Reaksi Reduksi Oksidasi

Kimia Kelas 1 SMA

Reaksi Reduksi Oksidasi

Komentar

Reaksi Redoks

Secara kimia, reaksi redoks tidak berbeda dengan reaksi-reaksi kimia yang lain, tetapi dalam reaksi redoks ada perubahan bilangan oksidasi akibat perubahan muatan. Perubahan muatan ini disebabkan adanya exchange elektron dari satu molecule ke iota lain. Jika exchange elektron ini dimanfaatkan akan menghasilkan energi listrik arus searah sebab aliran listrik tiada lain adalah aliran elektron. 

Sel Volta Komersial 

Sel Volta adalah sumber energi listrik siap pakai yang dikemas dalam bentuk dan ukuran sesuai kegunaan. Sel Volta terdiri atas elektrode (anode dan katode) tempat terjadinya reaksi redoks. Kedua elektrode ini dicelupkan ke dalam zat kimia yang berperan sebagai medium aliran listrik dan sebagai oksidator atau reduktor. 

Umumnya, sel Volta komersial berupa sel kering baterai dan collector (accu). Jenis baterai bermacam-macam di antaranya baterai seng-karbon, baterai litium, dan baterai nikel-kadmium (nicad) 

Pengertian Reaksi Redoks Berdasarkan :

Bilangan Oksidasi

Berdasarkan bilangan oksidasi berkembang sejalan dengan munculnya masalah dalam reaksi-reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep exchange elektron maupun dengan konsep pengikatan oksigen. 

Misalnya reaksi yang terjadi antara SO2 dan O2: SO2(g) + O2(g) → SO3(g) 

Struktur SO3 

Jika dikaji berdasarkan konsep pengikatan oksigen maka reaksi tersebut adalah reaksi oksidasi. Jika dikaji berdasarkan exchange elektron maka Anda mungkin akan bingung, mengapa? Pada reaksi tersebut tidak terjadi exchange elektron, tetapi melalui penggunaan bersama pasangan elektron membentuk ikatan kovalen. Oleh karena senyawa SO3 merupakan senyawa kovalen (perhatikan gambar diatas) maka reaksi tersebut tidak dapat dijelaskan dengan konsep exchange elektron. 

Perubahan Bilangan Oksidasi

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

Apa yang dimaksud bilangan oksidasi? Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang menyatakan valensi iota dalam suatu senyawa yang dapat memiliki harga positif maupun negatif. 

Pengikatan Oksigen

Sebelum dikenal elektron, konsep redoks dihubungkan dengan reaksi kimia yang melibatkan oksigen dan hidrogen. 

Sejak dulu, para pakar kimia sudah mengetahui bahwa oksigen dapat bereaksi dengan banyak unsur. Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi dengan oksigen dinamakan oksida sehingga reaksi antara oksigen dan suatu unsur dinamakan reaksi oksidasi. 

Korosi 

Karat besi adalah senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi antara besi dan oksigen (besi oksida). Perkaratan besi merupakan salah satu contoh dari reaksi oksidasi. Persamaan reaksi pembentukan oksida besi dapat ditulis sebagai berikut. 

4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) 

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. Besi oksida dapat direduksi dengan cara direaksikan dengan gas hidrogen, persamaan reaksinya: 

Fe2O3(s) + 3H2(g) → 2Fe(s) + 3H2O(g)

Contoh:

C(s) + O2(g) → CO2(g) CO(g) + H2(g) → C(s) + H2O(g) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) CH4(g) + 2O2(g) →CO2(s) + 2H2O(g)

(reaksi oksidasi) (reaksi reduksi) (reaksi oksidasi) (reaksi oksidasi)

Transfer Elektron

Dalam konsep redoks, peristiwa pelepasan elektron dinamakan oksidasi, sedangkan peristiwa penerimaan elektron dinamakan reduksi. Pada pembentukan senyawa NaCl dari unsur-unsurnya, atom natrium mengalami oksidasi, sedangkan atom klorin mengalami reduksi. Penggabungan kedua proses itu dinamakan reaksi redoks. Reaksi redoks pada peristiwa perkaratan besi dapat dijelaskan dengan reaksi berikut:

Oksidasi	:	2Fe → 2Fe3+ + 6e–
Reduksi	:	3O2 + 6e– → 3O2–
Reaksi keseluruhan	:	2Fe + 3O2 → Fe2O3

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

Berdasarkan uraian sebelumnya, apa yang dapat sobat simpulkan mengenai zat-zat kimia dihubungkan dengan konsep redoks? Semua zat kimia dapat dikelompokkan ke dalam dua kelompok, yakni zat-zat yang mengalami oksidasi dan zat-zat yang mengalami reduksi.

