ii reaksi redoks

Upload: mirza-latif

Post on 18-Jul-2015

594 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

1

REAKSI KIMIA ANORGANIK

TIM KIMIA ANORGANIK

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

PRINSIP DASAR REAKSI ANORGANIK

2

TUJUAN INSTRUKTIONAL UMUM (TIU)Setelah menyelesaikan mata kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan gaya-gaya kimia, terjadinya reaksi redoks, pembentukan ikatan pada senyawa koordinasi dan logam transisi.

TUJUAN INSTRUKTIONAL KHUSUS (TIK)Menjelaskan aspek thermodinamika dan kinetika reaksi oksidasi reduksi

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

PRINSIP DASAR REAKSI ANORGANIKSUB POKOK BAHASAN

3

1. Aspek thermodinamika reaksi 2. Reaksi reduksi oksidasi 3. Ekstraksi logam secara reduksi dan oksidasi 4. Potensial reduksi 5. Faktor Kinetika, Over potensial 6. Kestabilan redoks dalam air 7. Disproporsionasi 8. Diagram Latimer

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

Aspek thermodinamika dan kinetika reaksi Parameter termodinamika untuk perubahan keadaan : mendeskripsikan ikatan kimia, struktur dan reaksi Manfaat Konsep Termodinamika: 1. Apakah struktur suatu senyawa akan stabil 2. Kemungkinan kespontanan reaksi 3. Perhitungan kalor reaksi 4. Penentuan mekanisme reaksi 5. Pemahaman elektrokimia

4

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

5

REAKSI OKSIDASI -REDUKSIEkstraksi Unsur

Oksidasi adalah reaksi dimana suatu unsur bereaksi dengan oksigen dan dirubah menjadi suatu oksidaReduksi adalah reaksi yang melibatkan perubahan senyawa oksida logam menjadi logam

Di bidang industri reaksi reduksi merupakan teknik yang sangat penting untuk mengubah bijih logam menjadi logam. Sebaliknya unsur-unsur halogen dapat diperoleh melalui oksidasi senyawa halogen.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

Ekstraksi Unsur Secara ReduksiLogam di alam = dalam bentuk oksida (bijih) Pengubahan: 1. Oksida logam Logam (diperlukan suhu yang tinggi) 2. Oksida logam Logam(pemanasan dan zat pereduksi seperti karbon)

6

3. Sulfida logam atau senyawa logam lainnya Oksida Logam 2 Cu2S(s) + 3 O2(g) 2 Cu2O(s) + 2 SO2(g) 4. Reduksi elektotermal (proses Pidgeon) MgO(s) + C(s) Mg(l) + CO(g) Pengaruh suhu terhadap reduksi oleh karbon dapat dijelaskan secara termodinamika.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

7

Data termodinamika digunakan untuk menjelaskan: 1. Apakah suatu reaksi akan berlangsung secara spontan 2. Pereduksi yang digunakan 3. Kondisi reaksi yang dilakukan Pada suhu dan tekanan tetap : (energi bebas Gibbs reaksi ) G = -

Reaksi spontan

Energi bebas Gibbs dapat dinyatakan sebagai energi bebas Gibbs standar (G) yang dihubungkan dengan konstanta kesetimbangan : G = - R T ln KNilai G = - tercapai jika K > 1 dan reaksi akan terjadi (dapat berlangsung)

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

8

Reduksi oksida logam oleh karbon: (a) (b) (c) 2C(s) + 1/2O2(g) 1/ C 1/ O 2 (s) + 2 2(g) 1/ O CO(g) + 2 2(g) CO(g) 1/2CO2(g) CO2(g) G (C, CO) G (C, CO2) G (CO, CO2)

Reaksi oksidasi logam dituliskan sebagai berikut : (d) x M(s atau l) + 1/2O2(g) MxO(s) G (M, MxO) Untuk mencapai G = Energi bebas standar reaksi a, b atau c harus lebih negatif daripada d

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

9

(a d)

MxO(s) + C(s) xM(s atau l) + CO(g) G = G(C, CO) - G (M, MxO) MxO(s) + 1/2C(s) xM(s atau l) + 1/2CO2(g) G = G(C, CO2) - G (M, MxO) MxO(s) + CO(g) xM(s atau l) + CO2(g) G = G(CO, CO2) - G (M, MxO)

