Bilangan Oksidasi: Pengertian, Aturan & Cara Menentukan, Tabel, Contoh Soal dan Pembahasan

Daftar Materi Kimia

• 1. Struktur Atom (Proton, Elektron dan Neutron)
• 2. Ikatan Kimia (Ion, Kovalen dan Logam)
• 3. Stoikiometri (Perhitungan Kimia)
• 4. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
• 5. Reaksi Redoks (Reduksi-Oksidasi)

Advertisement

Baca Juga:

Perkembangan konsep redoks (reduksi oksidasi) tidak berhenti sampai transfer elektron. Konsep redoks berkembang terus sejalan dengan munculnya masalah dalam reaksi-reaksi redoks yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep transfer elektron maupun konsep pengikatan oksigen. Akan tetapi hanya dapat dijelaskan dengan konsep bilangan oksidasi. Lalu tahukah kalian apa yang dimaksud dengan bilangan oksidasi itu?

Nah, pada kesempatan kali ini kita akan belajar mengenai definisi, aturan dan cara menentukan bilangan oksidasi (biloks) baik dalam senyawa netral maupun ion beserta contoh soal dan pembahasannya. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar dan semoga bisa paham.

Pengertian Bilangan Oksidasi

Apa yang dimaksud dengan bilangan oksidasi? Bilangan oksidasi adalah suatu bilangan yang menyatakan valensi atom dalam suatu senyawa yang dapat memiliki harga positif maupun negatif atau bilangan yang menunjukkan ukuran kemampuan suatu atom untuk melepas atau menangkap elektron dalam pembentukan suatu senyawa.

Nilai bilangan oksidasi menunjukkan banyaknya elektron yang dilepas atau ditangkap, sehingga bilangan oksidasi dapat bertanda positif maupun bertanda negatif. Bilangan oksidasi positif berarti melepas elektron, sedangkan bilangan oksidasi negatif berarti menyerap atau menangkap elektron.

Aturan Penentuan Bilangan Oksidasi

Bagaimana menentukan bilangan oksidasi (biloks) atom suatu unsur? Dalam hal ini, para pakar kimia bersepakat mengembangkan aturan yang berkaitan dengan biloks unsur, yaitu sebagai berikut.

1. Dalam bentuk unsur atau molekul unsur, bilangan oksidasi atom-atomnya sama dengan 0 (nol).

Contoh:

Biloks Na dalam unsur Na = 0; biloks O dalam molekul O2 = 0; biloks Cl dalam molekul Cl2 = 0; biloks P dalam molekul P4 = 0.

2. Dalam senyawa ion, bilangan oksidasi atom-atom sama dengan muatan kation dan anionnya.

Contoh:

Dalam senyawa NaCl, atom Na bermuatan +1 dan atom Cl bermuatan –1 sehingga bilangan oksidasi Na = +1 dan Cl = –1.

3. Bilangan oksidasi atom-atom yang lain ditentukan menurut aturan-aturan berikut.

a) Biloks atom golongan IA dalam semua senyawa adalah +1. Biloks atom golongan IIA dalam semua senyawa adalah +2.

b) Biloks atom-atom unsur halogen (VIIA) dalam senyawa biner adalah –1, sedangkan dalam senyawa poliatom bergantung pada senyawanya.

c) Biloks atom oksigen dalam senyawa adalah –2, kecuali dalam peroksida (seperti H2O2, Na2O) sama dengan –1 dan dalam superoksida (seperti KO2) sama dengan – 1/2.

d) Biloks atom hidrogen dalam senyawa (seperti HCl, H2O, NH3) adalah +1, kecuali dalam senyawa hidrida (seperti NaH, BaH2) sama dengan –1.

4. Jumlah total bilangan oksidasi dalam senyawa netral sama dengan 0 (nol). Jumlah total total bilangan oksidasi untuk ion sama dengan muatan ionnya.

Contoh:

Biloks total dalam molekul H2O = 0; biloks total dalam ion CO32– = –2; biloks total dalam ion NH4+ = +1.