Dalam reaksi redoks, pereaksi yang dapat mengoksidasi pereaksi lain dinamakanzat pengoksidasi atau oksidator. Sebaliknya, zat yang dapat mereduksi zat laindinamakan zat pereduksi atau reduktor. 

Baca selengkapnya

Alkana dan Turunannya Pada Senyawa Hidrokarbon

Kimia Kelas 1 SMA Senyawa Karbon

Alkana dan Turunannya Pada Senyawa Hidrokarbon

Komentar

ALKANA, ALKENA, ALKUNA ALKIL

ALKANA

Dari materi kimia kelas X sebelumnya, sobat Al Chemy telah diperkenalkan sedikit mengenai alkana. Alkana merupakan kelompok senyawa hidrokarbon alifatik jenuh atau kelompok senyawa hidrokarbon yang ikatan antar karbonnya (kecuali CH4) merupakan ikatan kovalen tunggal. 

Rumus Umum Alkana 

Untuk mempelajari rumus umum alkana, perhatikan tabel rumus molekul dan nama beberapa alkana rantai lurus berikut ini. 

No	Rumus Molekul	Nama	No	Rumus Molekul	Nama
1. 2. 3. 4. 5.	CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12	Metana Etana Propana Butana Pentana	6. 7. 8. 9. 10.	C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22	Heksana Heptana Oktana Nonana Dekana

Bila senyawa alkana diurutkan berdasarkan jumlah particle C nya, ternyata ada perbedaan jumlah iota C dan H secara teratur yaitu CH2. Deret senyawa ini merupakan deret homolog yaitu suatu deret senyawa sejenis yang perbedaan jumlah iota suatu senyawa dengan senyawa berikutnya sama. 

Dari rumus-rumus molekul alkana di atas dapat disimpulkan bahwa rumus umum alkana adalah: 

 C_nH_2n+2      ;n = Jumlah Atom Karbon

Struktur Alkana 

Senyawa golongan alkana withering sederhana adalah metana (CH4) yang terdiri atas satu particle karbon dan empat iota hidrogen. Display molekulnya sebagai berikut. 

RUMUS MOLEKUL DAN STRUKTUR ALKANA

Struktur Molekul Alkana

Struktur molekul alkana yang lebih panjang, seperti etana, propana, butana, dan yang lainnya membentuk rantai yang memanjang. Struktur alkana dan senyawa karbon umumnya biasa dituliskan dalam bentuk rumus struktur yang dimampatkan, seperti empat deret alkana pertama berikut. 

CH4	CH3−CH3	CH3−CH2−CH3	CH3−CH2− CH2−CH3
CH4 (metana)	C2H6 (etana)	C3H8 (propana)	C4H10 (butana)

Berdasarkan strukturnya alkana merupakan suatu hidrokarbon yang mempunyai ikatan tunggal antara C dan C nya. Oleh karena semua C sudah mengikat 4 particle lain, maka alkana disebut hidrokarbon jenuh atau parafin. Kata parafin berasal dari parum afinis yang berarti mempunyai daya gabung yang kecil, dengan kata lain alkana sukar bereaksi dengan zat lain.

ALKENA

Alkena merupakan senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap dua karbon-karbon (C=C). Alkena termasuk hidrokarbon tidak jenuh. 

Rumus Umum Alkena 

Perhatikan rumus molekul beberapa alkena dan namanya pada tabel berikut 

Rumus Molekul Alkena

Dari tabel diatas dapat disimpulkan bahwa rumus umum alkena adalah: 

No	Rumus Molekul	Nama
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	C2H4 C3H6 C4H8 C5H10 C6H12 C7H14 C8H16 C9H18 C10H20 C11H22	Etena Propena Butena Pentena Heksena Heptena Oktena Nonena Dekena Undekena

Dari tabel diatas dapat disimpulkan bahwa rumus umum alkena adalah:

C_nH_2n         ; n = Jumlah Atom Karbon

Struktur Alkena 

Alkena withering sederhana adalah etena yang memiliki rumus mampat CH2=CH2. Dalam alkena terdapat sekurang-kurangnya satu buah ikatan rangkap dua karbon-karbon. 

Tiga deret pertama dari alkena rantai lurus dapat ditulis dalam bentuk struktur mampat sebagai berikut. 

CH2=CH2	CH2=CH−CH2	CH2=CH− CH2−CH2
C2H4 (etena)	C3H6 (propena)	C4H8 (propena)

Sama halnya dengan alkana, senyawa-senyawa dalam golongan alkena membentuk deret homolog, dengan selisih antarsenyawa yang berurutan sebanya.

