Bilangan Oksidasi: Aturan Menentukannya, Contoh, dan Pembahasan

4.7K

Tahukah kamu kalau bilangan ternyata tidak hanya ada di mata pelajaran Matematika saja, lho? Dalam mata pelajaran Kimia juga ada bilangan yang disebut bilangan oksidasi atau dikenal juga dengan nama biloks. 

Bilangan oksidasi atau biloks adalah angka atau bilangan yang menyatakan banyaknya elektron yang dilepaskan atau diterima suatu atom dalam pembentukan suatu senyawa. Untuk menentukan bilangan oksidasi ini tidak boleh sembarangan karena ada beberapa aturan yang harus diikuti. 

Apa saja aturan dalam menentukan bilangan oksidasi? Artikel ini akan membahas dengan lebih detail mengenai bilangan oksidasi. Maka dari itu, simak terus artikel ini sampai habis, ya. 

Apa Itu Bilangan Oksidasi?

Bilangan oksidasi adalah angka atau bilangan yang menyatakan banyaknya elektron yang dilepaskan atau diterima suatu atom dalam pembentukan suatu senyawa. Bilangan ini diberi tanda positif (+) apabila suatu atom melepaskan elektron dan diberi tanda negatif (-) apabila suatu atom menerima elektron. 

Misalnya, senyawa NaCl yang terbentuk dari atom Na dan Cl yang berikatan secara ionik. Na melepaskan atau memberikan elektron pada Cl sehingga berubah menjadi ion Na⁺. Sementara Cl menerima atau menyerap elektron dari Na sehingga berubah menjadi ion Cl^–. 

Jika contoh perpindahan elektron pada senyawa NaCl ini dapat dituliskan ke dalam sebuah persamaan, maka akan terlihat seperti ini:

Na →  Na⁺ + e^–

Cl + e^– → Cl^–

________________

Na + Cl → Na⁺ + Cl^–

Dari penjelasan di atas, mungkin membuat kamu bertanya-tanya mengapa elektron suka berpindah-pindah. Nah, perpindahan elektron ini sebenarnya cara agar atom dapat mencapai kestabilan. 

Ingat, suatu atom dikatakan stabil apabila elektron valensinya (elektron pada kulit terluar atom) sudah memenuhi kaidah oktet (delapan) atau duplet (dua) atau sesuai dengan konfigurasi elektron unsur gas mulia, seperti He dan Ne. 

Dalam menentukan bilangan oksidasi tidak bisa dilakukan secara sembarangan. Ada beberapa aturan yang harus diperhatikan. 

Aturan dalam Menentukan Bilangan Oksidasi

Aturan menentukan bilangan oksidasi ini bertujuan untuk memudahkan kita dalam penentuan bilangan oksidasi atom dalam berbagai senyawa yang dibentuknya. Berikut aturan-aturan untuk menentukan biloks. 

1. Bilangan oksidasi unsur bebas adalah 0 (nol)

Unsur bebas adalah unsur-unsur yang tidak stabil dan tidak berikatan kimia dengan unsur lain. Contohnya, Na, H₂, N₂, Br₂, Be, K, O₂, dan P₄. Kedelapan unsur tersebut memiliki bilangan oksidasi nol.

2. Bilangan oksidasi ion monoatomik sama dengan muatannya

Ion monoatomik adalah ion yang hanya terdiri dari satu atom saja. Setiap ion monoatomik ini 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 O^2- dan S^2-, adalah -2.

3. Jumlah bilangan oksidasi semua atom unsur yang terdapat dalam dalam sebuah senyawa adalah 0 (nol)

Contoh:

• Senyawa NaCl

Pada senyawa NaCl, jumlah bilangan oksidasi Na dan Cl harus sama dengan nol. Adapun 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. Bilangan oksidasi atom-atom pembentuk ion poliatomik sama dengan muatannya

Ion poliatomik adalah ion yang terbentuk dari dua atau lebih atom-atom yang terikat bersama dan membentuk ion, baik ion positif (kation) maupun ion negatif (anion). Misalnya, OH^– (ion hidroksida), SO₄^2– (ion sulfat), dan NH⁺₄ (ion amonium). 

Bilangan oksidasi atom-atom yang membentuk ion poliatomik ini sama dengan muatannya. Contoh:

• Pada ion OH^–, bilangan oksidasi O ditambah dengan bilangan oksidasi H = -1.
• Pada ion SO₄^2–, 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

Contoh, unsur Mg, Ca, Sr, Ba dalam semua senyawanya memiliki biloks +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 H₂O_2,Na₂O₂, dan BaO₂ adalah -1 (senyawa peroksida).
• Bilangan oksidasi O dalam senyawa OF₂ adalah +2.

Pengecualian dalam Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi

Berikut adalah beberapa pengecualian dalam aturan menentukan bilangan oksidasi. 

• Dalam F₂O, bilangan oksidasi O adalah +2.
• Dalam KO₂, bilangan oksidasi O adalah -½ .
• Dalam peroksida ( H₂O_2,Na₂O₂, dan BaO₂), bilangan oksidasi O adalah -1.
• Dalam hidrida logam (NaH, CaH₂, dan AlH₃), bilangan oksidasi H adalah -1.

Contoh Soal

Agar kamu semakin paham dalam menentukan bilangan oksidasi, yuk perhatikan beberapa contoh beserta pembahasannya berikut ini. 

Contoh 1

Tentukan bilangan oksidasi P dalam ion PO₄^3-!

Pembahasan:

• Ingat, pada aturan 2 dan 4 disebutkan bahwa bilangan oksidasi atom-atom pembentuk ion monoatomik maupun poliatomik adalah sama dengan muatannya. Artinya, biloks ion  PO₄^3-  adalah -3.
• Oksigen memiliki biloks -2.
• Kita misalkan biloks P = x

biloks ion  PO₄^3- = ( 1 x biloks P) + (4 x biloks O) 

-3 = (1 x (x)) + (4 x (-2))

-3 = x  + (-8)

-x = (-8) + 3 

-x = – 5

x = +5

Jadi, biloks unsur P adalah +5.

Contoh 2

Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsur penyusun senyawa NaClO₃!

Pembahasan:

Sesuai dengan aturan 2, biloks Na adalah +1. Sementara O memiliki biloks -2. Dari ketiga unsur penyusun senyawa NaClO₃, hanya unsur Cl yang belum diketahui biloksnya. Maka, untuk mengetahui biloks unsur Cl, kamu bisa memanfaatkan unsur-unsur yang sudah diketahui biloksnya. 

(1 x biloks Na) + (1 x biloks Cl) + (3 x biloks 2) = 0

(+1) +   biloks Cl + (3 x (-2)) = 0

(+1) +   biloks Cl + (-6) = 0

biloks Cl = 6 – 1

biloks Cl = +5

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

Quipperian, demikian pembahasan mengenai bilangan oksidasi dalam mata pelajaran Kimia. Semoga membantu!