Fakta,Prinsip,Konsep dan Prosedur

DEFINISI

·         Fakta :

Fakta (bahasa latin : factus) ialah segala sesuatu yang tertangkap oleh indra manusia atau data keadaan nyata yang terbukti dan telah menjadi suatu kenyataan. Fakta seringkali diyakini orang banyak (umum) sebagai hal yang sebenarnya, baik karena mereka telah mengalami kenyataan-kenyataan dari dekat maupun karena mereka dianggap telah melaporkan pengalaman orang lain sesungguhnya.  Dalam istilah keilmuan fakta adalah suatu hasil pengamatan yang objektif dan dapat dilakukan  verifikasi oleh siapapun.

Fakta ilmiah sering dipahami sebagai suatu entitas yang ada dalam suatu struktur sosial atau kepercayaan, akreditasi, dan praktik individual yang kompleks.

·         Konsep

Konsep dapat dipahami sebagai gambaran umum dari suatu ide atau gagasan dari sistem penalaran. Biasanya gambaran umum itu sifatnya abstrak. Dalam sistem penalaran, kita harus memberikan batas atau ruang lingkup agar jelas berbeda sesuatu dengan yang lain, baik bentuk, sifat atau material dari ide atau gagasan tersebut.

·         Prinsip

Prinsip dapat dipahami sebagai ketentuan yang harus ada atau  harus dijalankan. Atau boleh juga dan dapat berarti suatu aturan umum yang dijadikan sebagai panduan. Prinsip berfungsi sebagai dasar (pedoman) bertindak, bisa saja sebagai acuan proses dan dapat pula sebagai target capaian. Prinsip biasanya mengandung hukum causalitas atau hubungan sebab  dan akibat.

·         Prosedur

Prosedur adalah serangkaian aksi yang spesifik, tindakan atau operasi yang harus dijalankan atau dieksekusi dengan cara yang sama agar selalu memperoleh hasil yang sama dari keadaan yang sama.

Prosedur dapat diartikan juga :

a.    Instruksi atau resep, serangkaian perintah yang menunjukkan bagaimana menyiapkan atau membuat sesuatu

b.    Subrutin atau metode, sebuah sub program yang merupakan bagian dari program yang besar.

POLARISASI IKATAN KOVALEN

KONSEP :

1.    Ikatan Kovalen Polar dan Kovalen Nonpolar

Hakikat ikatan kovalen yaitu ikatan yang terbentuk karena menggunakan pasangan elektron bersama. Namun demikian, kedudukan pasangan elektron milik bersama itu tidak selalu simetris terhadap kedua atom yang berikatan. Pasangan elektron akan lebih dekat kearah atom yang mempunyai keelektronegatifan lebih besar. Hal ini mengakibatkan polarisasi atau pengutuban ikatan.

2.    Molekul Polar dan Nonpolar

Molekul dengan ikatan kovalen nonpolar, seperti H₂, Cl₂, dan N₂, sudah tentu bersifat nonpolar. Tetapi, molekul dengan ikatan polar bisa bersifat polar, bisa pula bersifat nonpolar, bergantung pada geometri (bentuk) molekulnya. Meski ikatan yang bersifat polar, jika molekul berbentuk simetris, maka secara keseluruhan molekul itu akan bersifat nonpolar.

3.    Menunjukkan kepolaran

Kepolaran suatu zat dapat ditentukan dengan mengamati perilaku zat itu dalam medan magnet. Zat polar tertarik ke dalam medan magnet, sedangkan zat nonpolar tidak.

PRINSIP :

4.    Momen Dipol

Kepolaran dinyatakan dalam suatu besaran yang disebut momen dipol (μ)., yaitu hasil kali antara selisih muatan (Q) dengan jarak (r) antara pusat muatan positif dengan pusat muatan negatif.

                    Prinsip

Satuan momen dipol adalah debye (D), dimana  Semakin polar suatu zat, semakin besar momen dipolnya. Zat nonpolar mempunyai momen dipol sama dengan nol.

