ELEKTROKIMIA

6TINDAKBALAS

PENGOKSIDAAN-

PENURUNAN

1

PENGOKSIDAANDefinisi:

Penambahan oksigen

Kehilangan hidrogen

Kehilangan elektron

Penambahan nombor pengoksidaan

Definisi:

Kehilangan oksigen

Penambahan hidrogen

Penerimaan elektron

Penurunan dalam nombor pengoksidaan

PENURUNAN

2

PengoksidaanDefinisi 1

2H2(g) + O2(g) 2H2O (g) (Pembentukan wap air)

4 Fe(p) + 3O2(g) 2 Fe2O3 (p) (Pengaratan besi)

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O (g) (Pembakaran metana)

Setiap tindak balas ini melibatkan penambahan oksigen

pengoksidaan – adalah tindakbalas penambahan oksigen.

3

penurunanDefinisi 1:

2H2O (g) 2H2(g) + O2(g)

2Fe2O3 (p) 4Fe(p) + 3O2(g)

CuO(p) + 2H2(g) Cu(p) + H2O (g)

Setiap tindak balas ini melibatkan kehilangan oksigen

Penurunan – adalah melibatkan kehilangan oksigen.

4

Pengoksidaan & PenurunanDefinisi 2

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O (g)

Tindak balas ini melibatkan kehilangan hidrogen

Pengoksidaan adalah tindak balas yang melibatkan kehilangan hidrogen dan penurunan adalah tindak balas yang melibatkan penambahan hidrogen.

5

Pengoksidaan & Penurunan

Definisi 3:

4Na(p) + O2(g) 2Na2O(p)

2Na(p) + Cl2(g) 2NaCl(p)

logam yang mempunyai kecenderungan yang tinggi untukkehilangan elektron dan bertindak balas dengan bukanlogam(mempunyai kecenderungan untuk menerimaelektron)

Bukan logam mengalami penurunan dan logam mengalamipengoksidaan

Pengoksidaan ialah tindak balas yang mengalami kehilanganelektron & penurunan ialah tindak balas yang mengalamipenerimaan elektron

6

Na Na + + e-

Atom natrium kehilangan elektron menjadi ion positif

Natrium dioksidakan dan dikenali sebagai agen

penurunan.

O2 + 4e - 2 O2-

Cl2 + 2e - 2 O2-

Elektron yang hilang dari natrium diterima oleh klorin

menjadi ion negatif. Klorin telah diturunkan dan

dikenali sebagai agen pengoksidaan

7

C + 2S CS2

Mg + Cl2 MgCl2

Pengoksidaan adalah penambahan no. pengoksidaan (N.P.)

Penurunan adalah pengurangan no. pengoksidaan

C + 2S CS2 N.P. karbon bertambah: 0 →+4 (C dioksidakan)

0 0 +4 -2 N.P. sulfur berkurang: 0 → -2 (S diturunkan)

Mg + Cl2 Mg2 + + 2Cl- N.P. Mg bertambah: 0 →+2 (Mg dioksidakan)

0 0 +2 -1 N.P. Cl berkurang: 0 →-1 (Cl diturunkan)

pengoksidaan & penurunan8

Peraturan untuk menetapkan no. pengoksidaan

No. pengoksidaan unsur yang neutral ialah sifar .

Ch: Cu, Na, Cl2

No. pengoksidaan bagi ion monoatom ialah samadengan cas yang ada padanya.

Ca2+ = +2 Cl- = -1

Jumlah no. pengoksidaan untuk semua atom adalah :

i. Bagi formula atau molekul neutral / sebatian adalah

sifar spt H2O, CaSO4, KMnO4

ii. Bagi suatu ion ialah sama dengan cas pada ion itu

NO3- = -1 SO4

2- = -2

9

Dalam sebatian

i. Logam kumpulan 1 mempunyai no. pengoksidaan +1 spt

NaCl

ii. logam kumpulan 2 menpunyai no pengoksidaan +2 spt

MgO, CaF2

Dalam sebatian bukan logam no. pengoksidaan diberikanseperti dalam jadual berikut:

buan logam no. pengoksidaan ch.

flourin -1 MgF2

oksigen -2 CO2

hidrogen +1 H2O

Kumpulan 17 -1 CCl4

Kumpulan 16 -2 H2S

Kumpulan 15 -3 NH3

10

Agen pengoksidaan & agen penurunan

Bahan yang boleh mengoksidakan bahan-bahan lain dinamakan oksidatif dan dikenali sebagai agen pengoksidaan.

Kerana ia menyebabkan penurunan bahan yang lain.

Bahan yang boleh menurunkan bahan-bahan lain dinamakan reduktif dan dikenali sebagai agen penurunan

Kerana ia menyebabkan pengoksidaan bahan yang lain.

2H2(g) + O2(g) 2H2O (g)

agen penurunan agen pengoksidaan

11

Tindak balas redoks

Tindak balas redoks merangkumi kesemua proses kimia yang melibatkan perubahan nombor pengosidaan (keadaan pengoksidaan) pada atom-atomnya.

