Apa Itu Bilangan Oksidasi? Ini Dia Aturan dan Cara Menentukannya

Dalam konsep kimia, reaksi reduksi selalu terjadi bersamaan dengan reaksi oksidasi, yang kemudian disebut dengan reaksi redoks. Dalam reaksi redoks, terdapat bilangan oksidasi yang digunakan untuk menentukan hasil reduksi dan hasil oksidasi dari suatu atom dan senyawa.

Lantas, apa itu bilangan oksidasi? Apa saja aturan dalam menentukannya? Artikel ini akan membahas lebih detail mengenai bilangan oksidasi beserta cara menentukannya. Simak paparannya sampai habis, ya.

Pengertian Bilangan Oksidasi

Bilangan oksidasi adalah bilangan yang menyatakan banyaknya elektron yang dilepaskan atau diterima suatu atom dalam proses pembentukan suatu senyawa. Perubahan bilangan oksidasi disebabkan adanya transfer elektron.

Bilangan ini dapat bertanda positif (+) apabila suatu atom melepaskan elektron, maupun bertanda negatif (-) apabila suatu atom menerima elektron.

Misalnya, senyawa NaCl terbentuk dari ion Na+ dan Cl-. Maka, bilangan oksidasi unsur Na adalah +1, sedangkan Cl adalah -1. Adapun pada senyawa CuO, bilangan oksidasi Cu adalah +2 dan O adalah -2.

Bilangan oksidasi dapat disebut juga dengan biloks. Dalam reaksi redoks, bilangan oksidasi digunakan untuk menentukan hasil reduksi dan hasil oksidasi dari suatu atom dan senyawa.

Jika bilangan oksidasi mengalami kenaikan, maka telah terjadi reaksi oksidasi. Sebaliknya, jika bilangan ini mengalami penurunan, maka telah terjadi reaksi reduksi.

Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi

Menentukan bilangan oksidasi tidak bisa dilakukan sembarangan. Ada beberapa aturan yang harus diikuti. Dikutip dari buku Kimia SMA/MA Kelas X oleh Suyatno, dkk, bilangan oksidasi atom dan senyawa dapat ditentukan dengan aturan sebagai berikut.

1. Bilangan Oksidasi Unsur Bebas Adalah 0 (Nol)

Unsur bebas adalah unsur-unsur yang tidak stabil dan tidak berikatan kimia dengan unsur lain, baik berupa atom-atom bebas atau molekul homoatomik. Contoh:

He,Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, C, Fe, Cu, Ag, Au sebagai unsur bebas
H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2 sebagai molekul homoatomik

2. Bilangan Oksidasi Ion Monoatomik adalah Sama dengan Muatannya

Ion monoatomik adalah ion yang hanya terdiri dari satu atom. Bilangan oksidasinya sama dengan muatannya. Contoh:

• Bilangan oksidasi pada Li+, Na+, K+,dan Ag+ adalah +1.
• Bilangan oksidasi pada Mg2+, Ca2+, Cu2+, dan Fe2+, adalah +2.
• Bilangan oksidasi pada F-, Cl-, Br-, dan I-, adalah -1.
• Bilangan oksidasi pada O2- dan S2-, adalah -2.

3. Jumlah Bilangan Oksidasi Semua Atom Unsur yang Terdapat dalam Sebuah Senyawa adalah 0 (Nol).

Contoh:

• Senyawa NaCl
  Jumlah bilangan oksidasi Na dan Cl harus sama dengan nol. Bilangan oksidasi Na dalam NaCl adalah +1, sedangkan bilangan oksidasi Cl dalam NaCl adalah -1, sehingga jumlah kedua bilangan oksidasi tersebut sama dengan nol.
• Senyawa CuO
  Bilangan oksidasi Cu dalam senyawa CuO adalah +2 dan bilangan oksidasi O dalam senyawa CuO adalah -2, sehingga jumlahnya adalah nol.

4. Jumlah Bilangan Oksidasi Atom-atom Pembentuk Ion Poliatomik Sama dengan Muatannya

Ion poliatomik adalah ion yang terdiri dari dua atau lebih atom-atom yang berikatan dan membentuk ion, baik ion positif (kation) maupun ion negatif (anion). Misalnya, OH- (ion hidroksida), SO42- (ion sulfat), dan NH+4 (ion amonium). Contoh:

• Pada ion OH-, bilangan oksidasi O ditambah dengan bilangan oksidasi H = -1.
• Pada ion SO42-, bilangan oksidasi S ditambah dengan 4 kali bilangan oksidasi O = -2.
• Pada ion NH+4, bilangan oksidasi N ditambah dengan 4 kali bilangan oksidasi H = +1.

