Reaksi redoks, singkatan dari reaksi reduksi-oksidasi, adalah proses kimia di mana elektron ditransfer antara dua zat. Reaksi-reaksi ini merupakan dasar untuk memahami berbagai fenomena kimia dan fisika, khususnya di bidang elektrokimia.
Dalam reaksi redoks, oksidasi dan reduksi terjadi secara bersamaan. Oksidasi melibatkan hilangnya elektron oleh atom atau molekul, sedangkan reduksi melibatkan perolehan elektron. Zat yang melepaskan elektron disebut zat pereduksi, dan zat yang memperoleh elektron disebut zat pengoksidasi.
Untuk mewakili proses ini, kami menggunakan bilangan oksidasi untuk menunjukkan muatan atom berdasarkan asumsi distribusi elektron di antara atom-atom dalam suatu molekul. Perubahan bilangan oksidasi atom pada reaksi redoks dapat membantu menentukan zat mana yang teroksidasi dan mana yang tereduksi.
Elektrokimia berfokus pada studi tentang proses kimia yang menyebabkan elektron bergerak. Pergerakan elektron ini menghasilkan arus listrik yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi. Inti dari elektrokimia adalah sel elektrokimia, yang dapat dibagi menjadi dua jenis utama:
Perhatikan sel volta seng-tembaga sebagai contoh. Dalam sel ini, logam seng berperan sebagai anoda dan logam tembaga sebagai katoda. Reaksi redoks dapat digambarkan dengan setengah reaksi berikut:
Reaksi sel secara keseluruhan dapat direpresentasikan sebagai:
\( Zn(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + Cu(s) \)Reaksi ini menunjukkan transfer elektron dari seng ke ion tembaga, mendorong aliran listrik melalui sirkuit eksternal yang menghubungkan kedua elektroda.
Agar reaksi redoks dapat berlangsung, proses reduksi dan oksidasi harus seimbang. Artinya jumlah elektron yang hilang pada setengah reaksi oksidasi harus sama dengan jumlah elektron yang diperoleh pada setengah reaksi reduksi. Menyeimbangkan reaksi redoks sering kali melibatkan penyesuaian koefisien dalam persamaan reaksi untuk memastikan kekekalan massa dan muatan tetap terjaga.
Reaksi redoks mempunyai banyak penerapan dalam elektrokimia, mulai dari pembangkitan energi listrik hingga pelapisan logam logam. Beberapa aplikasi penting meliputi:
Eksperimen yang dapat diakses untuk mengeksplorasi reaksi redoks melibatkan pengamatan reaksi antara hidrogen peroksida dan kalium iodida. Dalam reaksi ini, hidrogen peroksida direduksi dan ion iodida dioksidasi. Ketika sedikit sabun cuci piring ditambahkan, reaksi menghasilkan gelembung oksigen dalam jumlah besar, menunjukkan reaksi redoks yang jelas.
Untuk melakukan percobaan ini, campurkan hidrogen peroksida dengan sedikit sabun cuci piring ke dalam sebuah wadah. Tambahkan kalium iodida sebagai katalis, dan amati produksi busa yang cepat. Reaksi “pasta gigi gajah” ini tidak hanya menggambarkan konsep reaksi redoks tetapi juga menunjukkan efek dramatisnya.
Reaksi redoks adalah aspek fundamental kimia, khususnya dalam studi elektrokimia. Reaksi-reaksi ini, yang ditandai dengan transfer elektron antar zat, merupakan bagian integral dari pemahaman kita tentang bagaimana energi kimia diubah menjadi energi listrik dan sebaliknya. Melalui studi cermat dan penerapan reaksi redoks, kita dapat memanfaatkan potensinya dalam teknologi, penyimpanan energi, dan bahkan sistem biologis.