(b d) (c d)

Secara umum energi bebas Gibbs untuk reaksi tersebut adalah : G = G (C) - G (M) G = - maka reaksi spontan Informasi lengkap hubungan G dengan suhu diberikan melalui Diagram Ellingham

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

10

Diagram Ellingham :Plot dari energi bebas Gibbs pembentukan senyawa oksida terhadap temperatur

Temperatur (C)Jurusan Kimia FMIPA Universitas Syiah Kuala

11

Slope dari grafik pada diagram menunjukkan bahwa entropi reaksi Sdan dG/dT = - S

Semakin tinggi entropi reaksi maka slope G semakin besar.Jika konsumsi bersih (netto) pereaksi gas dalam reaksi oksidasi makaentropi reaksi bernilai negatif dan slope yang dihasilkan positif.

Hal ini adalah untuk pembentukan oksida logam dan oksidasi COmenjadi CO2. Oksidasi C(s) menjadi CO(g) menyebabkan peningkatan jumlah molekul gas dan menghasilkan entropi reaksi positif, dalam hal ini slope adalah negatif.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

12

Energi Gibbs reaksi

Temperatur (C)C CO dapat mereduksi MxO M

Perpotongan grafik oksida logam dengan pereduksi karbonUniversitas Syiah Kuala

Jurusan Kimia FMIPA

13

Pada temperatur dimana garis C, CO berada di atas garis oksida logam: G = G(C, CO) - G (M, MxO) G = + Reaksi reduksi (a) (d) tidak spontan

Pada temperatur dimana garis C, CO berada di bawah garis oksida logam: G = G(C, CO) - G (M, MxO) G = Reaksi reduksi (a) (d) spontan

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

14

1. Pada temperatur dimana garis C, CO berada di bawah garis oksida logam, karbon dapat digunakan untuk mereduksi oksida logam dan karbon teroksidasi menjadi CO 2. Pada temperatur dimana garis C, CO2 berada di bawah garis oksida logam, karbon dapat digunakan untuk mereduksi oksida logam dan karbon teroksidasi menjadi CO2 3. Pada temperatur dimana garis CO, CO2 berada di bawah garis oksida logam, karbon monoksida dapat digunakan untuk mereduksi oksida logam dan karbon monoksida teroksidasi menjadi CO2

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

15

Prinsip yang sama dapat digunakan untuk jenis reaksi reduksi menggunakan pereduksi yang lain.

Diagram Ellingham dapat digunakan untuk mengetahui apakah logam M dapat digunakan sebagai zat pereduksi untuk oksida logam lainnya (MO).Reaksi : MO + M M + MO Akan berlangsung jika: G = G(M, MO) - G(M, MO) G = (Garis MO berada di bawah garis MO, M menggantikan Karbon)

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

16

(a) (b)

M(s atau l) + 1/2O2(g) MO(s) M(s atau l) + 1/2O2(g) MO(s)

G (M, MO) G (M, MO)

(a b) MO(s) + M(s atau l) M(s atau l) + MO(s)

Contoh: Pada Diagram Ellingham terlihat bahwa pada temperatur di atas 2200C grafik SiO2 berada di bawah grafik MgO, dengan demikian Mg dapat digunakan untuk mereduksi SiO2 pada temperatur di bawah 2200C. Di atas temperatur 2200C, Si dapat mereduksi MgO

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

Bijih

17

Penerapan di industri: Ffaktor utama: Bijih dan karbon adalah berupa padatan:

Skema diagram furnace pembakaranudara udara

besi

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

18

Ekstraksi Unsur Secara OksidasiDigunakan untuk mengekstraksi unsur-unsur halogen. Energi bebas gibss standar untuk reaksi oksidasi ion Cl- dalam air adalah positif (diperlukan reaksi elektrolisis)2Cl-(aq) + 2H2O(l) 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g) G = +422 KJ mol-1

Perbedaan potensial minimum = 2,2 V (karena ditulis sebagai n = 2 mol).