Contoh Soal: Menentukan Bilangan Oksidasi Atom dalam Senyawa Ion

Tentukan biloks setiap atom dalam senyawa dan ion berikut: NO2, ClO3, NH4+.

Jawab:

Dalam NO2:

● Biloks total molekul NO2 = 0 (aturan 4)

● Biloks O dalam NO2 = –2 (aturan 3.c)

● Biloks N dalam NO2 = {biloks N + 2(biloks O) = 0}

Jadi, biloks N dalam NO2 = +4.

Dalam ion ClO3–:

● Biloks total ion ClO3– = –1 (aturan 4)

● Biloks O dalam ClO3– = –2 (aturan 3.c)

● Biloks Cl dalam ClO3– = {biloks Cl + 3(biloks O) = –1}

Jadi, biloks Cl dalam ClO3– = +5.

Dalam ion NH4+:

● Biloks ion NH4+ = +1 (aturan 4)

● Biloks H dalam NH4+ = +1 (aturan 3.d)

● Biloks N dalam NH4+ = {biloks N + 4(biloks H)= +1}

Jadi, biloks N dalam NH4+ = –3.

Pada contoh soal tersebut, atom N dapat memiliki biloks lebih dari satu, yakni –3 dan +4. Kenyataannya bukan hanya atom N, melainkan banyak atom-atom yang memiliki biloks lebih dari satu, terutama atom-atom unsur transisi dan beberapa atom nonlogam.

Bagaimana menentukan biloks atom yang memiliki lebih dari satu bilangan oksidasi, seperti yang terdapat dalam senyawa poliatom, misalnya FeSO4, Fe2(SO3)3, KCrO3, dan K2Cr2O7? Biloks atom dalam senyawa ion poliatom dapat ditentukan dengan mudah jika kalian mengetahui muatan setiap ion.

Dalam senyawa FeSO4, atom Fe dan S memiliki biloks lebih dari satu sehingga sukar menentukan biloksnya secara langsung. Akan tetapi, jika kalian mengetahui muatan setiap ion, misalnya ion Fe = 2+ dan ion SO4 = 2– (aturan 4) maka biloks Fe dan S dapat ditentukan. Agar lebih mudah, perhatikan reaksi penguraian FeSO4 berikut.

FeSO4(s) → Fe2+(aq) + SO42–(aq)

Menurut aturan 2, biloks ion sama dengan muatannya maka biloks Fe = +2. Biloks S ditentukan dengan cara yang sama seperti pada contoh soal sebelumnya, yaitu sebagai berikut.

Dalam ion SO42–:

● Biloks total ion SO42– = –2

● Biloks O dalam SO42– = –2

● Biloks S dalam SO42– = {biloks S + 4(biloks O) = –2}

Jadi, biloks S dalam SO42– = +6.

Hasilnya biloks S = +6. Dengan demikian, biloks atom-atom dalam FeSO4 adalah Fe = +2, S = +6, dan O = –2.

Contoh Soal: Menentukan Bilangan Oksidasi Atom dalam Senyawa Poliatom

Tentukan biloks atom-atom dalam Fe2(SO3)3.

Jawab:

Agar lebih mudah, perhatikan reaksi penguraian Fe2(SO3)3 berikut.

Fe2(SO3)3(s) → 2Fe3+(aq) + 3SO32–(aq)

Jadi, muatan ion dalam Fe2(SO3)3 adalah:

Fe3+ = 3+ dan SO32– = 2–

Biloks Fe = +3 (aturan 4)

Biloks total ion SO32– = –2 (aturan 4)

Biloks O dalam SO32– = –2 (aturan 3.c)

Biloks S dalam SO32– = {biloks S + 3(biloks O) = –2}.

Jadi, biloks S dalam SO32– = +4.

Tabel Bilangan Oksidasi Unsur

Berikut ini adalah daftar bilangan oksidasi unsur-unsur golongan utama (A) dan golongan transisi (B) yang penulis sajikan dalam bentuk tabel.