5. Bilangan oksidasi unsur-unsur golongan alkali (IA) dalam berbagai senyawa yang dibentuknya adalah +1

Contoh:

• Bilangan oksidasi Na dalam NaCl, NaOH, Na2CO3, Na3PO4, dan semua senyawa Na adalah +1.
• Bilangan oksidasi Li, K, Rb, Ca, Fr dalam semua senyawanya adalah +1.

6. Bilangan Oksidasi Unsur-unsur Golongan Alkali Tanah (IIA) dalam Berbagai Senyawa yang Dibentuknya Adalah +2

Misalnya, unsur Mg, Ca, Sr, Ba dalam semua senyawanya memiliki bilangan oksidasi +2.

7. Bilangan Oksidasi Atom Hidrogen (H) dalam Senyawa Adalah +1

Bilangan oksidasi atom Hidrogen (H) dalam senyawa adalah +1, kecuali senyawa-senyawa hidrida logam alkali (golongan IA) dan alkali tanah (golongan IIA). Contoh:

• Bilangan oksidasi H dalam senyawa H2O, HCl, HF, H2SO4, HNO3, NH3, dan CH4 adalah +1.
• Bilangan oksidasi H dalam senyawa KH, NaH, MgH2, dan CaH2 adalah -1.

8. Bilangan Oksidasi Oksigen dalam Senyawanya Adalah -2

Bilangan oksidasi oksigen dalam senyawanya adalah -2, kecuali dalam senyawa peroksida dan OF2. Contoh:

• Bilangan oksidasi O dalam H2O, CO2, SO2, H2SO4,dan KClO3 adalah -2 (senyawa oksigen).
• Bilangan oksidasi O dalam H2O2,Na2O2, dan BaO2 adalah -1 (senyawa peroksida).
• Bilangan oksidasi O dalam senyawa OF2 adalah +2.

Beberapa Pengecualian dalam Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi

Berikut ini beberapa pengecualian dalam menentukan bilangan oksidasi:

• Dalam KO2, bilangan oksidasi O adalah -½ .
• Dalam F2O, bilangan oksidasi O adalah +2.
• Dalam peroksida ( H2O2,Na2O2, dan BaO2), bilangan oksidasi O adalah -1.
• Dalam hidrida logam (NaH, CaH2, dan AlH3), bilangan oksidasi H adalah -1.

Contoh soal

Untuk memaksimalkan pemahamanmu dalam menentukan bilangan oksidasi, simak contoh soal beserta pembahasannya berikut ini.

Soal 1

Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsur penyusun senyawa NaClO3!

Jawab:

Sesuai aturan nomor 2, bilangan oksidasi Na adalah +1. Sementara itu, O memiliki bilangan oksidasi -2. Dari ketiga unsur penyusun senyawa NaClO3, hanya unsur Cl yang belum diketahui bilangan oksidasinya.

Nah, untuk mengetahuinya, kamu bisa memanfaatkan unsur-unsur yang sudah diketahui bilangan oksidasinya.

(1 x biloks Na) + (1 x biloks Cl) + (3 x biloks O) = 0
(+1) + biloks Cl + (3 x (-2)) = 0
(+1) + biloks Cl + (-6) = 0
biloks Cl = 6 - 1
biloks Cl = +5

Jadi, bilangan oksidasi unsur Na, Cl, dan O dalam NaClO3 adalah +1, +5, dan -2.

Soal 2

Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsur penyusun senyawa KMnO4!

Jawab:

Sesuai aturan nomor 2, bilangan oksidasi K adalah +1. O memiliki bilangan oksidasi -2. Maka, begini cara mengetahui bilangan oksidasi Mn.

(1 x biloks K) + (1 x biloks Mn) + (4 x biloks O) = 0
(+1) + biloks Mn + (4 x (-2)) = 0
(+1) + biloks Mn + (-8) = 0
biloks Mn = 8 - 1
biloks Mn = +7

Jadi, bilangan oksidasi unsur K, Mn, dan O dalam KMnO4 adalah +1, +7, dan -2.

Nah, itu dia yang dimaksud dengan bilangan oksidasi beserta aturan dan cara menentukannya. Semoga membantu!

Video Ngerinya Ledakan Pabrik Kimia di China: 5 Tewas, 19 Luka

Video Ngerinya Ledakan Pabrik Kimia di China: 5 Tewas, 19 Luka