Tabel . Momen Dipol Beberapa Zat

Rumus Zat	Momen Dipol (D)
HF HCl HBr HI H2O NH3 CH3Cl (kloroform) CH3COCH3 (aseton) CCl4 CO2	1,91 1,03 0,79 0,38 1,84 1,46 1,86 2,8 0 0

Sekarang kita dapat menjelaskan mengapa minyak tidak bercampur dengan air. Hal itu terjadi karena air bersifat polar, sedangkan minyak bersifat nonpolar. Zat polar cenderung lebih tertarik pada zat polar, sedangkan zat non polar lebih tertarik pada zat nonpolar. Oleh karena itu, kedua zat tidak saling bercampur.

KONSEP :

PERBANDINGAN SIFAT SENYAWA ION DENGAN SENYAWA KOVALEN

Senyawa antar unsur logam dengan non logam bersifat ionik, sedangkan senyawa antar sesama nonlogam bersifat kovalen. Sebenarnya tidak ada senyawa yang 100% ionik atau 100% kovalen. Kita dapat mengasumsikan  bahwa CsF merupakan senyawa yang paling ionik, sedangkan molekul unsur seperti F₂ dapat dianggap sebagai 100% kovalen. Kebanyakan senyawa-senyawa lain terletak diantara dua keadaan ekstrim tersebut.

F₂                          AlI₃                              AlCl₃               AlF₃                            CsF

100% kovalen         Cenderung kovalen        Kovalen-Ionik    Cenderung Ionik            100% ionik

Oleh karena itu, untuk memastikan apakah suatu senyawa bersifat ionik atau kovalen, khususnya jika perbedaan keelektronegatifan tidak terlalu besar, perlu dilakukan pengamatan terhadap sifat-sifatnya. Antara senyawa ion dan senyawa kovalen terdapat beberapa perbedaan sifat, diantaranya berikut ini :

FAKTA :

1.    Titik Didih

Titik didih senyawa kovalen relatif rendah, sedangkan senyawa ion relatif tinggi. Kebanyakan senyawa kovalen mendidih dibawah 200°C, sedangkan senyawa ion umumnya mendidih diatas 900°C. Pada suhu kamar,semua senyawa ion berupa zat padat, keras tapi rapuh. Pada suhu kamar,  senyawa kovalen ada yang berupa padatan dengan titik leleh yang relatif rendah, ada yang berupa cairan, ada pula yang berupa gas.

Contoh :

Air (senyawa kovalen) : titik leleh 0°C; titik didih 100°C

Garam dapur (senyawa ion) : titik leleh 801°C; titik didih 1.517°C

2.    Kemudahan Menguap (Volatilitas)

Zat yang mudah menguap, seperti alkohol, cuka, parfum, minyak cengkeh, dan bensin, kita sebut volatil atau atsiri. Zat-zat yang volatil adalah senyawa kovalen dengan titik didih rendah sehingga pada suhu kamar sudah cukup banyak menguap

(Menguap berbeda dari mendidih, mendidih adalah perubahan cairan menjadi gas pada titik didihnya, menguap adalah perubahan padatan atau cairan menjadi uap, tidak harus pada titik didihnya). Tidak ada senyawa ionik yang volatil.

1.    Kelarutan

Senyawa ion cenderung larut dalam air, tetapi tidak larut dalam pelarut organik (seperti petroleum eter, aseton, alkohol dan trikloroetana). Misalnya, natrium klorida (garam dapur) larut dalam air tetapi tidak larut dalam kloroform. Sebaliknya, kebanyakan senyawa kovalen tidak larut dalam air, tetapi lebih mudah larut dalam pelarut yang kurang atau nonpolar.

2.    Daya Hantar Listrik

Senyawa ion padat tidak menghantar listrik, tetapi lelehan dapat menghantar listrik. Sebaliknya baik lelehan maupun padatan senyawa kovalen tidak dapat menghantar listrik.

Perbandingan sifat senyawa ion dan senyawa kovalen disimpulkan dalam tabel berikut :

Sifat	Senyawa Ion	Senyawa Kovalen
Titik didih Daya hantar listrik lelehan Kelarutan dalam air (pelarut polar) Kelarutan dalam pelarut nonpolar	Tinggi Menghantar Umumnya larut Umumnya tidak larut	Rendah Tidak menghantar Umumnya tidak larut Umumnya larut

KONSEP :

PENGECUALIAN DAN KEGAGALAN ATURAN OKTET

Aturan oktet banyak membantu dan meramalkan rumus kimia senyawa biner sederhana. Akan tetapi, aturan itu ternyata banyak dilanggar dan ternyata gagal dalam meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur-unsur transisi dan postransisi.

