elektrokimia 6 pengoksidaan & penurunan
TRANSCRIPT
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