Reaksi tersebut bersaing dengan reaksi berikut : 2 H2O(l) 2 H2(g) + O2(g) G = +414 KJ mol-1

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

19

Kecepatan reaksi oksidasi air sangat lambat. Reduksi membutuhkan overpotensial ( = potensial yang harus digunakan selain nilai kesetimbangan sebelum kecepatan reaksi yang signifikan tercapai) yang tinggi. 1. Elektrolisis air laut menghasilkan: Cl2, H2 dan larutan NaOH dan bukan O2. 2. Elektrolisis larutan fluorida menghasilkan: O2 dan bukan F2 3. Elektrolisis campuran KF anhidrat dan HF 4. Halogen lain yang lebih mudah dioksidasi (Br2 dan I2) diperoleh dari oksidasi larutan halidanya dengan Cl2

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

20

Logam yang diperoleh melalui reaksi oksidasi adalah logam yang secara alami diperoleh sebagai logam (contoh : emas). Pemisahan emas dilakukan dengan melarutkan emas tersebut sehingga memudahkan oksidasinya dan membentuk kompleks dengan ion CN-. Ion kompleks [Au(CN)2]- dapat direduksi menjadi logamnya dengan suatu logam yang reaktif seperti Zn. Reaksi yang terjadi adalah: 2 [Au(CN)2]-(aq) + Zn(s) Au(s) + [Zn(CN)4]2-(aq)

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

Potensial ReduksiBerlangsungnya suatu reaksi reduksi-oksidasi selain dapat diperkirakan melalui energi bebas Gibbs juga dapat dinyatakan melalui perbedaan potensial. Reaksi redoks merupakan jumlah dua reaksi setengah sel, pada reaksi reduksi setengah sel, suatu zat menerima elektron sedangkan pada reaksi oksidasi setengah sel suatu zat kehilangan elektron. Contoh: pasangan redoks: 2H+(aq) + 2e- H2(g) Zn(s) Zn2+(aq) + 2eReduksi Oksidasi

21

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

22

Energi bebas standar untuk reduksi ion Zn2+ dapat ditentukan secara eksperimen sebagai berikut :Zn2+(aq) + H2(g) + 2e- Zn(s) + 2H+(aq) G = + 147 kJmol-1

Karena kontribusi energi bebas reaksi reduksi setengah sel adalah nol maka ditulis :

Zn2+(aq) + 2e-

Zn(s)

G = + 147 kJmol-1

Perubahan energi bebas reaksi berhubungan dengan E:

G = - n F E n = jumlah elektron yang diserahterimakan F = konstanta faraday (96500 Cmol-1)Jurusan Kimia FMIPA Universitas Syiah Kuala

23

Tanda negatif dari rumus G = - n F E menunjukkan bahwa reaksi akan berlangsung apabila nilai G < 0 atau E > 0. Misalnya untuk dua reaksi: Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) 2H+(aq) + 2e- H2(g) G2 = - n FE2 G1 = - n FE1

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

24

Melalui reaksi setengah sel: Nilai E untuk keseluruhan reaksi adalah perbedaan potensial standar reaksi reduksi setengah sel : a. 2H+(aq) + 2e- H2(g) b. Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) E = 0 E = - 0,76 V

Perbedaan antara (a b) adalah : 2H+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + H2(g)-

E = + 0,76 V

Karena pada reaksi di atas E > 0 maka Zn secara termodinamika dapat mereduksi ion H+ pada kondisi standar.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

25

POTENSIAL REDUKSI STANDAR PADA 25CPasangan F2(g) + 2e- 2F-(aq) H2O2 (aq) + 2H+(aq) + 2e- 2H2O (l) Ce4+ (aq) + e- Ce3+ (aq) MnO2- (aq) + 8H+(aq) + 5e- Mn2+(aql) + 4H2O(l) Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) Br2(l) + 2e- 2Br- (aq) Fe3+(aq) + e- Fe2+(aq) AgCl(s) + e- Ag(s) + Cl-(aq) Cu2+(aq) + e- Cu+(aq) 2H+(aq) + 2e- H2(g) Sn2+(aq) + 2e- Sn(s) Fe2+(aq) + 2e- Fe(s) Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) Al3+(aq) + 3e- Al(s) Mg2+(aq) + 2e- Mg(s) Na+(aq) + e- Na(s) Li+(aq) + e- Li(s) E / V +2,87 + 1,77 + 1,72 + 1,51 + 1,36 + 1,23 + 1,09 + 0,77 + 0,22 + 0,15 0 - 0,14 - 0,45 - 0,76 - 1,66 - 2,37 - 2,71 - 3,04

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

26

1. Potensial reduksi standar suatu pasangan bernilai (-)menunjukkan spesies tereduksi (Zn2+/Zn) adalah suatu zat pereduksi untuk ion H+ pada keadaan standar.