1.    Pengecualian Aturan Oktet

a.    Senyawa yang Tidak Mencapai Aturan Oktet

Senayawa kovalen biner sederhana dari berilium (Be), boron (B), dan Aluminium (Al), yaitu unsur-unsur yang elektron valensinya kurang dari 4, tidak mencapai oktet. Contohnya : adalah BeCl₂, BCl₃ dan AlBr₃.

Struktur Lewis BCl₃

b.    Senyawa dengan Jumlah Elektron Valensi Ganjil

Senyawa yang memiliki jumlah elektron valensi ganjil tidak mungkin memenuhi aturan oktet. Contohnya NO₂, yang mempunyai elektron valensi (5+6+6) = 17. Kemungkinan rumus lewis untuk NO₂ adalah :

C. Senyawa dengan Oktet Berkembang

Unsur-unsur dari periode 3 atau lebih dapat membentuk senyawa yang melampaui aturan oktet (lebih dari 8 elektron pada kulit terluar). Hal itu dapat terjadi karena kulit luarnya (kulit M, N dan seterusnya) dapat mempunyai 18 elektron. Beberapa contoh adalah PCl₅, SF₆, ClF₃, IF₇, dan SbCl₅. Perhatikanlah rumus lewis berikut :

                        

PCl₅                                             SF₆                                       ClF₃

2.    Kegagalan Aturan Oktet

Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa unsur transisi maupun postransisi. Atom Sn mempunyai 4 elektron valensi, tetapi senyawanya banyak yang terbentuk dengan melepas 2 elektron. Begitu juga dengan Bi yang mempunyai 5 elektron valensi, tetapi senyawanya banyak yang terbentuk dengan melepas 1 atau 3 elektron. Pada umumnya, senyawa unsur transisi maupun unsur postransisi tidak memenuhi aturan oktet.

PROSEDUR :

MENGGAMBAR STRUKTUR LEWIS

Telah disebutkan bahwa atom-atom dalam molekul saling berikatan dengan cara tertentu. Cara atom-atom saling berikatan ditunjukkan dalam struktur Lewis atau rumus bangun senyawa itu. Langkah pertama dalam menuliskan struktur Lewis (rumus elektron) adalah menentukan kerangka (struktur) molekul yang rasional. Misalnya, kerangka molekul untuk air adalah H-O-H bukannya H-H-O. Dalam kaitan ini kita membedakan atom pusat  dan atom terminal. Atom pusat ialah atom yang terikat kepada dua atau lebih atom lainnya, sedangkan atom terminal hanya terikat pada satu atom lainnya. Dalam molekul air, atom O merupakan atom pusat, sedangkan atom-atom H merupakan atom terminal. Langkah selanjutnya yaitu membubuhkan elektron-elektron valensi sampai diperoleh rumus Lewis yang benar.

Penulisan struktur Lewis dapat dilakukan dengan metode coba-coba dengan mempertimbangkan beberap hal berikut ini :

1.    Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis

2.    Umumnya, semua elektron dalam struktur Lewis berpasangan

3.    Umumnya, semua atom mencapai konfigurasi oktet (duplet untuk hidrogen). Namun dalam berbagai kasus atom pusat tidak oktet. Be,B, dan Al sering tidak mencapai oktet. Sementara, unsur periode ketiga atau periode yang lebih tinggi mungkin mengalami oktet berkembang.

4.    Kadang – kadang terdapat ikatan rangkap atau rangkap tiga. Sebagai tip, umumnya ikatan rangkap atau rangkap tiga hanya dibentuk ole unsur C, N, O, P dan S.

