Manfaat Reaksi Redoks
dalam Kehidupan Sehari-hari
Konsep Reaksi Redoks
Pengertian oksidasi dan reduksi disini lebih
melihat dari segi transfer oksigen, hidrogen dan elektron. Disini akan juga
dijelaskan mengenai zat pengoksidasi (oksidator) dan zat pereduksi (reduktor) –
redoks.
Reaksi Redoks Dalam Kehidupan Sehari-hari
1.
Zat pemutih
Zat pemutih adalah
senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna benda, seperti pada
tekstil, rambut dan kertas. Penghilangan warna terjadi melalui reaksi oksidasi.
Oksidator yang biasa digunakan adalah natrium hipoklorit (NaOCl) dan hidrogen
peroksida (H2O2).
Warna benda ditimbulkan oleh elektron yang
diaktivasi oleh sinar tampak. Hilangnya warna benda disebabkan oksidator mampu
menghilangkan elektron tersebut. Elektron yang dilepaskan kemudian diikat oleh
oksidator.
Reaksinya:
Proses oksidasi pada pemutihan:
2.
Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses reaksi
oksidasi-reduksi biologi yang terjadi secara alami. Fotosintesis merupakan
proses yang kompleks dan melibatkan tumbuhan hijau, alga hijau atau bakteri
tertentu. Organisme ini mampu menggunakan energi dalam cahaya matahari (cahaya
ultraviolet) melalui reaksi redoks menghasilkan oksigen dan gula.
Reaksi oksidasi:
Reaksi reduksi:
3.
Pembakaran
Pembakaran merupakan
contoh reaksi redoks yang paling umum. Pada pembakaran propana
(C3H8-;) di udara (mengandung O2), atom karbon
teroksidasi membentuk CO2 dan atom oksigen tereduksi menjadi H2O.
Reaksi:
4.
baterai Nikel Kadmium
Baterai nikel-kadmium merupakan jenis baterai
yang dapat diisi ulang seperti aki,baterai HP, dll. Anoda yang digunakan adalah
kadmium, katodanya adalah nikel danelektrolitnya adalah KOH. Reaksi yang
terjadi:
anoda : Cd + 2 OH-→Cd(OH)2+ 2e
katoda : NiO(OH) + H2O→Ni(OH)2+ OH-
Potensial sel yang dihasilkan sebesar 1,4 volt.
5.
Baterai alkali
Baterai alkali hampir sama dengan bateri
karbon-seng. Anoda dan katodanya samadengan baterai karbon-seng, seng sebagai
anoda dan MnO2 sebagai katoda.Perbedaannya terletak pada jenis elektrolit yang
digunakan. Elektrolit pada bateraialkali adalah KOH atau NaOH. Reaksi yang
terjadi adalah:
anoda: Zn + 2 OH-→ZnO + H2O + 2e
katoda: 2MnO2+ H2O + 2e-→Mn2O3+ 2OH-
Potensial sel yang dihasilkan baterai alkali
1,54 volt. Arus dan tegangan padabaterai alkali lebih stabil dibanding baterai
karbon-seng.
6.
Baterai perak oksida
Bentuk baterai ini kecil seperti kancing baju
biasa digunakan untuk baterai arloji,kalkulator, dan alat elektronik lainnya.
Anoda yang digunakan adalah seng,katodanya adalah perak oksida dan
elektrolitnya adalah KOH. Reaksi yang terjadi:
anoda : Zn→Zn2++ 2 e-
katoda : Ag2O + H2O + 2e→2Ag + 2 OH-
Potensial
sel yang dihasilkan sebesar 1,5 volt.
7.
AKI
Jenis baterai yang sering digunakan pada mobil
adalah baterai 12 volt timbal-asamyang biasa dinamakan Aki. Baterai ini
memiliki enam sel 2 volt yang dihubungkanseri. Logam timbal dioksidasi menjadi
ion Pb2+
dan melepaskan duaelektron di anoda. Pb dalam
timbal (IV) oksida mendapatkan dua elektron danmembentuk ion Pb2+ di katoda.