2. E (Oks, Red) < 0, Zat Red pereduksi yang baik untukmereduksi ion H+

3. Dari tabel potensial reduksi standar:Pasangan oks/red dengan E sangat positif (Oks = sangat mudah mengoksidasi) Pasangan oks/red dengan E sangat negatif (Red = sangat mudah mereduksi)

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

27

Potensial reduksi standar digunakan untuk mengetahui apakah suatu reaksi berlangsung secara spontan pada keadaan atau kondisi standar. Jika reaksi dilakukan bukan pada keadaan standar maka untuk menentukan apakah reaksi berlangsung spontan adalah melalui nilai G. Melalui data termodinamika diperoleh bahwa : G = G + RT ln Q Q adalah tetapan kesetimbangan dari : a OksA + b RedB a RedA + b OksB

[RedA]a' [OksB]b' Q = [OksA]a [RedB]b

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

28

G < 0 = Reaksi akan berlangsung spontan

Kriteria ini dapat dinyatakan sebagai potensial dengan menggantikan:E = - G/ n F dan E = - G/n F,

sehingga diperoleh :

RT ln Q E = E nF0

Persamaan Nernst

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

29

Reaksi akan spontan jika E > 0Karena pada saat kesetimbangan E = 0 dan Q = K maka persamaan Nernst dapat ditulis :

RT ln K E = nF0

Jika dianggap bahwa E sebagai perbedaan potensial sama seperti E sebagai perbedaan potensial standar maka potensial setiap pasangan dapat ditulis sebagai

RT ln Q E = E nF0

Q =

[RedA]a' [OksA]a

Pada suhu 25C diperoleh :

E = E0 -

0,059 V log Q n

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

30

Kestabilan Redoks Dalam AirSuatu ion atau molekul dalam larutan dapat terurai melalui reaksi redoks dengan zat lain yang ada dalam larutan. Kestabilan suatu zat dalam larutan maka harus dipertimbangkan semua reaktan yang mungkin seperti : pelarut, zat terlarut (disproporsionasi), zat terlarut lain dan O2 yang terlarut. Spesies yang tidak mengalami reaksi redoks di dalam air: Harus memiliki potensial reduksi yang berada di antara batas kedua reaksi tersebut.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

31

1. Oksidasi oleh Air Reaksi logam dengan air atau larutan asam = Oksidasi logam oleh air atau ion H+ M(s) + 2H2O(l) M2+(aq) + H2(g) + 2OH-(aq) M(s) + 2H+(aq) M2+(aq) + H2(g) Secara termodinamika mudah terjadi jika: M = logam blok s kecuali Be atau logam blok d deret pertama Sejumlah logam lain mengalami reaksi yang sama tetapi jumlah elektron yang ditransfer berbeda seperti : 2Sc(s) + 6H+(aq) 2Sc+(aq) + 3H2(g)

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

32

Mn+ + ne- M

E = -

Logam mengalami oksidasi dalam asam 1 M dengan membebaskan H2. Reaksi terjadi lambat Reaksi Mg dan Al dengan udara lembab secara termodinamika dapat terjadi kedua logam dapat digunakan selama bertahuntahun dalam keadaan terdapat air dan oksigen.

Mg dan Al tetap terlindung oleh suatu lapisan oksida kedap air. MgO dan Al2O3 sangat stabil dan membentuk lapisan pelindung pada logam. Keadaaan pasif yang sama terjadi pada Fe, Cu dan Zn. Proses anodisasi logam dimana logam dibuat sebagai anoda dalam sel elektrolisis adalah satu dimana oksidasi parsial menghasilkan suatu lapisan pasif, lembut dan keras pada permukaannya.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

33

2. Reduksi oleh AirAir dapat berperan sebagai zat pereduksi melalui reaksi:

2H2O(l) 4H+(aq) + O2(g) + 4eReaksi ini adalah kebalikan dari reaksi setengah sel :