Jika metode coba-coba tidak segera menyelesaikan masalah, kita dapat menggunakan prosedur berikut ini :

·         Hitung jumlah elektron valensi dari semua atom dalam molekul

·         Gambarkan kerangka molekul yang masuk akal

·         Berikan masing-masing sepasang elektron untuk setiap ikatan

·         Sisa elektron digunakan untuk membuat semua atom terminal mencapai oktet

·         Tambahkan sisa elektron, jika masih ada, kepada atom pusat

·         Apabila atom pusat belum oktet, tarik pasangan elektron bebas dari atom terminal untuk membentuk ikatan rangkap atau rangkap tiga dengan atom pusat

KONSEP :

TATA NAMA SENYAWA SEDERHANA

Pemberian nama yang spesifik bukan berarti tanpa masalah, sebab jumlah senyawa sangat banyak. Untuk mengatasi masalah  tersebut, himpunan kimia sedunia yang dikenal dengan IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) telah merumuskan tata nama senyawa kimia. Nama yang didasarkan pada aturan IUPAC kita kenal sebagai nama IUPAC.

1.    Tata Nama Senyawa Anorganik

Tata nama senyawa anorganik yang akan dibahas meliputi :

·         Senyawa molekul (senyawa kovalen) biner

·         Senyawa ion

·         Asam, dan

·         Basa

a.    Senyawa molekul (senyawa kovalen) biner

Senyawa biner adalah senyawa yang hanya terdiri dari dua jenis unsur, misalnya air (H₂O), amonia (NH₃), dan karbon dioksida (CO₂).

1.    Rumus senyawa : Unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut, ditulis didepan.

B-Si-C-Sb-As-P-N-H-S-I-Br-Cl-O-F

2.    Nama senyawa : Nama senyawa kovalen biner adalah rangkaian nama kedua jenis unsur dengan akhiran –ida pada nama unsur yang kedua.

Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka  senyawa-senyawa itu dibedakan dengan menyebutkan angka indeksnya dalam bahasa Yunani. Indeks satu tidak perlu disebutkan, kecuali untuk karbon monoksida.

1 = mono 2 = di 3 = tri 4 = tetra 5 = penta 6 = heksa 7 = hepta 8 = okta 9 = nona 10 = deka

3.    Senyawa yang sudah umum dikenal tidak perlu mengikuti aturan diatas.

Contoh : Air (H₂O), Metana (CH₄), dan Amonia (NH₃).

b.    Tata Nama Senyawa Ion

Senyawa ion terdiri atas suatu kation dan suatu anion. Kation umumnya adalah suatu ion logam, sedangkan anion dapat berupa anion tunggal atau suatu anion poliatom.

1.    Rumus senyawa : Kation ditulis didepan

Rumus senyawa ion ditentukan oleh perbandingan muatan kation atau anionnya. Kation dan anion diberi indeks sedemikian rupa sehingga senyawa bersifat netral (Σ muatan positif = Σ muatan negatif).

Contoh ;

Kation	Anion	Rumus Garam	Nama Garam
Na+ Ca2+ Al3+	NO3- NO3- SO42-	NaNO3 Ca(NO3)2 Al2(SO4)3	Natrium nitrat Kalsium nitrat Aluminium sulfat

2.    Nama senyawa : Nama senyawa ion adalah rangkaian nama kation (didepan) dan nama anionnya , angka indeks tidak disebut.

Contoh : NaCl : Natrium klorida, CaCl₂ : Kalsium klorida, Na­₂SO₄ : Natrium sulfat

Jika unsur logam mempunyai lebih dari sejenis bilangan oksidasi, senyawa-senyawanya dibedakan dengan menuliskan bilangan oksidasinya yang ditulisk dalam tanda kurung dengan angka romawi dibelakang nama unsur logam itu.

Contoh :

FeCl₂ : Besi (II) klorida

FeCl₃ : Besi (III) klorida

Fe₂S₃ : Besi (III) sulfida

Menurut cara lama, senyawa dari unsur logam  yang mempunyai dua jenis muatan dibedakan dengan memberi akhiran o untuk muatan lebih rendah, dan akhiran i untuk muatan lebih tinggi.

Contoh :

FeCl₂ : fero klorida

FeCl₃ : feri klorida

c.    Tata Nama Asam

Asam adalah senyawa hidrogen yang didalam air mempunyai rasa masam.Rumus kimia asam umumnya terdiri dari atom hidrogen (umumnya ditulis didepan, dapat dilepas sebagai ion H⁺) dan suatu anion yang disebut sisa asam. Akan tetapi, perlu diingat bahwa asam adalah senyawa molekul, bukan senyawa ion. Nama anion sisa asam sama dengan asam yang bersangkutan tanpa kata asam.

