Menghadapi kelas 12 memang rasanya campur aduk. Baru juga selesai dengan materi larutan, sekarang sudah masuk ke redoks dan elektrokimia. Dua topik ini sering bikin siswa mengerutkan dahi, apalagi kalau soal ulangan tiba-tiba menanyakan bilangan oksidasi unsur yang jarang muncul di contoh. Padahal kalau sudah paham polanya, redoks dan elektrokimia justru bisa jadi sumber nilai yang menyelamatkan.
Nah, di bawah ini ada kumpulan latihan soal yang biasa keluar di ulangan harian, PTS, sampai ujian sekolah. Setiap soal sudah dilengkapi kunci jawaban dan penjelasan singkat. Coba kerjakan dulu tanpa melihat jawaban, baru cocokkan di bagian bawah.
A. Pilihan Ganda
1. Bilangan oksidasi atom Mn dalam senyawa KMnO₄ adalah…
A. +2
B. +3
C. +5
D. +6
E. +7
2. Reaksi berikut yang termasuk reaksi redoks adalah…
A. NaOH + HCl → NaCl + H₂O
B. AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃
C. Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
D. CaCO₃ → CaO + CO₂
E. NH₃ + H₂O → NH₄OH
3. Pada reaksi 2Fe²⁺ + Cl₂ → 2Fe³⁺ + 2Cl⁻, zat yang berperan sebagai oksidator adalah…
A. Fe²⁺
B. Cl₂
C. Fe³⁺
D. Cl⁻
E. Tidak ada
4. Dalam sel volta, elektrode tempat terjadinya reduksi disebut…
A. Anode
B. Katode
C. Jembatan garam
D. Elektrolit
E. Salt bridge
5. Diketahui potensial reduksi standar:
Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn E° = –0,76 V
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu E° = +0,34 V
Potensial sel standar untuk reaksi Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu adalah…
A. –1,10 V
B. –0,42 V
C. +0,42 V
D. +1,10 V
E. +2,20 V
6. Reaksi elektrolisis larutan NaCl dengan elektrode karbon menghasilkan gas klorin di…
A. Katode
B. Anode
C. Kedua elektrode
D. Larutan
E. Jembatan garam
7. Korosi besi dapat dicegah dengan cara berikut, kecuali…
A. Pengecatan
B. Pelapisan dengan krom
C. Dibiarkan terbuka di udara lembap
D. Perlindungan katodik
E. Pelapisan dengan timah
8. Bilangan oksidasi S dalam ion SO₄²⁻ adalah…
A. +2
B. +4
C. +6
D. –2
E. +8
9. Pada reaksi 2H₂O → 2H₂ + O₂, air mengalami…
A. Oksidasi saja
B. Reduksi saja
C. Reduksi dan oksidasi
D. Bukan redoks
E. Netralisasi
10. Sel elektrolisis yang menghasilkan logam natrium adalah…
A. Elektrolisis larutan NaCl
B. Elektrolisis lelehan NaCl
C. Elektrolisis larutan Na₂SO₄
D. Elektrolisis larutan NaOH
E. Elektrolisis air
B. Uraian Singkat
11. Tentukan bilangan oksidasi Cr dalam K₂Cr₂O₇.
12. Jelaskan perbedaan anode dan katode pada sel volta serta sel elektrolisis.
13. Sebuah sel volta tersusun dari elektrode Mg dan Ag. Jika diketahui E° Mg²⁺/Mg = –2,37 V dan E° Ag⁺/Ag = +0,80 V, hitung potensial selnya dan tuliskan reaksi selnya.
14. Mengapa besi lebih mudah berkarat di daerah pantai dibandingkan di daerah pegunungan?
15. Pada elektrolisis larutan CuSO₄ dengan arus 2 ampere selama 30 menit, berapa massa tembaga yang mengendap di katode? (Ar Cu = 63,5)
Kunci Jawaban dan Pembahasan
1. E. +7
KMnO₄ tersusun dari K (+1), O (–2), dan Mn yang belum diketahui. Jumlah bilangan oksidasi harus nol.
1 + Mn + 4(–2) = 0
1 + Mn – 8 = 0
Mn = +7
2. C. Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
Ciri redoks adalah ada perubahan bilangan oksidasi. Zn berubah dari 0 ke +2 (oksidasi), Cu dari +2 ke 0 (reduksi). Opsi lain tidak ada perubahan biloks.
