9 Aturan Bilangan Oksidasi dan Reksi Reduksi dalam Ilmu Kimia

Ilustrasi aturan bilangan okidasi. Foto: istock.com.

Dalam materi oksidasi reduksi kimia SMA, saat mencari muatan sebuah atom, setiap siswa perlu paham dengan aturan bilangan oksidasi. Aturan bilangan oksidasi dapat membantu menghitung jumlah atom dengan lebih sederhana.

Pasalnya, setiap bilangan oksidasi menunjukkan jumlah total elektron yang telah dihilangkan suatu unsur dalam keadaan oksidasi positif atau ditambahkan unsur dalam keadaan oksidasi negatif untuk mencapai keadaan saat ini.

Sehingga, jika bilangan oksidasi dicari dengan menghitung jumlah elektron yang ditransfer, tidak akan efisien dan akan memakan waktu lama. Aturan bilangan oksidasi akan memberikan metode yang lebih sederhana, jadi akan lebih efektif dalam mengerjakan soal.

Aturan Bilangan Oksidasi

ilustrasi aturan bilangan oksidasi. Foto: pixabay.com.

Mengutip buku Kimia SMA/MA Kelas X oleh Suyatno, dalam ilmu Kimia, bilangan oksidasi disebut juga bilangan biloks, yakni bilangan positif negatif dari suatu muatan yang dimiliki atom jika atom tersebut berikatan dengan atom lain.

Agar dapat menentukan bilangan oksidasi dengan efisien, berikut beberapa aturan bilangan oksidasi yang perlu diperhatikan:

1. Unsur Bebas Memiliki Bilangan Oksidasi=0

Unsur bebas adalah unsur yang belum berikatan dan mempunyai bilangan oksidasi nol. Unsur ini dibagi menjadi dua yakni unsur bebas dengan bentuk atom sepert C, Ca, Cu, Na, Fe, AI, Ne dan unsur bebas berbentuk molekul seperti H2, O2, Cl2, P4 dan S8.

2. Bilangan oksidasi ion adalah sebesar muatan ion tersebut

Bilangan ion monotom adalah bilangan oksidasi yang selalu mempunyai nilai yang sama dengan muatan bersih ion tersebut. Contohnya:

3. Unsur-Unsur yang membentuk senyawa memiliki bilangan oksidasi= 0

Contoh bilangan oksidasi H2O adalah 0. Sebab, bilangan oksidasi H = +1 dan atom H memiliki indeks 2, sehingga biloks H dikalikan dengan indeks H= +1 x2 = 2. Agar jumlah biloks H dan O sama dengan O. maka bilangan oksidasi O harus bernilai -2.

4. Ion monoatom dan poliatom memiliki bilangan oksidasi sama dengan jumlah muatan ion.

Contohnya bilangan oksidasi ion monoatom Na+, Mg2+, dan Al3+ berturut-turut adalah +1, +2, dan +3. Sementara bilangan oksidasi ion poliatom NH4+, SO42-, dan PO4 pangkat 3- berturut-turut adalah +1, -2, dan -3.

5. Bilangan Oksidasi Unsur Oksigen dalam Senyawa -2

Oksigen mengalami oksidasi -2 pada sebagian besar senyawanya. Namun, hal ini tak berlaku pada bilangan oksidasi berikut.

6. Bilangan Oksidasi Hidrogen adalah +1

Setiap atom Hidrogen atau (H) menunjukkan keadaan oksidasi +1. Contohnya HBr jika diuraikan H memiliki elektron 1 dan Br memiliki 7 elektron.

Br memiliki jumlah elektronegatif lebih banyak, sehingga senyawa ini akan menarik elektron H dan H melepaskan elektron yang ia miliki. Sehingga Br bermuatan negative dan H bermuatan positif.

Namun, jika hidrogen terikat dengan unsur yang elektroniknya lebih kecil maka bilangan oksidasinya adalah -1. Contohnya NaH, Hidrogen memiliki sifat elektronegatif lebih banyak daripada Na.

Sehingga hidrogen akan menarik elektron dan Na akan melepaskan elektronnya. Maka, H bermuatan negatif dan Na bermuatan positif.

7. Bilangan oksidasi unsur-unsur golongan alkali (IA) dalam berbagai senyawa dibentuknya adalah +1.

8. Bilangan Oksidasi unsur-unsur alkali Tanah IIA dalam senyawa memiliki +2

Unsur yang menerapkan aturan ini adalah Mg, Ca, SR, Ba dalam semua senyawanya memiliki bilangan oksidasi +1

9. Bilangan Oksigen Unsur Halogen VIIA adalah -1

Aturan ini tak berlaku untuk bilangan oksihalogen dengan nilai +1, +3, +5, dan +7. Contoh senyawa Oksihalogen adalah:

Baca Juga: Mengenal Unsur Bebas Bilangan Oksidasi dan Contohnya dalam Kimia

Contoh Soal Bilangan oksidasi

ilustrasi contoh soal bilangan oksidasi. Foto: pixabay.com.

Setelah mengetahui 9 aturan bilangan oksidasi, sekarang saatnya untuk memahami cara menentukan bilangan oksidasi melalui contoh soal di bawah ini yang dikutip dari buku Cara Mudah Belajar Kimia oleh Sutardi dan buku Kimia Dasar oleh Estiningsih Tri Handayani.

Contoh Soal 1

Tentukan Bilangan Oksidasi Atom S pada senyawa H2SO4!