ALKUNA

Alkuna adalah hidrokarbon tidak jenuh yang mengandung ikatan rangkap tiga karbon-karbon. Alkuna paling sederhana adalah asetilen atau etuna (C₂H₂), dengan rumus struktur sebagai berikut: H–C≡C–H, dan rumus umum alkuna adalah C_nH_2n-2.

Bentuk tiga dimensi dari etuna ditunjukkan pada gambar berikut.

Rumus Molekul Alkuna tiga Dimensi

Terlihat bahwa bentuk molekulnya adalah linear.

Etuna dapat dibuat dengan cara mereaksikan CaC₂ dan air yang digunakan sebagai sumber energi las besi.

Empat deret pertama dari alkuna dapat ditulis dalam bentuk struktur molekul yang dimampatkan. Perhatikan bentuk struktur molekul berikut.

Alkana atau Alkena

Aturan tata nama alkuna menurut aturan IUPAC sama seperti pada alkana atau alkena. Rantai induk ditentukan oleh rantai terpanjang yang mengandung ikatan rangkap tiga karbon-karbon dan akhiran untuk nama induk adalah -una sebagai pengganti -ana pada alkana.

Isomer yang terjadi pada alkuna adalah isomer posisi ikatan rangkap dan isomer struktur untuk gugus alkil, sedangkan isomer geometri pada alkuna tidak terjadi.

Baca selengkapnya

Klasifikasi Hidrokarbon

Kimia Kelas 1 SMA Senyawa Karbon

Klasifikasi Hidrokarbon

Komentar

Atom Karbon dan Hidrogen

Sobat Al Chemy sudah mengetahui kalau senyawa karbon merupakan senyawa yang paling banyak ditemukan. Untuk mempermudah mempelajarinya, maka diperlukan pengelompokan. Pada dasarnya, senyawa karbon dapat digolongkan ke dalam senyawa hidrokarbon dan turunannya. Senyawa turunan hidrokarbon adalah senyawa karbon yang mengandung atom-atom lain selain atom karbon dan hidrogen, seperti alkohol, aldehida, protein, dan karbohidrat.

Senyawa Hidrokarbon

Ditinjau dari cara berikatan karbon-karbon, senyawa hidrokarbon dapat dikelompokkan menjadi dua bagian besar.

Senyawa hidrokarbon alifatik, yaitu senyawa hidrokarbon yang membentuk rantai karbon dengan ujung terbuka, baik berupa rantai lurus atau bercabang. 

Senyawa Alifatik dibedakan sebagai berikut 

Senyawa hidrokarbon jenuh, merupakan senyawa hidrokarbon yang berikatan kovalen tunggal. Contohnya, senyawa alkana. Gas alam dan minyak bumi tergolong hidrokarbon alifatik. 

Senyawa hidrokarbon tidak jenuh, merupakan senyawa hidrokarbon yang berikatan kovalen rangkap dua atau rangkap tiga. Contohnya alkena dan alkuna. 

Senyawa hidrokarbon siklik, yaitu senyawa hidrokarbon dengan ujung rantai karbon tertutup. 

Senyawa Siklik dibedakan sebagai berikut. 

Senyawa hidrokarbon alisiklik, merupakan senyawa golongan alifatik dengan ujung rantai karbon tertutup. Contohnya sikloheksana dan sikloheksena. 

Senyawa hidrokarbon aromatik, merupakan senyawa benzena dan turunannya. Contoh hidrokarbon aromatik yaitu benzena, naftalena, toluena, dan sebagainya. 

Kelompok senyawa hidrokarbon yang akan sobat pelajari di kelas X adalah hidrokarbon alifatik, yaitu alkana, alkena, dan alkuna. Selanjutnya, sobat Materi Kimia SMA akan mempelajari materi Alkana

Baca selengkapnya

Alkana, Alkena dan Alkuna

Kimia Kelas 1 SMA Kimia Organik

Alkana, Alkena dan Alkuna

Komentar

Alkana, Alkena dan Alkuna

Rumus Umum Alkana, Alkena, Alkuna, Molekul, Struktur, Senyawa Kimia - Sebelumnya bacalah terlebih dahulu materi mengenai Rumus Molekul. 