3. B. Cl₂
Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi, yaitu yang bilangan oksidasinya turun. Cl₂ dari 0 menjadi –1. Fe²⁺ justru mengalami oksidasi, jadi ia reduktor.
4. B. Katode
Di sel volta, katode adalah tempat reduksi dan bermuatan positif. Anode tempat oksidasi. Jangan tertukar dengan elektrolisis yang posisinya berkebalikan.
5. D. +1,10 V
E° sel = E° katode – E° anode
= 0,34 – (–0,76)
= 0,34 + 0,76 = 1,10 V
6. B. Anode
Pada elektrolisis larutan NaCl, ion Cl⁻ menuju anode dan teroksidasi menjadi gas Cl₂. Di katode yang tereduksi adalah air, bukan Na⁺, karena potensialnya lebih besar.
7. C. Dibiarkan terbuka di udara lembap
Membiarkan besi di udara lembap justru mempercepat korosi. Opsi lain adalah cara pencegahan yang benar.
8. C. +6
SO₄²⁻ total biloks = –2. Oksigen 4 × (–2) = –8. Maka S + (–8) = –2, sehingga S = +6.
9. C. Reduksi dan oksidasi
H₂O terurai. Hidrogen mengalami reduksi dari +1 ke 0, oksigen mengalami oksidasi dari –2 ke 0. Ini disebut reaksi disproporsionasi? Bukan, tapi tetap redoks karena ada dua perubahan biloks.
10. B. Elektrolisis lelehan NaCl
Kalau NaCl dilarutkan dalam air, yang tereduksi di katode adalah air, bukan Na⁺. Supaya natrium logam terbentuk, NaCl harus dalam bentuk lelehan (molten), tanpa air.
11. Bilangan oksidasi Cr dalam K₂Cr₂O₇
K = +1 × 2 = +2
O = –2 × 7 = –14
Total harus 0.
2 + 2Cr – 14 = 0
2Cr – 12 = 0
2Cr = 12
Cr = +6
12. Perbedaan anode dan katode
Pada sel volta: anode negatif, tempat oksidasi; katode positif, tempat reduksi. Pada sel elektrolisis: anode positif, tempat oksidasi; katode negatif, tempat reduksi. Intinya, anode selalu tempat oksidasi dan katode selalu tempat reduksi, hanya polaritasnya yang berbeda.
13. Potensial sel Mg-Ag
E° sel = E° katode – E° anode
= 0,80 – (–2,37) = 3,17 V
Reaksi sel:
Anode (oksidasi): Mg → Mg²⁺ + 2e⁻
Katode (reduksi): 2Ag⁺ + 2e⁻ → 2Ag
Reaksi total: Mg + 2Ag⁺ → Mg²⁺ + 2Ag
14. Besi di daerah pantai lebih cepat berkarat
Karena udara pantai mengandung uap air dan garam yang tinggi. Ion garam mempercepat proses elektrokimia pada korosi. Di pegunungan, udara lebih kering dan kadar oksigen serta elektrolit alami lebih rendah, sehingga korosi melambat.
15. Massa tembaga yang mengendap
Diketahui:
I = 2 A
t = 30 menit = 1800 s
Ar Cu = 63,5
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, maka e = 63,5/2 = 31,75
Massa = (e × I × t) / 96500
= (31,75 × 2 × 1800) / 96500
= 114300 / 96500
= 1,18 gram
Jadi massa tembaga yang mengendap sekitar 1,18 gram.
Tips Mengerjakan Soal Redoks dan Elektrokimia
Sering-seringlah menulis ulang reaksi setengah sel, karena dari situ kita bisa lihat mana yang mengalami oksidasi dan reduksi. Kalau sudah hafal potensial reduksi standar beberapa logam umum, soal hitungan sel volta jadi lebih cepat. Untuk elektrolisis, ingat aturan urutan oksidasi dan reduksi di anode dan katode, terutama saat larutan mengandung air.
Jangan cuma menghafal jawaban. Coba ubah angka atau zatnya, lalu kerjakan ulang. Dengan begitu, pola pikirnya yang terbentuk, bukan sekadar ingatan jangka pendek. Kalau ada soal yang macet, tulis langkahnya satu per satu, jangan langsung menyerah di baris pertama.
Semoga latihan ini membantu persiapan ulangan atau ujian. Kalau masih ada yang bingung, diskusikan dengan teman atau guru. Kimia memang butuh latihan, tapi bukan berarti mustahil dipahami.
