Titrasi Redoks

Pertanyaan :

Sebanyak 25 cm³ larutan X₂O₅ 0,10 M direduksi oleh gas SO₂. Untuk mengoksidasi X kembali, diperlukan 50 cm³ 0,01 M larutan Kalium permanganat. Tentukan bilangan oksidasi X setelah direduksi oleh SO₂!

Jawab :

Pertama-tama, kita buat persamaan reaksinya, dan kemudian setarakan menggunakan metode perubahan bilangan oksidasi atau metode ½ reaksi :

Reaksi pertama :

X₂O₅ + SO₂ → Xⁿ⁺ + SO₃

Keterangan :

1. X₂O₅ adalah senyawa oksida, semua senyawa oksida berbentuk padat. Nah, karena dari soal di atas, ternyata X₂O₅ berbentuk larutan (ada nilai molaritasnya), maka dapat kita pastikan bahwa senyawa X₂O₅ membentuk ion yang memiliki bilangan oksidasi +5 (X⁵⁺).

2. SO₂ bertindak sebagai pereduksi, maka artinya dia mengalami oksidasi. Satu-satunya jalan SO₂ mengalami oksidasi adalah menjadi SO₃.

Baik, sekarang kita setarakan persamaan reaksinya, supaya gampang, kita buat X₂O₅ dalam bentuk X⁵⁺, sehingga, dengan menggunakan metode ½ reaksi :

- ½ reaksi pertama : X⁵⁺ + (5-n) e → Xⁿ⁺                             | x (2)

- ½ reaksi kedua : SO₂ + H₂O → SO₃ + 2 H⁺ + 2 e            | x (5-n)

Sampai langkah ini, sebenarnya kita tidak perlu melanjutkan proses penyetaraan reaksi kita, karena tujuan penyetaraan reaksi pada tahap ini hanya untuk mengetahui perbandingan koefisien reaksi X⁵⁺ dengan Xⁿ⁺ (sebelum dan sesudah reaksi). Dari persamaan di atas, kita melihat bahwa perbandingannya adalah 1 : 1.

Tapi baiklah, kita lanjutkan proses penyetaraan reaksi di atas.

Setelah dikali silang jumlah elektronnya, maka kita akan mendapatkan :

- ½ reaksi pertama : 2 X⁵⁺ + (10-2n) e → 2 Xⁿ⁺

- ½ reaksi kedua : (5-n) SO₂ + (5-n) H₂O → (5-n) SO₃ + (10-2n) H⁺ + (10-2n) e

Kita eliminasi jumlah elektronnya, maka didapat :

2 X⁵⁺ + (5-n) SO₂ + (5-n) H₂O → 2 Xⁿ⁺ + (5-n) SO₃ + (10-2n)H⁺

Terbukti, ternyata perbangan koefisien X⁵⁺ dengan Xⁿ⁺ adalah 1 : 1. Artinya, jumlah mol Xⁿ⁺ = jumlah mol X⁵⁺. Dan karena volumenya tidak berubah (SO₂ berbentuk gas sehingga volumenya diabaikan), maka molaritasnya pun akan tetap.

Sekarang, kita setarakan persamaan reaksi kedua :

Xⁿ⁺ + MnO₄^- → X⁵⁺ + Mn²⁺

Keterangan :

1. Kalium permanganat (KMnO₄) kita tuliskan MnO₄^- saja, karena dalam air senyawa ini memang langsung terurai menjadi ion K⁺ dan ion MnO₄^-, dan yang berperan sebagai oksidator adalah ion MnO₄^- ini

2. Karena tidak diberi tahu hasil reaksi reduksi MnO₄^-, maka dianggap hasil reduksinya adalah ion Mn²⁺.

Nah, sekarang kita setarakan dengan metode yang sama (½ reaksi) :

- ½ reaksi pertama : Xⁿ⁺ → X⁵⁺ + (5-n) e                        | (x 5)

- ½ reaksi kedua : MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 e → Mn²⁺ + 4 H₂O     | (x 5-n)

Hasilnya :

- ½ reaksi pertama : 5 Xⁿ⁺ → 5 X⁵⁺ + (25-5n) e

- ½ reaksi kedua : (5-n) MnO₄^- + (40-8n) H⁺ + (25-5n) e → (5-n) Mn²⁺ + (20-4n) H₂O

Sehingga, setelah kita eliminasi jumlah elektronnya, kita dapatkan :

5 Xⁿ⁺ + (5-n) MnO₄^- + (40-8n) H⁺ → 5 X⁵⁺ + (5-n) Mn²⁺ + (20-4n) H₂O

Nah, kita akhirnya mendapatkan perbandingan koefisien antara Xⁿ⁺ dengan MnO₄^- adalah 5 : 5-n.

 

25 – 5n = 5

20 = 5n

n = 4

Jadi, bilangan oksidasi X setelah direduksi oleh gas SO₂ adalah +4.

@IF'38