Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Redoks kependekan dari reduksi-oksidasi. Suatu spesies dikatakan mengalami oksidasi karena spesies tersebut melepaskan elektron, sedangkan spesien yang menerima elektron disebut mengalami reduksi. Konsep bilangan oksidasi (biloks) lebih sesuai untuk mendefinisikan pengertian redoks. Dengan konsep ini, oksidasi didefinisikan sebagai penambahan biloks, sedangkan reduksi adalah pengurangan biloks. Zat yang mengalami oksidasi disebut reduktor, sedangkan zat yang mengalami reduksi disebut oksidator.

Biloks adalah muatan yang dimiliki oleh suatu atom dalam suatu ikatannya dengan atom lain. Atom yang lebih kuat menarik elektron (elektronegativitasnya lebih besar) mempunyai biloks negatif, sedangkan atom yang kurang kuat menarik elektron (elektronegativitasnya lebih kecil) biloksnya positif.

Persamaan reaksi redoks dapat disetarakan dengan cara :

1. metode perubahan biloks;

2. metode ion-elektron.

Dalam reaksi redoks, perpindahan elektron dapat tidak secara langsung, tetapi melalui suatu penghantar, misalnya pada sel elektrokimia. Ada dua jenis sel elektrokimia, yaitu sel Volta (sel Galvani) dan sel elektrolisis.

1. Dalam sel Volta (sel Galvani), terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik.

2. Dalam sel elektrolisis, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia.

Menurut konvensi, dalam sel Volta (sel Galvani), bagian anode (bagian yang mengalami oksidasi) disebut elektrode negatif dan katode (bagian yang mengalami reduksi disebut elektrode positif. Dalam sel elektrolisis, anode disebut elektrode positif dan katode disebut elektrode negatif.

Elektrolisis adalah penguraian zat-zat kimia oleh arus searah. Pada elektrode positif (anode) terjadi penarikan elektron dari ion bermuatan negatif sehingga terjadi reaksi oksidasi. Di katode, elektron ditarik oleh ion bermuatan positif sehingga terjadi reduksi. 

Salah satu penggunaan penting dari prinsip elektrolisis adalah penyepuhan, yaitu pelapisan suatu logam dengan logam lain agar diperoleh sifat-sifat yang lebih baik. Hubungan kuantitatif antara muatan listrik dan perubahan kimia dikenal sebagai hukum Faraday. Hukum iini berbunyi:

1. Massa zat yang diendapkan atau dibebaskan pada  elektrode sebanding dengan muatan listrik yang melewati suatu zat elektrolit.

2. Jika sejumlah muatan listrik yang sama dilewatkan pada beberapa zat elektrolit yang berbeda, massa yang dibebaskan atau diendapkan sebanding dengan massa ekuivalennya.

Perlindungan besi dari perkaratan juga merupakan proses elektrokimia. Pelapisan besi dengan logam yang lebih reaktif, seperti Mg dan Zn, lebih efektif daripada dengan logam yang kurang reaktif.