Contoh : H₃PO₄

Nama asam : asam fosfat

Rumus sisa asam : PO₄^3-

Rumus molekul dan nama dari beberapa asam yang lazim ditemukan dalam laboratorium atau kehidupan sehari-hari :
HCl : asam klorida (dalam getah lambung)

H₂SO₄              : asam sulfat (dalam aki)

HNO₃                     : asam nitrat

H₃PO₄              : asam fosfat

CH₃COOH       : asam asetat (asam cuka)

d.    Tata Nama Basa

Basa adalah senyawa ion dari suatu logam dengan ion hidroksida (OH^-). Larutan basa bersifat kaustik, jika terkena kulit terasa licin seperti bersabun. Tata nama basa sama dengan tata nama senyawa ion yang telah dibahas diatas.

Contoh :

NaOH               : Natrium hidroksida (soda kaustik)

Ca(OH)₂           : kalsium hidroksida (kapur sirih)

Al(OH)₃            : aluminium hidroksida (dalam obat maag)

2.    Tata Nama Senyawa Organik

Senyawa organik adalah senyawa-senyawa karbon dengan sifat-sifat tertentu. Senyawa organik mempunyai tata nama khusus. Berikut ini adalah nama lazim dari beberapa senyawa organik tersebut.

1.    CH₄                       : metana (gas rawa, gas alam, atau gas tambang)

2.    CO(NH₂)₂             : urea (ureum)

3.    CH₃COOH           : asam cuka (asam asetat)

4.    C₆H₁₂O₆               : glukosa (gula darah, gula anggur)

5.    C1₂H₂₂O₁₁                       : sukrosa (gula tebu)

6.    HCHO                  : formaldehida (bahan formalin)

7.    CHCl₃                   : kloroform ( suatu baham pembius)

8.    CHI₃                      : iodoform (suatu antiseptik)

9.    CH₃CH₂OH         : etanol (alkohol)

10. CH₃COCH₃         : aseton (digunakan sebagai pembersih kuteks)

KONSEP :

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT

1.    Pengertian Elektrolit dan Nonelektrolit

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dapat dibedakan ke dalam larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantar listrik, dan larutan nonelektrolit, yaitu larutan yang tidak dapat menghantar listrik. Hantaran listrik melalui larutan dapat ditunjukkan dengan alat penguji elektrolit. Adanya aliran listrik melalui larutan ditandai oleh menyalanya lampu pijar pada rangkaian dan/atau adanya suatu perubahan (misalnya timbul gelembung) pada salah satu atau kedua elektrodenya.

PROSEDUR :

Percobaan : Daya Hantar Listrik Larutan

Cara Kerja :

1.    Susunlah alat penguji elektrolit sehingga berfungsi dengan baik.

2.    Masukkan ± 50 mL air suling kedalam gelas kimia, kemudian uji daya hantarnya. Catat apakah lampu menyala atau timbul gelembung pada elektrode.

3.    Bersihkan elektrode dengan air dan keringkan. Dengan cara yang sama, ujilah daya hantar larutan lain yang tersedia, misalnya :

Larutan garam dapur

Larutan asam klorida

Larutan asam sulfat

Larutan natrium hidroksida

Larutan gula

Larutan asam cuka

Air sumur

Air ledeng

Analisis Data/Pertanyaan :

1.    Gejala apakah yang menandai hantaran listrik melalui larutan?

2.    Kelompokkan bahan-bahan yang diuji ke dalam larutan elektrolit dan nonelektrolit.

3.    Tarik kesimpulan dari percobaan ini.

PRINSIP :

2.    Teori Ion Svante Arrhenius

Menurut Arrhenius, larutan elektrolit  dapat menghantarkan listrik karena mengandung ion-ion yang dapat bergerak bebas. Ion-ion itulah yang menghantar arus listrik melalui larutan.

NaCl → Na⁺(aq) + Cl^-(aq)

HCl(g) → H⁺(aq) + Cl^-(aq)

Adapun zat nonelektrolit dalam larutan tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap  berupa molekul.