Penurunan dan pengoksidaan berlaku serentak dalamsatu tindakbalas

Tindak balas redoks melibatkan:

i. Pemindahan oksigen

ii. Pemindahan hidrogen

iii. Pemindahan elektron

iv. Perubahan no pengoksidaan

12

Seimbangkan Persamaan Redoks

Cara seimbangkan setengah persamaan:

1. Keseluruhan persamaan dipecahkan kepada 2 setengah persamaan: - pengoksidaan

- penurunan

2. Darab setiap persamaan dgn faktor yang sesuaisupaya bil elektron yang hilang pada setengahpersamaan sama dengan bil elektron yang hilangpada setengah persamaan yang lain

Contoh:

Al(p) + Ag+(ak) Al3+

(ak) + Ag (p)

13

No. Pengoksidaan

Al(p) + Ag+(ak) Al3+

(ak) + Ag (p) 0 +1 +3 0

pengoksidaan

penurunan

Pengoksidaan : Al(p) Al3+(ak)

Al(p) Al3+(ak) + 3e-

Penurunan : Ag+ (ak) Ag (p)

Ag+ (ak) + 1e- Ag (p)

Batalkan elektron dan spesis yang terdapat pada kedua-dua belahpersamaan.

Al(p) Al3+(ak) + 3 e-

3 e- + 3Ag+ (ak) 3 Ag (p)

Al(p) + 3Ag + (ak) Al3+

(ak) + 3 Ag (p)

14

Seimbangkan persamaan redoks

Fe2+(ak) + MnO4

-(ak) Fe3+

(ak) + Mn2+ (ak)

+2 +7 +3 +2

pengoksidaan penurunan

Pengoksidaan: Fe2+(ak) Fe3+

(ak)

Penurunan : MnO4-

(ak) Mn2+(ak)

Fe2+(ak) Fe3+

(ak)

MnO4-

(ak) Mn2+(ak) + 4H2O (ce) - imbangkan O dgn menambah H2O

Imbangkan H dgn menambah H+

Fe2+(ak) Fe3+

(ak)

8 H+ (ak) + MnO4

-(ak) Mn2+

(ak) + 4H2O (ce)

15

Fe2+(ak) Fe3+

(ak) + 1e-

5 e- + 8 H+ (ak) + MnO4

-(ak) Mn2+

(ak) + 4H2O (ce)

Imbangkan setiap setengah persamaan

Jadikan nombor elektron bagi kedua-dua setengah persamaan sama

5 [Fe2+(ak) Fe3+

(ak) + 1e-]

5 e- + 8 H+ (ak) + MnO4

-(ak)

Mn2+(ak) + 4H2O (ce)

Tambahkan kedua-dua setengah persamaan dengan menghapuskan elektron & spesisyang lain

5Fe2+(aq) 5Fe3+

(aq) + 5e-

5 e- + 8 H+ (aq) + MnO4

-(aq) Mn2+

(aq) + 4H2O (l)

5Fe2+(aq) + 8 H+

(aq) + MnO4-

(aq) 5Fe3+(aq) + Mn2+

(aq) + 4H2O (l)

Bahan tindak balas Hasil tindak balas5Fe 5Fe8H 8H1Mn 1Mn4O 4O+17 jumlah cas + 17 jumlah cas16

Latihan

Seimbangkan tindak balas redoks di bawah:

i. Al(p) + Cu2+ (ak) Al3+

(ak) + Cu (p)

ii. I-(ak)+ Cr2O7

2-(ak) Cr3+

(ak) + I2(p)

17

Jawapan

Al(p) + Cu2+ (ak) Al3+

(ak) + Cu (p)

0 +2 +3 0

Pengoksidaan : Al(p) Al3+(ak)

Penurunan : Cu2+ (ak) Cu (p)

Al(p) Al3+(ak) + 3e

2e + Cu2+ (ak) Cu (p)

pengoksidaanpenurunan

18

2 x [Al(p) Al3+(ak) + 3e ]

3 x [2e + Cu2+ (ak) Cu (p) ]

2 Al(p) 2Al3+(ak) + 6e

6e + 3Cu2+ (ak) 3 Cu (p)

2 Al + 3Cu2+ (ak) 2Al3+

(ak) + 3 Cu (p)

bahan hasil

2 Al 2Al

3Cu 3Cu

+6 + 6

19

Jawapan 2

I-(ak)+ Cr2O7

2-(ak) Cr3+

(ak) + I2(s)

-1 +6 -2 +3 0

Pengoksidaan : I-(ak) I2(p)

Penurunan : Cr2O72-

(ak ) Cr3+(ak)

Imbangkan semua unsur selain H & O 2I-(aq) I2(s)

Cr2O72-

(aq ) Cr3+(aq)

pengoksidaan

penurunan

20

seimbang O dengan menambah H2O

2I-(ak) I2(p)

Cr2O72-

(ak ) 2Cr3+(ak) + 7H2O(ce)

seimbang H dgn menambah H+

2I-(ak) I2(p)

14H+ +Cr2O72-

(ak ) 2Cr3+(ak) + 7H2O(ce)

Seimbangkan cas bagi t/b setengah:

2I-(ak) I2(p) + 2e

6e + 14H+ +Cr2O72-

(ak ) 2Cr3+(ak) + 7H2O(ce)

Make the no of electrons in both reaction equal

3 x [2I-(ak) I2(p) + 2e

6e + 14H+ +Cr2O72-

(ak ) 2Cr3+(ak) + 7H2O(ce)

21

6I-(ak) 3I2(p) + 6e

6e + 14H+ +Cr2O72-

(ak ) 2Cr3+(aq) + 7H2O(l)

6I-(ak) + 14H+ +Cr2O7

2-(ak ) 3I2(p) + 2Cr3+

(ak) + 7H2O(ce)

bahan hasil

6I 6I

14H 14H

2Cr 2Cr

7O 7O

+6 +6

22