REAKSI OKSIDASI REDUKSI (2) PENGARUH ASAM DAN BASA TERHADAP LOGAM

I.       Tujuan Percobaan          : Mempelajari Pengaruh asam dan basa trhadap logam

II.    Landasan Teori

PENGERTIAN REDUKSI OKSIDASI

Pengikatan Oksigen :

Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi dengan oksigen  dinamakan oksida sehingga reaksi antara oksigen dan suatu unsur dinamakan reaksi oksidasi. Karat  besi  adalah  senyawa  yang  terbentuk  dari  hasil  reaksi  antara besi dan oksigen (besi oksida). Perkaratan besi merupakan salah satu contoh dari reaksi  oksidasi. 

Pada reaksi tersebut, besi mengalami oksidasi dengan cara mengikat oksigen  menjadi  besi  oksida. Kebalikan dari reaksi oksidasi dinamakan reaksi reduksi. Pada reaksi reduksi  terjadi  pelepasan  oksigen.

Pelepasan dan Penerimaan Elektron

Dalam konsep redoks, peristiwa pelepasan elektron dinamakan oksidasi, sedangkan  peristiwa  penerimaan  elektron  dinamakan  reduksi.

Pada  reaksi  tersebut,  enam  elektron  dilepaskan  oleh  dua  atom  besi  dan diterima oleh tiga atom oksigen membentuk senyawa Fe2O3, Oleh karena itu, peristiwa oksidasi selalu disertai peristiwa reduksi. Pada setiap persamaan reaksi,  massa  dan  muatan  harus  setara  antara  ruas  kanan  dan  ruas  kiri (ingat  kembali  penulisan  persamaan  reaksi). Persamaan reaksi redoks tersebut memiliki muatan dan jumlah atom yang sama antara ruas sebelah kiri dan sebelah kanan persamaan reaksi. Oksidasi  besi  netral  melepaskan  elektron  yang  membuatnya  kehilangan muatan.  Dengan  menyamakan  koefisiennya  maka  muatan  pada  kedua ruas  persamaan  reaksi  menjadi  sama.  Penyetaraan  pada  reaksi  reduksi oksigen  juga  menggunakan  cara  yang  sama. 

Reduktor dan Oksidator

Dalam  reaksi  redoks,  pereaksi  yang  dapat  mengoksidasi  pereaksi  lain dinamakan  zat  pengoksidasi  atau  oksidator.  Sebaliknya,  zat  yang  dapat mereduksi  zat  lain  dinamakan  zat  pereduksi  atau  reduktor. Pada Contoh diatas, Magnesium melepaskan elektron yang menyebabkan  klorin  mengalami  reduksi.  Dalam  hal  ini,  magnesium  disebut  zat pereduksi  atau  reduktor.  Sebaliknya,  atom  klorin  berperan  dalam mengoksidasi  magnesium  sehingga  klorin  disebut  oksidator.

Reaksi Redoks Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi

Bagaimana  bilangan  oksidasi  dapat  menjelaskan  reaksi  redoks?  Apa Anda  cukup  puas  dengan  konsep  transfer  elektron? Tinjau antara reaksi SO2 dengan O2 membentuk SO3.

Jika  dikaji  berdasarkan  konsep  pengikatan  oksigen  maka  reaksi tersebut  adalah  reaksi  oksidasi.  Jika  dikaji  berdasarkan  transfer  elektron maka Anda mungkin akan bingung, mengapa? Pada reaksi tersebut tidak terjadi transfer  elektron,  tetapi terjadi penggunaan  bersama  pasangan elektron  membentuk  ikatan  kovalen. Reaksi tersebut tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer  elektron.

Oleh karena banyak reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan  dengan konsep pengikatan oksigen maupun transfer elektron  maka para pakar kimia mengembangkan konsep alternatif, yaitu perubahan bilangan oksidasi. Menurut konsep  ini,  jika  dalam  reaksi  bilangan  oksidasi  atom  meningkat  maka atom  tersebut  mengalami  oksidasi.  Sebaliknya,  jika  bilangan  oksidasinya turun  maka  atom  tersebut  mengalami  reduksi.

Untuk  mengetahui  suatu  reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan bilangan oksidasi maka perlu diketahui biloks dari setiap atom, baik dalam pereaksi maupun  hasil  reaksi.

Berdasarkan  diagram  tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa:

Atom  S  mengalami  kenaikan  biloks  dari  +4  menjadi  +6,  peristiwa ini  disebut  oksidasi; atom O mengalami penurunan biloks dari 0 menjadi –2, peristiwa ini disebut  reduksi. Dengan  demikian,  reaksi  tersebut  adalah  reaksi  redoks.

Oleh  karena molekul  O2 menyebabkan  molekul  SO2 teroksidasi  maka molekul  O2 adalah  oksidator.  Molekul  O2 sendiri  mengalami  reduksi  akibat  molekul SO2 sehingga  SO2 disebut reduktor.