Tabel Bilangan Oksidasi Tertinggi dan Terendah Unsur Golongan Utama

Golongan	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
Periode
2	Li	Be	B	C	N	O	F
3	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
4	K	Ca	Ga	Ge	As	Se	Br
5	Rb	Sr	In	Sn	Sb	Te	I
6	Cs	Ba	Tl	Pb	Bi	Po	At
7	Fr	Ra	-	114	-	116	-
b.o terendah/ tertinggi	0/+1	0/+2	0/+3	-4/+4	-3/+5	-2/+6	-1/+7

Tabel Bilangan Oksidasi Unsur Golongan Transisi

IIIB	IVB	VB	VIB	VIIB	VIIIB			IB	IIB
Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
+3	+2	+2	+2	+2	+2	+2	+1	+1	+2
	+3	+3	+3	+3	+3	+3	+2	+2
	+4	+4	+4	+4	+4	+4	+3	+3
		+5	+5	+5	+5
			+6	+6	+6
				+7

Keterangan:

Warna merah = biloks stabil

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Tentukan bilangan oksidasi mangan pada

a. ion MnO4–

b. MnO2

Jawab:

a. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion yang terdiri atas beberapa unsur sama dengan muatannya.

Bilangan oksidasi O = -2 maka:

⇒ b.o Mn + (4 × b.o O) = -1

⇒ b.o Mn + (4 × -2) = -1

⇒ b.o Mn + (-8) = -1

⇒ b.o Mn = -1 + 8

⇒ b.o Mn = 7

Jadi, bilangan oksidasi Mn dalam ion MnO4– adalah +7.

b. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa sama dengan nol.

Bilangan oksidasi O = -2 maka:

⇒ b.o Mn + (2 × b.o O) = 0

⇒ b.o Mn + (2 × -2) = 0

⇒ b.o Mn + (-4) = 0

⇒ b.o Mn = 0 + 4

⇒ b.o Mn = 4

Jadi, bilangan oksidasi Mn dalam MnO2 adalah +4.

2. Tentukan bilangan oksidasi Fe dalam Fe2O3

Jawab:

Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa netral sama dengan nol.

Bilangan oksidasi O = -2 maka:

⇒ (2 × b.o Fe) + (3 × b.o O) = 0

⇒ (2 × b.o Fe) + (3 × -2) = 0

⇒ (2 × b.o Fe) + (-6) = 0

⇒ (2 × b.o Fe) = 0 + 6

⇒ b. o Fe = 6/2

⇒ b. o Fe = 3

Jadi, bilangan oksidasi Fe dalam Fe2O3 adalah +3.

3. Tentukan bilangan oksidasi O dalam H2O2

Jawab:

Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa netral sama dengan nol.

Bilangan oksidasi H = +1 (aturan 3.d) maka:

⇒ (2 × b.o H) + (2 × b.o O) = 0

⇒ (2 × 1) + (2 × b.o O) = 0

⇒ 2 + (2 × b.o O) = 0

⇒ (2 × b.o O) = 0 – 2

⇒ (2 × b.o O) = –2

⇒ b.o O = –2/2

⇒ b.o O = –1

Jadi, bilangan oksidasi O dalam H2O2 adalah -1.

4. Tentukan bilangan oksidasi C dalam H2C2O4.

Jawab:

Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawa netral sama dengan nol.

Bilangan oksidasi H = +1 (aturan 3.d) dan bilangan oksidasi O = -2 (aturan 3. c) maka:

⇒ (2 × b.o H) + (2 × b.o C) + (4 × b.o O) = 0

⇒ (2 × 1) + (2 × b.o C) + (4 × -2) = 0

⇒ 2 + (2 × b.o C) + (-8) = 0

⇒ (2 × b.o C) + (-6) = 0

⇒ (2 × b.o C) = 0 + 6

⇒ (2 × b.o C) = 6

⇒ b.o C = 6/2

⇒ b.o C = 3

Jadi, bilangan oksidasi C dalam H2­C2O4 adalah +3.