloks atom H umumnya ialah +1+, kecuali jika berikatan dengan unsur logam, seperti Na, bilangan oksidasi menjadi negatif (-1). Senyawa atom H dengan unsur logam disebut senyawa hidrida. Contoh: biloks H dalam senyawa Natrium hidrida (NaH) ialah-1.
  • Biloks atom O umumnya adalah -2, kecuali jika berikatan dengan atom F, atau dalam senyawaan peroksida dan superoksida. Bilangan oksidasi atom O adalah +2 dalam OF2, dalam senyawa peroksida (misalnya H2O2) berharga -1. Adapun dalaam senyawa superoksida (seperti KO2), biloks O bernilai -1/2.
  • Untuk Jumlah keseluruhan dari biloks yakni merupakan atom penyusun satu ion sama dengan muatan ion tersebut. Contoh biloks:S2-=-2;Fe3+=+3;MnO4= -1;dan Cr2O72-=-2.
  • Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur pembentuk senyawa netral sama dengan nol.

Contoh:

Muatan H2O= (2 x biloks H) + (1 x biloks O) = 0

  • = (2x(+1))+(1x (-2))=0

Muatan KClO3=(1xbiloks.K)+(1x.biloks Cl)+(3x biloks O)=0

  • = (1 x (+1)) + (1 x (+5)) + (3 x (-2)) = 0

Muatan Al(OH)3 = (1 x biloks Al) + (3 x biloks O) + (3 x biloks H) = 0

  • = (1 x (+3)) + (3 x (-2)) + (3 x (+1)) = 0

Ingat! Jika semua unsur diatas saling bersaing maka gunakan prioritas beriku:

F > logam > H >

Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi (Biloks)

Bagaimana menentukan bilangan oksidasi (biloks) atom suatu unsur? Untuk kasus ini, dari para pakar kimia bersepakat guna mengembangkan aturan yang berkaitan dengan biloks unsur, yakni sebagai berikut.

1. Pada bentuk unsur atau molekul , yang mana bilangan oksidasi atomnya sama dengan 0 (nol).

Contoh:

Kemudian pada biloks Na denagan unsur Na=0; biloksOdalam molekul O2=0; biloks Cl dalam molekul Cl2=0; biloks P dalam molekul P4 = 0

2. Kemudian pada senyawa ion, yang mana pada bilangan oksidasi atomnya sama dengan muatan kation dan anionnya.

Contoh:

Kemudian padakandungan  senyawa NaCl, yang mana atom Na bermuatan +1 dan atom Cl bermuatan –1 sehingga bilangan oksidasi Na = +1 dan Cl = –1.

3. Selanjutnya pada bilangan oksidasi yang mana atom yang lain ditentukan menurut aturan berikut.

Baca Juga :  Contoh Perubahan Kimia

a) Biloks atom golongan IA dalam semua senyawa ialah +1. Biloks atom golongan IIA dalam semua senyawa yakni+2.

b) Biloks atom unsur halogen (VIIA) dalam senyawa biner ialah–1, sedangkan dalam senyawa poliatom bergantung pada senyawanya.

c) Biloks atom oksigen dalam senyawa adalah –2, kecuali dalam peroksida (seperti H2O2, Na2O) sama dengan –1 dan dalam superoksida (seperti KO2) sama dengan – 1/2. 

d) Selanjutnya dalam biloks atom hidrogen yang mana senyawanya (misalnya HCl, H2O, NH3) ialah+1, kecuali dalam senyawa hidrida (seperti NaH, BaH2) sama dengan –1.

4. Total dari jumlah pada bilangan oksidasi dalam senyawa netral yakni sama dengan 0 (nol). Jumlah total total bilangan oksidasi untuk ion sama dengan muatan ionnya.

Contoh:

Pada biloksdalam molekul H2O=0; dan dalam ion CO32–=–2; biloks dalam ion NH4+=+1.

Contoh Soal Bilangan Oksidasi

Contoh Soal 1

Tentukan biloks atom unsur yaang dicetak tebal dalam senyawa berikut ini:

  • N2O5
  • MnO4
  • Cr2O72-
  • Na2S2O7
  • Al2(SO4)3

Jawab:

Bilangan oksidasi akan ditentukan, misalkan x:

1. Muatan N2O5 ialah sama dengan (2 x biloks N) + (5 x biloks O)

  • 0    = (2x (x)) + (5 x (-2))
  • 0    = 2x – 10
  • x     = +5

Maka, biloks atom N dalam senyawa N2O5 ialah+5

Contoh Soal.2

Muatan MnO4 ialah (1 x biloks Mn) + (4 x biloks O) ialah:

  • -1      ialah(1 x (x)) + (4 x (-2))
  • -1      ialahx – 8
  • x        ialah+7

Maka, biloks atom Mn dalam senyawa MnO4 ialah+7

Contoh Soal.3

Muatan pada oksidasi Cr2O72- = (2 x biloks Cr) + (7 x biloks O) ialah:

  • -2      ialah (2 x (x)) + (7 x (-2))
  • 2      ialah2x -14
  • x         ialah+6

Maka, biloks atomCr dalam senyawa Cr2O72- ialah+6

Contoh Soal.4

Muatan pada unsur Na2S2O7 = (2 x biloks Na) + (2 x biloks S) + (7 x biloks O), ialah

  • 0   = (2 x (+1)) + (2 x (x)) + (7 x (-2))
  • 0   = 2 + 2x -14
  • x    = +6

Maka, biloks atom S dalam senyawa Na2S2O7 ialah +6

Contoh Soal.5

5. Muatan pada Al2(SO4)= (2 x biloks Al) + (3 x biloks S) + (12 x biloks O), yakni:0     = (2 x (+3)) + (3 x (x)) + (12 x (-2))

0     = 6 + 3x -24

x     = +6

Maka, biloks atom S dalam senyawa Al2(SO4)3 ialah+6.

Kesimpulan

Oksidasi adalah proses kimia yang penting dalam berbagai aspek kehidupan. Dari reaksi biologis dalam tubuh manusia hingga produksi industri, oksidasi memainkan peran sentral. Namun, perlu diingat bahwa beberapa bentuk oksidasi juga dapat memiliki dampak negatif pada lingkungan. Oleh karena itu, pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme oksidasi dan pengaruhnya sangat penting dalam upaya untuk menjaga keseimbangan antara kemajuan manusia dan perlindungan lingkungan.