KONSEP :

3.    Elektrolit Senyawa Ion dan Senyawa Kovalen Polar

Teori Arrhenius dapat menjelaskan bagaimana larutan elektrolit menghantar listrik yaitu karena adanya ion-ion yang bergerak bebas dalam larutan. Namun dengan memperhatikan jenis ikatan dalam senyawa elektrolit.  Dalam kaitan ini kita dapat membedakan  elektrolit ke dalam senyawa ion atau senyawa kovalen yang polar.

a.    Senyawa ion

Seperti telah diketahui, senyawa ion terdiri atas ion-ion, misalnya NaCl dan NaOH. NaCl  terdiri atas ion-ion Na⁺ dan Cl^-, sedangkan NaOH terdiri atas ion Na⁺ dan ion OH^-. Dalam kristal (padatan), ion-ion itu tidak dapat bergerak bebas, melainkan diam pada tempatnya. Oleh karena itu, padatan senyawa ion tidak menghantar listrik. Akan tetapi, jika senyawa ion dilelehkan atau dilarutkan, maka ion-ionnya dapat bergerak bebas, sehingga lelehan dan larutan senyawa ion dapat menghantar listrik.

b.    Senyawa Kovalen Polar

Berbagai zat dengan molekul polar, seperti HCl, CH₃COOH, jika dilarutkan dalam air dapat mengalami ionisasi sehingga larutannya dapat menghantar listrik. Hali itu terjadi karena antarmolekul polar tersebut terdapat gaya tarik-menarik yang dapat memutuskan ikatan-ikatan tertentu dalam molekul tersebut. Perhatikanlah ionisasi HCl dan CH₃COOH berikut :

HCl (g) → H⁺(aq) + Cl^-(aq)

CH₃COOH(l)  →  CH₃COO^‑(aq) + H⁺(aq)

Meskipun demikian, tidak semua molekul polar dapat mengalami ionisasi dalam air. Molekul nonpolar, sebagaimana dapat diduga, tidak ada yang bersifat elektrolit.

Perbedaan antara elektrolit senyawa ion dengan senyawa kovalen polar disimpulkan sebagai berikut :

Daya Hantar Jenis Elelktrolit	Padatan	Lelehan	Larutan
Senyawa ion Senyawa kovalen	Nonkonduktor Nonkonduktor	Konduktor nonkonduktor	Konduktor Konduktor

4.    Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah

Elektrolit kuat sebagian besar atau seluruh molekul terurai menjadi ion, sedangkan dalam elektrolit lemah, hanya sebagian kecil molekul yang mengion.

Banyak sedikitnya elektrolit yang mengion dinyatakan dengan derajat ionisasi atau derajat disosiasi (α), yaitu perbandingan antara jumlah zat yang mengion dengan jumlah zat yang dilarutkan.

Jika semua zat yang dilarutka mengion, maka derajat ionisasinya = 1 : sebaliknya, jika tidak ada yang mengion maka derajat ionisasinya = 0. Jadi, batas-batas nilai derajat ionisasinya (α) adalah 0 ≤ α ≤ 1.

Zat elektrolit yang mempunyai derajat ionisasi besar (mendekati 1) kita sebut elektrolit kuat, sedangkan yang derajat ionisasinya kecil (mendekati 0) kita sebut elektrolit lemah. Elektrolit kuat mempunyai daya hantar relatif baik, meskipun konsentrasinya relatif kecil, sedangkan elektrolit lemah mempunyai daya hantar listrik relatif buruk, meskipun konsentrasinya relatif lebih besar.

Pada konsentrasi sama, elektrolit kuat mempunyai daya hantar lebih baik dari pada elektrolit lemah.

REAKSI REDOKS

Reaksi dengan oksigen lazim disebut reaksi oksidasi. Sebaliknya, reaksi pelepasan oksigen disebut reduksi. Sebenarnya, reduksi dan oksidasi berlangsung secara simultan (bersamaan), sehingga penamaan yang lebih tepat adalah reaksi reduksi -oksidasi atau reaksi redoks.

Reaksi redoks banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari, maupun dalam industri. Beberapa contoh yaitu perkaratan logam, reaksi pembakaran, respirasi dan proses pengolahan logam dari bijihnya.