O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) E = + 1,23VNilai potensial reduksi sel yang snagat positif (+1,23Volt) menunjukkan bahwa air yang diasamkan adalah zat pereduksi yang sangat jelek terhadap zat pengoksidasi kuat. Contoh: E (Co3+, Co2+) = +1,82 volt tereduksi oleh air dengan membebaskan O2

4Co3+ + 2H2O 4Co2+ + O2(g) + 4H+(aq) E = + 0,59 volt

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

34

1. Hanya sedikit zat pengoksidasi yang dapat mengoksidasi air dengan cukup cepat menghasilkan kecepatan pembebasan O2. Hal ini karena overpotensial terlalu tinggi untuk banyak pereaksi yang secara termodinamika dapat bereaksi. 2. Potensial standar lebih besar daripada + 1,23 volt terjadi untuk beberapa pasangan redoks yang secara teratur digunakan dalam larutan berair. Ce4+/Ce3+ (+ 1,72 Volt) Cr2O72-/Cr3+ (+1,38 Volt) yang diasamkan MnO4-/Mn2+ (+1,51 volt) yang diasamkan

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

Medan Kestabilan Air

35

Suatu zat pereduksi yang dapat mereduksi air menjadi H2 dengan cepat atau suatu pengoksidasi yang dapat mengoksidasi air menjadi O2 dengan cepat tidak akan bertahan di dalam larutan. Hal ini analog dengan efek Leveling Bronsted untuk asam dan basa. Dalam reaksi reduksi-oksidasi hal seperti ini dinyatakan dengan medan kestabilan air. Medan kestabilan air terdiri dari nilai potensial reduksi dan pH untuk air yang stabil secara termodinamika terhadap reaksi oksidasi reduksi

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

36

KURVA MEDAN KESTABILANDengan overpotensial

Dengan overpotensial

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

37

Batas atas dan bawah medan kestabilan diidentifikasikan dengan menemukan ketergantungan E pada pH untuk reaksi setengah sel. O2(g) + 4H+ + 4e- 2H2O(l) n=4 Q = 1/p(O2) [H+]4 p(O2) = tekanan parsial O2 E = E + RT/4F ln p(O2)[H+]4 Jika tekanan parsial oksigen = 1 bar pada suhu 25 C maka : E = +1,23 0,059 volt x pH

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

38

Zat-zat dengan potensial yang lebih besar daripada E = +1,23 0,059 volt x pH dapat direduksi oleh air menghasilkan O2

Reduksi air menjadi H2 terjadi melalui reaksi setengah sel:2H+ + 2e- H2(g) n=2 Q = p(H2)/[H+]2

E = E RT/2F ln p(H2)/[H+)2Jika tekanan parsial hidrogen = 1 bar dan suhu 25 C maka E = -0,059 volt x pH

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

39

Zat-zat dengan potensial lebih rendah daripada E = -0,059 volt x pH secara termodinamika dapat mereduksi air menjadi H2 sehingga garis tersebut memberikan batas terbawah medan kestabilan. Pasangan yang secara termodinamika stabil dalam air berada antara batas yang ditetapkan melalui garis slope dalam gambar kurva medan kestabilan Suatu pasangan yang berada diluar medan tidak stabil.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

40

Pasangan yang terdiri dari zat pereduksi yang sangat kuat (di bawah garis yang menghasilkan H2) atau zat pengoksidasi yang kuat (di atas garis yang menghasilkan O2). Medan kestabilan air alami digambarkan melalui penambahan dua garis vertikal pada pH = 4 dan pH = 9 yang menandakan batas pH yang biasa ditemukan pada air danau dan sungai.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

DisproporsionasiDisproporsionasi = Reaksi yang melibatkan peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi suatu spesies sekaligus. Contoh : 1. Potensial reduksi standar E untuk: (Cu+, Cu) = + 0,52 V dan (Cu2+, Cu+) = + 0,16 V keduanya berada di bawah medan kestabilan air E. Ion Cu+ dapat mengoksidasi atau mereduksi air, namun Cu+ tidak stabil dalam larutan karena Cu+ dapat mengalami disproporsionasi: Cu+(aq) + Cu+(aq) Cu2+(aq) + Cu(s)+1 +1 +2 0