1. Rumus Umum Alkana

Alkana merupakan senyawa hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan karbonnya merupakan ikatan tunggal. Senyawa alkana merupakan rantai karbon yang paling sederhana.. Senyawa paling sederhana dari alkana yaitu metana. Metana hanya memiliki satu atom karbon yang mengikat empat atom H. Senyawa alkana mempunyai rumus :

C_nH_{2n + 2}

Tabel 1. Deret homogon dari rumus struktur, rumus molekul, dan tata nama senyawa alkana [1]

Jumlah Karbon	Rumus Molekul	Struktur	Nama
1	CH4	CH4	Metana
2	C2H6	CH3 – CH3	Etana
3	C3H8	CH3 – CH2 – CH3	Propana
4	C4H10	CH3 – (CH2)2 – CH3	Butana
5	C5H12	CH3 – (CH2)3 – CH3	Pentana
6	C6H14	CH3 – (CH2)4 – CH3	Heksana
7	C7H16	CH3 – (CH2)5 – CH3	Heptana
8	C8H18	CH3 – (CH2)6 – CH3	Oktana
9	C9H20	CH3 – (CH2)7 – CH3	Nonana
10	C10H22	CH3 – (CH2)8 – CH3	Dekana

Berdasarkan tabel di atas dapat dilihat bahwa perbedaan kesepuluh senyawa di atas terletak pada jumlah gugus metilena (–CH₂–). Senyawa dengan kondisi demikian disebut homolog. Susunan senyawa yang dibuat sedemikian rupa sehingga perbedaan dengan tetangga dekatnya hanya pada jumlah metilena disebut deret homolog.

2. Rumus Umum Alkena

Alkena adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh yang memiliki satu ikatan rangkap (C = C). Senyawa yang mempunyai dua ikatan rangkap disebut alkadiena, yang mempunyai tiga ikatan rangkap disebut alkatriena, dan seterusnya. Bagaimana rumus umum alkena? Perhatikan senyawa-senyawa di bawah ini kemudian bandingkan!

Apa kesimpulan yang Anda ambil? Alkena ternyata mengikat lebih sedikit dua atom hidrogen dibandingkan alkana.

Karena rumus umum alkana CnH2n + 2, maka rumus umum alkena adalah :

C_nH_2n

Tabel 2. Deret homogon dari rumus struktur, rumus molekul, dan tata nama senyawa alkena. [1]

Jumlah C	Rumus Struktur	Rumus Molekul	Nama Kimia
2	H2C = CH2	C2H4	Etena
3	H2C = CH – CH3	C3H6	Propena
4	H2C = CH – CH2 – CH3	C4H8	1-butena
5	H2C = CH – (CH2)2 – CH3	C5H10	1-pentena
6	H2C = CH – (CH2)3 – CH3	C6H12	1-heksena
7	H2C = CH – (CH2)4 – CH3	C7H14	1-heptena
8	H2C = CH – (CH2)5 – CH3	C8H16	1-oktena
9	H2C = CH – (CH2)6 – CH3	C9H18	1-nonena
10	H2C = CH – (CH2)7 – CH3	C10H20	1-dekena

3. Rumus Umum Alkuna

Alkuna adalah senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh yang mengandung ikatan rangkap tiga. Perhatikan contoh berikut.

Bagaimana rumus umum alkuna? Masih ingatkah Anda dengan senyawa alkadiena? Perhatikan rumus struktur senyawa-senyawa di bawah ini!

Bagaimana jumlah atom C dan H pada kedua senyawa di atas?

Ternyata untuk alkuna dengan jumlah atom C sebanyak 4 memiliki atom H sebanyak 6. Sedangkan untuk alkena dengan jumlah atom C sebanyak 4 memiliki atom H sebanyak 8. Alkuna paling sederhana yaitu etuna, C₂H₂.

Jadi, rumus umum alkuna adalah:

C_nH_{2n – 2}

Tabel 3. Deret homogon dari rumus struktur, rumus molekul, dan tata nama senyawa alkuna [1]

Jumlah C	Rumus Struktur	Rumus Molekul	Nama Kimia
2	HC ≡ CH	C2H2	Etuna
3	HC ≡ C – CH3	C3H4	Propuna
4	HC ≡ C – CH2 – CH3	C4H6	1-butuna
5	HC ≡ C – (CH2)2 – CH3	C5H8	1-pentuna
6	HC ≡ C – (CH2)3 – CH3	C6H10	1-heksuna
7	HC ≡ C – (CH2)4 – CH3	C7H12	1-heptuna
8	HC ≡ C – (CH2)5 – CH3	C8H14	1-oktuna
9	HC ≡ C – (CH2)6 – CH3	C9H16	1-nonuna
10	HC ≡ C – (CH2)7 – CH3	C10H18	1-dekuna

Baca selengkapnya