Ion Pb2+bercampur dengan ion SO42- dari asamsulfat membentuk timbal (II) sulfat
pada tiap-tiap elektroda. Jadi reaksi yang terjadiketika baterai timbal-asam
digunakan menghasilkan timbal sulfat pada keduaelektroda
.PbO2+ Pb + 2H2SO4→2PbSO4+ 2H2O
Reaksi yang terjadi selama penggunaan baterai
timbal-asam bersifat spontan dantidak memerlukan input energi. Reaksi
sebaliknya, mengisi ulang baterai, tidakspontan karena membutuhkan input
listrik dari mobil. Arus masuk ke baterai danmenyediakan energi bagi reaksi di
mana timbal sulfat dan air diubah menjaditimbal(IV) oksida, logam timbal dan
asam sulfat.
2PbSO4+ 2H2O→PbO2+ Pb + 2H2SO4
8.
Baterai karbon-seng
Kalau anda memasukkan dua atau lebih baterai
dalam senter, artinya andamenghubungkannya secara seri. Baterai harus
diletakkan secara benar sehinggamemungkinkan elektron mengalir melalui kedua
sel. Baterai yang relatif murah iniadalah sel galvani karbon-seng, dan terdapat
beberapa jenis, termasuk standarddan alkaline. Jenis ini sering juga disebut
sel kering karena tidak terdapat larutanelektrolit, yang menggantikannya adalah
pasta semi padat.Pasta mangan(IV) oksida (MnO2) berfungsi sebagai katoda.
Amonium klorida(NH4Cl) dan seng klorida (ZnCl2) berfungsi sebagai elektrolit.
Seng pada lapisanluar berfungsi sebagai anoda.Reaksi yang terjadi :
anoda : Zn→Zn2++ 2 e-
katoda : 2MnO2+ H2O + 2e-→Mn2O3+ 2OH-
Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan
membentuk reaksi redoksutama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng.
Zn + 2MnO2+ H2O→Zn2++ Mn2O3+ 2OH-
Baterai
ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt. baterai ini bias
digunakanuntuk menyalakan peralatan seperti senter, radio, CD player, mainan,
jam dansebagainya.
9.
.pengaratan logam
4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s)
10.
Redoks dalam Fotografi
Film fotografi dibuat dari plastik yang
dilapisi gelatin yang mengandung milyaran butiran AgBr, yang peka terhadap
cahaya.
.-Ketika cahaya mengenai butiran-butiran AgBr,
terjadilah reaksi redoks
.-Sehingga ion Ag+ tereduksi menjadi logamnya,
dan ion Br- menjadi gas Bromin
11. Pernapasan sel
contohnya, adalah oksidasi glukosa (C6H12O6)
menjadi CO2 dan reduksi oksigen menjadi air. Persamaan ringkas dari pernapasan
sel adalah:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
12. Reaksi dalam sel bahan
bakar
2H2+4OH-→4H2O+4e
O2(g)+2H2O+4e-→4OH-
Reaksitotal
2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)
13. Las karbits
Karbit atau Kalsium karbida adalah senyawa
kimia dengan rumus kimia CaC2. Karbit digunakan dalam proses las karbit dan
juga dapat mempercepat pematangan buah.
Persamaan reaksi Kalsium Karbida dengan air
adalah:
CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Karena itu 1 gram CaC2 menghasilkan 349ml
asetilen. Pada proses las karbit, asetilen yang dihasilkan kemudian dibakar
untuk menghasilkan panas yang diperlukan dalam pengelasan.
14. Pada perkaratan
besi
Pada
peristiwa perkaratan (korosi), logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen
(udara) mengalami reduksi.
Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3 . xH2O
=> berwarna coklat-merah.
Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada
korosi besi, bagian tertentu
dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana
besi mengalami oksidasi.
Fe(s) -----> Fe2+(aq) +2e ..............
E=+0,44V
O2(g) + 2H2O(l) +4e --------> 4OH- .......
E=+0,40V
Ion besi (II) yg terbentuk pd anode selanjutnya
teroksidasi membentuk ion besi (III) yg kemudian membentuk senyawa oksida
terhidrasi, Fe2O3 . xH2O, yaitu karat besi.