41

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

42

Secara termodinamika reaksi ini mudah terjadi karena E = 0,52 V 0,16 V = + 0,36 V Jika dihubungkan dengan persamaan Nernst maka :

0,059 V log K 0,36 V = nJika dalam reaksi tersebut satu elektron yang ditransfer maka K = 1,3 x 106.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

43

2. Asam hipoklorit. Reaksi dapat ditulis sebagai berikut ; 5 HOCl(aq) Cl2(g) + ClO3-(aq) + 2H2O(l) + H+(aq) Reaksi di atas merupakan perbedaan dari dua reaksi setengah sel : 4 HOCl(aq) + 4H+ + 4e- 2Cl2(g) + 4H2O(l) E = +1,63 V ClO3-(aq) + 5H+(aq) + 4e- HOCl(aq) + 2H2O(l) E = +1,43 V E = 1,63 V 1,43 V = + 0,20 V K = 3 x 1013 Reaksi dapat berlangsung

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

DIAGRAM LATIMER

44

DIAGRAM LATIMER: Diagram dengan spesi kimia berbilangan oksidasi tertinggi ditempatkan di bagian paling kiri dan serangkaian spesi dari atom yang sama disusun ke kanan dengan penurunan bilangan oksidasi dan potensial reduksi standar ditulis di atas garis yang menghubungkan setiap keadaan.

Nilai potensial reduksi berbeda dalam suasana asam atau basa sehingga harus dicantumkan keadaan reaksi yang dilakukan.

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

45

Contoh: Diagram Latimer untuk reaksi reduksi oksidasi senyawaan nitrogen DALAM SUASANA ASAM

NO3- 0,803+5

N2O4+4

1,07

HNO2 0,996+3

NO+2

1,59

N2O+1

1,77

N20

-1,87

NH3OH+-1

1,41

N2H5+-2

1,275

NH4+-3

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

46

DALAM SUASANA BASA

NO3- -0,86+5

N2O4+4

0,867 HNO 2+3

-0,46

NO+2

0,76

N2O+1

1,770,94

N20

-3,04

NH3OH+-1

0,73

N2H5+-2

0,1

NH4+-3

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

47

1. Reaksi redoks sangat penting terutama untuk ekstraksi unsur

dengan reduksi (umumnya untuk mendapatkan logam) atau ekstraksi unsur secara oksidasi (terutama untuk mendapatkan unsur halogen).

2. Reaksi reduksi berlangsung spontan jika G = - dan E = + 3. Melalui diagram Ellingham dapat ditentukan suhu minimum yangdiperlukan untuk mereduksi oksida logam menjadi menggunakan pereduksi karbon atau karbon monoksida oksidasi suatu spesies sekaligus logam

4. Reaksi yang melibatkan peningkatan dan penurunan bilangan

5. Diagram dengan spesi kimia berbilangan oksidasi tertinggi

ditempatkan di bagian paling kiri dan serangkaian spesi dari atom yang sama disusun ke kanan dengan penurunan bilangan oksidasi dan potensial reduksi standar ditulis di atas garis yang menghubungkan setiap keadaanUniversitas Syiah Kuala

Jurusan Kimia FMIPA

SOAL-SOAL LATIHAN1. Dengan menggunakan diagram Ellingham tentukanlah temperatur Terendah untuk mereduksi ZnO menjadi Zn menggunakan karbon sebagai pereduksi. Tuliskan reaksi yang terjadi pada temperatur tersebut. 2. Melalui diagram Ellingham jelaskan apakah logam Al dapat mereduksi MgO. 3. Jelaskan ketergantungan potensial reduksi H+/H2 pada pH jika tekanan hidrogen 1 bar dan temperatur 25C. 4. Jelaskan bahwa ion manganat (VI) tidak stabil karena terjadinya reaksi disproporsionasi Mn(VII) dan Mn(II) dalam larutan asam 5. Tuliskan persamaan Nernst untuk reaksi reduksi O2 : O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) dan Fe2O3: Fe2O3(s) + 6H+(aq) + 6e- 2 Fe(s) +3H2O(l). Untuk setiap rumus hubungkan dengan pH.

48

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala

KEPUSTAKAAN1. Shriver, D.F. P.W. Atkins dan C.H. Langford 1990, Inorganic Chemistry, W.H. Freeman and Company, New York.

49

Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Syiah Kuala