“ASAM”

Asam (yang sering diwakili dengan rumus umum HA) secara umum merupakan senyawa kimia yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan dengan pH lebih kecil dari 7. Dalam definisi modern, asam adalah suatu zat yang dapat memberi proton (ion H⁺) kepada zat lain (yang disebut basa), atau dapat menerima pasangan elektron bebas dari suatu basa. Suatu asam bereaksi dengan suatu basa dalam reaksi penetralan untuk membentuk garam. Contoh asam adalah asam asetat (ditemukan dalam cuka) dan asam sulfat (digunakan dalam baterai atau aki mobil). Asam umumnya berasa masam; walaupun demikian, mencicipi rasa asam, terutama asam pekat, dapat berbahaya dan tidak dianjurkan.

“Logam”

Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi. Bijih logam ditemukan dengan cara penambangan yang terdapat dalam keadaan murni atau bercampur. Bijih logam yang ditemukan dalam keadaan murni yaitu emas, perak, bismut, platina, dan ada yang bercampur dengan unsur- unsur seperti karbon, sulfur, fosfor, silikon, serta kotoran seperti tanah liat, pasir, dan tanah.

Bijih logam yang ditemukan dengan cara penambangan terlebih dahulu dilakukan proses pendahuluan sebelum diolah dalam dapur pengolahan logam dengan cara dipecah sebesar kepalan tangan, dipilih yang mengandung unsur logam, dicuci dengan air untuk mengeluarkan kotoran, dan terakhir dikeringkan dengan cara dipanggang untuk mengeluarkan uap yang mengandung air.

IV. Alat dan Bahan

Alat :

-        Tabung Reaksi

-        Rak Tabung reaksi

-        Paku besi

-        Pipet pencet

-        Gelas kimia

Bahan:

-        Logam Fe, Zn, Cu

-        Larutan Na₂S₂O₃

-        Larutan HNO₂ 5M

-        Larytan HCl 5M

V. Prosedur Percobaan

1.      Siapkan spotong kecil logam Fe, Zn, dan Cu. Brsihkan logam tersbut menggunakan sabut baja (ampelas) dan tempatkan sample tersebut ke dalam tabung-tabung scara berpisah.

2.      Tambahkan 3 ml larutan HCl 5M kedalam tabung tes dan catat perubahan yang terjadi pada table lembar kerja dan tulis prsamaan reaksinya.

3.      Jika tidak terjadi, panaskan tabung-tabung t es tersebut  secara hati-hati dan catat prubahan yang terjadi

4.      ulangi langkah-langkah tersebut untuk logam-logam lain

5.      ulangi cara krja pada langkah 1-4 dengan menggunakan larutan HNO3 5M sebagai pengganti larutan HCl. Catat semua pengamatan dan tulis pula persamaan reaksinya.

6.      ulangi cara kerja pada langkah 1-4 dengan menggunakan larutan HCl. Catat hasil pengamatan.

7.      Ke dalam tabung tersebut , tambahkan 2 ml Na2S2O3 amati perubahan yang terjadi.

VI. Hasil Pengamatan

Asam	Logam	Pengamatan		Persamaan Reaksi
		Dingin	Panas
HCl	Zn	Timbul gas H2 brwarna putih. Zn larut dalam HCl dan mnghasilkan panas,		Zn (s) + 2HCl (aq) ® ZnCl2 (s) + H2 (g)
	Fe	Timbul gas H2 tapi raksi lebih lambat. Larutan brwarna hijau bning.		Fe (s)  + 2HCl (aq) ® Fe2+ + 2Cl- (s) +H2 (g)
	Cu	Tidak bereaksi	Cu tidak larut, larutan berubah menjadi kuning bening	Cu (s) + 2HCl (aq) ® CuCl (s) +H2 (g)
HNO3	Zn	Larut, tapi lebih lambat dari dngan menggunakan HCl. Ada sedikit gelembung gel-gel menghasilkan panas , larutan brwarna orange bening.		3Zn (s) +8HNO3 (aq) ® 3Zn 2+ + 2NO + 6NO3- + 4H2O (g)
	Fe	Bereaksi lebih cepat dari HCl. Terdapat gelembung gas. Larutan berwarna coklat kehitaman.		Fe (s)  +HNO3 (aq)  ® F3+ +NO +2H2O (g)
	Cu	Bereaksi sangat lambat ada gas berwarna coklat kekuningan dan larutan brwarna biru muda bening.		Cu (s) + HNO3 (aq)  ®  Cu(NO3)2 (s) + H2 (g)

Logam	Pengamatan dan Persamaan Reaksi
	Pngaruh alkali	Pengaruh Sulfida
Zn	Zn + NaOH ®  terdapat endapan seperti gelatin putih,	Zn +NaOH +Na2S2O3 ® tidak bereaksi
Fe	Fe +NaOH ® terdapat endapan putih,	Fe + NaOH +Na2S2O3 ® tidak bereaksi
Cu	Cu + NaOH ® terdapat endapan biru tembaga(II) hidroksida. Bila dipanaskan endapan diubah menjadi tembaga(II) oksida hitam.	Cu + NaOh + Na2S2O3 ® tidak bereaksi