15. PENGOLAHAN AIR KOTOR
(SEWAGE)
=> pengolahan air kotor ada 3 tahap : tahap
primer, sekunder, dan tersier. Saya akan menyingkat tahap ini satu persatu...
a) TAHAP PRIMER
=> untuk memisahkan sampah yang tidak larut
air, yang dilakukan dengan penyaringan dan pengendapan.
b) TAHAP SEKUNDER
=> untuk menghilangkan BOD dengan jalan
mengOKSIDASInya.
c) TAHAP TERSIER
=> untuk menghilangkan sampah yang masih
terdapat.
Lumpur aktif merupakan Lumpur yang kaya dengan
bakteri yang dapat menguraikan limbah organic yang dapar mengalami
biodegradasi. Bakteri aerobmengubah sampah organic menjadi biomassa dan CO2, N
menjadi ammoniumdan nitrat, P menjadi fosfat.
16. Penyapuhan emas
Dalam proses penyepuhan dengan emas reaksi yg
terjadi adalah reduksi ion-ion emasmenjadi logamnya,
Au+ + e- -> Au atau Au3+ + 3e- -> Au2.
17. Peleburan biji logam
Untuk besi, reaksi totalnya adalah
2Fe2O3 + 3C -> 4Fe + 3CO2 Fe2O3
adalah bijih besi (hematit) dengan kokas
(karbon/C) sebagai reduktor.
18.
Dalam sistem biosensor
sistem biosensor berupa alat pengukur kadar
gula dan kolesterol berbasis enzimdidalam tanah untuk keperluan medis yang
menggunakan teknologi film tebal(thick film). Alat Pengukur kadar gula dan
kolesterol dalam darah bekerjamenggunakan prinsip elektrokimia amperometrik.
Prinsip kerja deteksi dari alatini didasari pada reaksi yang terjadi antara enzim
glucose oxidase dancholesterol oxidase dengan sample darah yang diukur. Proses
reaksi kimiawi inimenghasilkan aliran arus listrik yang kemudian diproses oleh
signal conditioningdan data akusisi. Hasil proses ini merupakan besar kadar
gula dan kolesterol didalam darah. Peralatan ini bersifat portable, kompak dan
berdaya rendah
19.
Pengolahan Alumunium
Zaman dahulu kala, Alumunium termasuk logam
yang harganya mahaldipasaran. Hal ini dikarenakan jumlahnya yang sedikit di
alam dan caramendapatannya yang cukup sulit. Cara memperolehnya dengan cara
elektrolisistidak berhasil karena apabila larutan garam alumunium dihidrolisis,
air lebihmudah direduksi daripada Ion Alumunium. Hal ini menyebabkan gas
Hidrogenyang terbentuk di anoda dan bukannya Alumunium. Elektrolisis
leburanAlumunium juga tidak berhasil karena 2 hal : Larutan tidak berbentuk ion
dansenyawanya mudah menguap apabila bersuhu tinggi. Elektrolisis oksidanya
jugatidak praktis karena titik lelehnya yang tinggi yang mencapai 2000
derajatcelsius.Pada tahun 1886, Charles Hall dari Oberlin College menemukan
cara yangdapatdigunakan untuk mengelektrolisis Alumunium Oksida dengan
menggunakanAl2O3dengan Kriolit Na3AlF3. Penambahan Kriolit ke dalam
Al2O3menurunkantemperatur campuran hingga 1000
derajat celcius, sehingga elektrolisi dapatdilaksanakan. Bejana yang menampung
campuran alumunium terbuat dari besiyang dilapisi beton yang bertindak sebagai
katoda dan batang karbon yangberfungsi sebagai Anoda.
20. Pengolahan Magnesium
Magnesium merupakan logam yang penting karena
sangat ringan. Magnesiumdijumpai berlimpah dalamair laut. Ion magnesium
diendapkan dari air lautsebagai hodroksida, kemudian Mg(OH)2
diubah
menjadi kloridanya dengan caramereduksinya dengan asam klorida. setelah airnya
menguap, MgCl2dilelehkandan dielektrolisis. Magnesium dihasilkan di katoda dan
Klor di Anoda.