Pengertian oksidasi dan reduksi dikaitkan dengan pengikatan dan pelepasan oksigen, kemudian dikembangkan menjadi proses serah terima elektron dan perubahan bilangan oksidasi.

1.    Perkembangan Konsep Reduksi dan Oksidasi

a.Oksidasi-Reduksi sebagai Pengikatan dan Pelepasan Oksigen

Pada awalnya, pengertian oksidasi dan reduksi dkaitkan dengan oksigen.

Oksidasi adalah pengikatan oksigen

Reduksi adalah pelepasan oksigen

FAKTA :

Contoh oksidasi :                                                                                                                      

Perkaratan Logam, misalnya besi .

4Fe(s) + 3O₂(g) → 2Fe₂O₃(s)

Sumber oksigen pada reaksi oksidasi disebut oksidator. Dan pada reaksi perkaratan logam misalnya besi, oksidator yang digunakan adalah udara.

Contoh reduksi :

Reduksi bijih besi (Fe₂O₃, hematit) oleh karbon monoksida (CO)

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi disebut reduktor. Reduktor yang digunakan pada Reduksi bijih besi (Fe₂O₃, hematit) adalah CO.

c.    Oksidasi - Reduksi sebagai Pelepasan dan Penerimaan Elektron

1.    Reaksi kalsium dengan oksigen

 (1)

2.    Reaksi kalsium dengan belerang

(2)

Menurut konsep oksidasi-reduksi terdahulu, reaksi (1) tergolong oksidasi karena merupakan pengikatan oksigen, tetapi reaksi (2) tidak termasuk oksidasi.

Oksidasi adalah pelepasan elektron

Reduksi adalah penyerapan elektron.

Jadi, oksidasi dan reduksi tidak harus melibatkan oksigen. Dengan demikian semua proses kimia yang disertai pelepasan elektron digolongkan oksidasi. Pada reaksi (2) diatas, kalsium mengalami oksidasi (karena melepas elektron), sedangkan belerang mengalami reduksi (karena menangkap  elektron).

Pelepasan dan penangkapan elektron terjadi secara simultan, artinya jika suatu spesi melepas elektron berarti ada spesi lain yang menyerapnya. Hal itu berarti bahwa setiap oksidasi disertai reduksi. Reaksi yang melibatkan oksidasi-reduksi selanjutnya kita sebut reaksi redoks. Reaksi reduksi atau oksidasi saja disebut setengah reaksi. Pemisahan reaksi redoks atau setengah reaksi reduksi dan setengah reaksi oksidasi hanya dalam ide saja, tidak dalam kenyataan. Reaksi kalsium dengan belerang diatas terdiri dari dua setengah reaksi berikut :

Oksidasi : Ca → Ca²⁺ + 2e^‑

Reduksi : S + 2e^‑ → S^2-                     +

Redoks : Ca + S → Ca²⁺ + S^2-

Oksidator = menangkap elektron; mengalami reduksi

Reduktor = melepas elektron; mengalami oksidasi

 

                                                      oksidasi

                                                                                           

                                                                                            reduksi

Reaksi natrium  dengan klorin membentuk natrium klorida juga tergolong reaksi redoks.

                                       oksidasi

reduksi

d.    Oksidasi – Reduksi sebagai Pertambahan dn Penurunan Bilangan Oksidasi

Dalam berbagai reaksi redoks yang melibatkan spesi yang kompleks, kadang-kadang tidak mudah menentukan atom mana yang melepas elektron dan atom mana yang menangkap elektron. Sebagai contoh :

2KmnO₄ + 3H₂SO₄ + H₂C₂O₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2CO₂ + 4H₂O

Sebagaimana tampak pada contoh, pelepasan elektron menyebabkan kenaikan bilangan oksidasi, sedangkan penangkapan elektron menurunkan bilangan oksidasi.

Oksidasi = pertambahan bilangan oksidasi

Reduksi = penurunan bilangan oksidasi

Marilah kita perhatikan reaksi kalsium dengan belerang membentuk kalsium sulfida.