VIII. Persamaan Reaksi

Zn (s) + 2HCl (aq) ® ZnCl₂ (s) + H₂ (g) ↑

Fe (s)  + 2HCl (aq) ® Fe2+ + 2Cl- (s) +H₂ (g) ↑

Cu (s) + 2HCl (aq) ® CuCl (s) +H₂ (g) ↑

3Zn (s) +8HNO₃ (aq) ® 3Zn 2+ + 2NO + 6NO₃- + 4H2O (g) ↑

Fe (s)  +HNO₃ (aq)  ® F3+ +NO +2H₂O (g) ↑

Cu (s) + HNO₃ (aq)  ®  Cu(NO₃)2 (s) + H₂ (g) ↑

Zn2+ (s) + S2- (aq) -> ZnS(s)
Cu2+ (s) + S2- (aq) -> CuS (s)
Fe(s)  +2OH- (aq) ® Fe(OH)₂ ↓

Cu₂+ (s) +2OH- (aq) ® Cu(OH)₂ ↓

Zn(s) +2OH- (aq) ↔Zn(OH)₂ ↓

IX. Pembahasan

          Pada percobaan kali ini yaitu "Reaksi Oksidasi Reduksi" (2) Pengaruh Asam dan Basa terhadap Logam" dilakukan dua perlakuan yaitu percobaan untuk mengetahui pengaruh asam terhadap logam dan percobaan untuk mengetahui pengaruh alkali terhadap logam.

Zink adalah logam yang putih kebiruan. logamnya yang murni melarutkan lambat sekali dalam asam dan dalam alkali. Yang terakhir dengan mudah larut dalam asam klorida encer dan asam sulfat encer, yangmana tak ada gas yang dilepaskan. Dengan bertambah pekatnya konsentrasi asam nitrat,akan terbentuk dinitrogen oksida (N2O), nitrogen oksida(NO). Aram nitrat pekat mempunyai pengaruh xang kecil terhadap zink,karena rendahnya kelarutan zink nitrat dalam suasana demikian. Zink juga larut dalam hidroksida alkali, yang mana terbentuk tetrahidroksozinkat (II). Zink bereaksi dengan larutan NaOH menghasilkan endapan seperti gelatin putih, yaitu zink hidroksida, dimana endapan larut dalam asam dan juga dalam reagensia yang berlebihan.

Besi(Fe) yang digunakan dalam percobaan ini yaitu paku besi. Asam klorida encer dan pekat dan asam sulfat melarutkan besi, dan menghasilkan garam-garam besi(II) dan gas hidrogen. Dengan asam nitrat dingin terbentuk ion besi(II) dan ammonia. Asam nitrat pekat dingin membuat besi menjadi pasif, dalam keadaan ini tak bereaksi dengan asam nitrat encer dan tak pula mendesak tembaga dan larutan air suatu garam tembaga. Asam nitrat pekat yang panas melarutkan besi dengan membentuk gas nitrogen oksida dan ion besi(III). Besi bereaksi dengan NaOH menghasilkan endapan putih besi(II) hidroksida, bila tak terdapat udara sama sekali. endapan ini tak larut dalam reagensia berlebihan, tetapi larut dalam asam. Bila terkena udara, besi(II) hidroksida dengan cepat dioksidasikan, yang pada akhirnya menghasilkan besi(III) hidroksida yang coklat kemerahan. Pada kondisi biasa, Fe(OH)2 nampak sebagai endapan hijau kotor dengan penambahan hidrogen peroksida segera dioksidasikan
menjadi besi(III) hidroksida.

Tembaga (Cu) adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa,dan liat. Karena potensial electrode standarnya positif, tembaga tak larut dalam asam klorida, meskipun dengan adanya oksigen Cu bisa larut sedikit. Asam nitrat yang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga. cu dengan larutan NaOH dalam larutan dingin menghasilkan endapan biru tembaga(II) hidroksida dimana endapan tak larut dalam reagensia berlebihan. Bila dipanaskan, endapan diubah menjadi tembaga(II) oksida hitam oleh dehidratasi.

X. Kesimpulan
1. Pengaruh alkali terhadap logam alkali Zn,Fe, Cu menghasilkan endapan.
2. Logam Zn larut dengan mudah pada larutan HCl dan menghasilkan gas hidrogen.
3. Asam nitrat pekat, dingin membuat besi menjadi pasif.
4. Karena potensial elektrode standarnya positif, tembaga tak larut dalam asam klorida, meskipun dengan adanya oksigen Cu bisa larut sedikit.

Daftar Pustaka
Vogel.1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta: PT. Kalman Media Pusaka.
Cotton dan G. wilkinson.1998. Kimia Anorganik dasar. Jakarta: UI Press.
Gulo, Fakhili.2006. Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik II. Inderalaya : FKIP P.MIPA D. KIMIA UNSRI.