Pembahasan:

Muatan H2SO4 = 2 x biloks H + biloks S + 4x biloks O

O= 2(+1) + biloks S + 4 (-2)

= 2+biloks S+ (-8)

Maka biloks S = 0 -2 += 6

Jadi bilangan oksidasi atom S pada senyawa H2SO4 adalah 6

Contoh Soal 2

Tentukan bilangan oksidasi atom Cr pada ion Cr2O7 pangkat 2-!

Pembahasan

Muatan Cr2O72- = 2 x biloks Cr + 7.biloks O

-2 = 2 x biloks Cr + 7 (-2)

2x Biloks Cr = -2 +14 = +12

Biloks Cr = +6

Contoh Soal 3

Tentukan bilangan oksidasi atom C pada senyawa Na2C2O4!

Pembahasan

Muatan Na2C2O4 = 2x biloks Na + 2 x biloks C + 4 x biloks O

O = 2(+1) + 2 x biloks C + 4(-2)

= 2+2 x biloks C + (-8)

2x Biloks C = +6

Biloks Cr = + 3

Contoh Soal 4

Tentukan Billoks V pada VOSO4!

Pembahasan:

Dalam senyawa VOSO4 terdapat dua atom yakni V dan S yang belum diketahyi biloknya. Maka VOSO 4 diionkan terlebih dahulu. Maka VOSO4 = VO2 + SO42-

Setelah itu dikerjakan dengan cara di atas. Berikut langkah-langkahnya

Muatan VO2+ = biloks V + Biloks O

+2 = biloks V + biloks O

= biloks V + (2)

Biloks V = +4

Sedangkan Muatan SO42- = biloks S + 4 x biloks O

-2 = biloks S+ 4 (-2)

Biloks S= +6

Contoh Soal 5

Berapa bilangan oksidasi Fe dan S dalam FeSO4?

Pembahasan

Bilangan oksidasi besi atau Fe adalah +2 karena pada sulfat ion adalah -2 dan harus menambahkan 0. Bilangan oksidasi Oksigen adalah -2 dengan memberi muatan total -8 untuk empat atom oksigen. Jika Fe adalah +2, maka S harus +6 untuk menambah jadi 0. Maka +2, +6, dan 8 sama dengan 0.

Contoh Soal 6

Hitunglah biloks Cr dalam K2Cr2Oz!

Pembahasan

Jumlah biloks negatif dikurangi biloks positif dibagi jumlah atom yang dicari dengan cara tanpa mengikutkan tanda:

Maka 2Cr =70 – 2K

Cr = 14-2/2= 6

Cr termasuk logam sehingga biloksnya adalah positif.

Contoh Soal 7

Tentukan bilangan oksidasi atom Fe2O3!

Pembahasan:

Ingat aturan bilangan oksidasi yang mengandung unsur-unsur senyawa adalah 0. Artinya Fe2O3 = 0

Biloks O = -2. Karena atom O memiliki indeks 3, maka biloks 0 dikaliakan dengan indeks O= -2 x3 = 6.

Agar jumlah biloks Fe dan O=0, maka biloks Fe harus bernilai +6. Tapi karena atom Fe punya indeks 2.

Maka biloks Fe: indeks Fe = +6 :2 = =3.

Jadi biloks Fe2 =+3

Reaksi Redoks Ditinjau dari Bilangan Oksidasi

ilustrasi reaksi redoks. Foto: pixabay.com.

Saat menemukan soal redoks pada setiap latihan materi Kimia, Anda perlu memahami konsep dari reaksi redoks. Mengutip buku Cara Mudah Belajar Kimia oleh Sutardi, reaksi oksidasi adalah reaksi atom yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi.

Adapun reaksi reduksi adalah reaksi di mana suatu atom mengalami penurunan bilangan oksidasi. Atom senyawa yang menyebabkan atom senyawa lain mengalami reaksi oksidasi disebut sebagai oksidator.

Sementara itu, atom senyawa yang menyebabkan senyawa atom lain mengalami reaksi reduksi disebut reduktor. Agar lebih paham simak contoh soal berikut ini.

Perhatikan reaksi pada unsur Fe2O3 + 3CO -- 2Fe + 2CO2.

a. Tentukan perubahan bilangan oksidasi yang terjadi pada atom Fe dan C!

b. Tentukan senyawa yang mengalami oksidasi!

c. Tentukan senyawa yang merupkaan hasil reduksi!

d. Tentukan senyawa yang bertindak sebagai oksidator dan senyawa yang bertindak sebagai reduktor!

Pembahasan:

a. Perubahan bilangan oksidasi dari unsur senyawa di atas adalah sebagai berikut

Fe2O3 + 3CO --------> 2Fe + 3CO2

Fe2 = +3 reduksi dari 2Fe menjadi 0

Maka CO= +2 Okidasi dari 3CO2 = +4 sederhananya dapat dilihat pada gambar berikut:

tangkapan layar buku Mudah Belajar Kimia oleh Sutardi,

b. Senyawa yang mengalami oksidasi adalah CO

c. Senyawa yang merupakan hasil reduksi adalah Fe

d. Pada reasi di atas, CO menyebabkan Fe2O3 mengalami reduksi, mkaa Co disebut reduktor. Sebaliknya Fe2O3 menyebabkan Co mengalami oksidasi, maka Fe2O3 disebut oksidator.

(IPT)