Refleksi dari Ruang Kelas: Reaksi Redoks

Dalam ilmu kimia dikenal salah satu jenis reaksi yang bernama reaksi redoks. Istilah redoks sendiri adalah singkatan dari dua kata, reduksi dan oksidasi. Reduksi dan oksidasi adalah dua terminologi yang sering terdengar ketika kita mempelajari topik elektrokimia. 

Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang berhubungan dengan kelistrikan. Sesuai dengan namanya, elektrokimia mempelajari pergerakan elektron dalam sebuah reaksi kimia. Pergerakan elektron ini yang menyebabkan munculnya arus listrik dalam sebuah reaksi.

Reaksi Redoks

Reaksi yang menunjukkan pergerakan elektron inilah yang dinamakan dengan reaksi redoks. Pada setengah reaksinya terjadi proses reduksi, setengah reaksi yang lain terjadi proses oksidasi. 

Dalam ilmu kimia sendiri, definisi reduksi dan oksidasi memiliki beberapa pengertian bergantung dengan konteks topik kimia apa yang menggunakan konsep ini. 

Dalam konteks topik elektrokimia, secara sederhana reduksi didefinisikan sebagai penurunan bilangan oksidasi, sedangkan oksidasi didefinisikan sebagai kebalikannya, yaitu kenaikan bilangan oksidasi.

Lantas, apa itu bilangan oksidasi?

Banyak yang mengartikan bilangan oksidasi itu sebagai muatan. Jika dilihat sekilas, konsep bilangan oksidasi memang mirip dengan muatan, tetapi jika kita perhatikan lebih teliti terdapat beberapa perbedaan.

Sebenarnya, bilangan oksidasi memang memiliki hubungan dengan muatan. Bilangan oksidasi bisa didefinisikan sebagai muatan relatif suatu atom dalam unsur, senyawa, atau ion yang ditentukan berdasarkan keelektronegatifan (kecenderungan menarik elektron) atom-atom yang terlibat.

Perbedaannya, jika muatan suatu atom ditentukan dengan membandingkan jumlah elektron dan proton dalam sebuah atom, maka bilangan oksidasi ditentukan dengan membandingkan keelektronegatifan atom-atom yang ada dalam unsur, senyawa, atau ion.

Yang membuat orang sering menyamakan keduanya adalah karena banyaknya atom yang memiliki nilai muatan dan bilangan oksidasi yang sama. 

Misalnya saja atom natrium. Dalam keadaan stabil, atom natrium cenderung memiliki muatan 1+. Di sisi lain, jika natrium bersenyawa, maka natrium akan memiliki bilangan oksidasi +1. Jadi, nilai keduanya sama-sama 1.

Namun, jika diperhatikan secara teliti, walaupun keduanya memiliki nilai yang sama, tetapi cara penulisannya berbeda. Tanda positif pada penulisan muatan dituliskan setelah angka (1+), sedangkan tanda positif pada bilangan oksidasi dituliskan sebelum angka (+1).

Proses Reaksi Redoks

Dalam sebuah reaksi redoks, harus ada perubahan bilangan oksidasi yang terjadi. Artinya, harus terjadi penurunan bilangan oksidasi (reduksi) di salah satu atom dan kenaikan bilangan oksidasi (oksidasi) pada atom yang lainnya.

Secara mikroskopik, kita bisa memahami proses yang terjadi sebagai sebuah proses yang simultan. Proses oksidasi diiringi dengan reduksi.

Terjadinya oksidasi pada atom disebabkan karena adanya elektron yang dikeluarkan dari atom. Elektron yang keluar akan ditangkap oleh atom yang mengalami reduksi. Maka, terjadilah transfer elektron antara dua atom.

Karena dalam prosesnya ada elektron yang dikeluarkan dan ada yang ditangkap (transfer elektron), maka reaksi redoks perlu disetarakan sehingga jumlah elektron yang dikeluarkan dan ditangkap sama. 

Dalam menyetarakan reaksi redoks perlu diperhatikan kesetaraan jumlah atom dan juga total muatan di reaktan (zat yang bereaksi) dan di produk (hasil reaksi). 

Hal inilah yang membedakan reaksi redoks dengan reaksi biasa. Terkadang ada reaksi yang terlihat tidak mungkin disetarakan dengan cara biasa, ternyata dengan konsep redoks bisa disetarakan dengan sangat mudah.

Reaksi Redoks dalam Proses Respirasi

Dalam kehidupan, reaksi redoks ini memiliki banyak sekali manfaat. Salah satunya adalah dalam proses respirasi atau pernapasan. Pada manusia ada tiga tipe pernapasan, yaitu pernapasan eksternal, pernapasan internal, dan pernapasan seluler.

Pernapasan eksternal adalah pernapasan yang dikenal secara awam. Proses pernapasan ini terjadi di paru-paru, dimana oksigen dihirup dan karbondioksida dikeluarkan.

Pernapasan internal adalah pernapasan yang terjadi di dalam darah. Di sini juga terjadi pertukaran oksigen dalam darah dan sel-sel dalam tubuh.

Pernapasan seluler lebih kompleks lagi. Pada pernapasan seluler ini terjadi reaksi kimia yang terjadi di mitokondria yang berada di dalam sel. Reaksi kimia yang terjadi pada proses inilah yang merupakan reaksi redoks.

Dalam proses ini, oksigen akan bereaksi dengan glukosa menghasilkan energi yang disimpan dalam bentuk ATP. Sedangkan karbondioksida dan uap air merupakan hasil sampingannya. 

Secara redoks, dalam proses pernapasan kita bisa melihat bahwa atom karbon dalam glukosa mengalami oksidasi, dan atom oksigen dari unsur oksigen mengalami reduksi.

Sebuah Refleksi

Masih banyak lagi manfaat reaksi redoks yang bisa kita rasakan dalam kehidupan. Bagi kita, yang penting adalah bagaimana kita mau menelitinya, bagaimana kita mau terus memperhatikan ciptaan Tuhan di dunia ini, yang penuh dengan hikmah.

Ya, proses respirasi yang begitu vital dalam kehidupan, ternyata memiliki berbagai macam proses yang terkadang membuat kita tercengang melihat keteraturan yang ada di dalamnya. Semakin kita memikirkannya, semakin yakin kita bahwa hal ini tidak mungkin terjadi dengan sendirinya. 

Alhasil, begitu banyak hikmah yang kita dapat dari reaksi redoks ini. Hal ini, mau tak mau, suka tak suka, akan mengajak kita untuk terus berpikir dan membuktikan kebesaran-Nya. Dengan begitu terangnya bukti-bukti yang ada, masihkah kita tidak mengakui keagungan-Nya? Masihkah kita menjauh dari-Nya?