 

                                                      oksidasi

                                                                                           

reduksi

Setelah melepas 2 elektron, bilngan oksidasi kalsium naik dari 0 menjadi +2; dipihak lain, setelah meyerap 2 elektron, bilangan oksidasi S turun dari 0 menjadi -2. Jadi, dalam reaksi itu, kalsium mengalami oksidasi sedangkan belerang mengalami reduksi. Jika dikaitkan dengan perubahan bilangan oksidasi, maka oksidator dan reduktor dalam reaksi adalah sebagai berikut :

Oksidator = mengalami penurunan biloks

Reduktor = mengalami pertambahan biloks

KONSEP :

2. Konsep Bilangan Oksidasi

a.  Pengertian bilangan oksidasi

Atom-atom dalam suatu senyawa mengemban muatan listrik tertentu. Hal itu sangat jelas dalam senyawa ion. Misalnya dalam NaCl, dimana natrium bermuatan positif dan klorin bermuatan negatif. Dalam senyawa kovalen atom-atom juga mengemban muatan listrik parsial karena adanya polarisasi ikatan.

Besarnya muatan yang diemban oleh suatu atom dalam suatu senyawa, jika semua elektron ikatan didistribusikan kepada unsur yang lebih elektronegatif, disebut bilangan oksidasi.

PRINSIP :

b.Aturan menentukan bilangan oksidasi

Dengan mempertimbangkan keelektronegatifan unsur dapat disimpulkan suatu  aturan untuk menentukan bilangan oksidasi sebagai berikut :

1.    Unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0.

2.    Fluorin, unsur yang paling elektronegatif dan membutuhkan tambahan 1 elektron mempunyai bilangan oksidasi -1 pada semua senyawanya.

3.    Bilangan oksidasi unsur logam selalu bertanda positif. Bilangan oksidasi beberapa unsur logam adalah sebagai berikut

Golongan 1A (logam alkali : Li,Na,K,Rb,Cs) = +1

Golongan 2A (alkali tanah :Be,Mg,Ca,Sr,Ba) = +2

Al = +3

Zn = +2

Ag = +1

Sn = +2 dan +4

Pb = +2 dan +4

4.    Bilangan oksidasi satu unsur dalam satu ion tunggal sama dengan muatannya.

5.    Bilangan oksidasi H umumnya = +1, kecuali dalam senyawanya dengan logam, bilangan oksidasi H = -1.

6.    Bilangan oksidasi O = -2

7.    Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa = 0.

8.    Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion poliatom = muatannya.

3.    Tata Nama IUPAC

Banyak unsur yang dapat membentuk senyawa dengan lebih dari satu macam tingkat oksida. Salah satu cara yang disarankan IUPAC untuk membedakan senyawa-senyawa seperti itu adalah dengan menuliskan bilangan oksidasinya dalam tanda kurung dengan angka Romawi. Perhatikanlah contoh-contoh berikut :

a.    Senyawa Ion

Cu₂S        : tembaga (I) sulfida

CuS          : tembaga (II) sulfida

FeSO₄        : besi (II) sulfat

Fe₂(SO₄)₃ : besi (III) sulfat

b.    Senyawa Kovalen

N₂O           : nitrogen (I) oksida

N₂O₃            : nitrogen (III) oksida

P₂O₅            : fosforus (V) oksida

P₂O₃            : fosforus (III) oksida

Namun demikian, tata nama senyawa kovalen biner yang lebih umum digunakan adalah dengan cara menyebut angka indeksnya. Dengan cara ini, senyawa kovaleb diatas diberinama sebagai berikut :

N₂O           : dinitrogen monoksida

N₂O₃            : dinitrogen trioksida

P₂O₅            : difosforus pentaoksida

P₂O₃            : difosforus trioksida

DAFTAR PUSTAKA

1.    Necel. 2009. Pengertian Prosedur. http://necel.wordpress.com/2009/06/28/pengertian-prosedur/. Diakses tanggal 9 September 2013

2.    Jaliu. 2010. Pengertian Fakta, Prinsip dan Konsep. http://jalius12.wordpress.com/2010/04/18/pengertian-fakta-prinsip-dan-konsep/. Diakses tanggal 9 September 2013

3.    Prasetiawan Widi. 2009. Kimia Dasar 1. Jakarta : Cerdas Pustaka

4.    Purba Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas X. Jakarta :Erlangga