Bagaimana Reaksi Oksidasi-Reduksi Digunakan dalam Kehidupan Sehari-hari?

Reaksi oksidasi-reduksi, atau reaksi redoks, adalah reaksi kimia di mana satu atau lebih elektron ditransfer dari satu molekul atau senyawa ke yang lain. Spesies yang kehilangan elektron teroksidasi dan biasanya merupakan agen pereduksi; spesies yang memperoleh elektron berkurang dan biasanya agen pengoksidasi. Reaksi redoks sehari-hari meliputi fotosintesis, respirasi, pembakaran, dan korosi.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Reaksi oksidasi dan reduksi (atau redoks) terjadi di sel kita selama respirasi seluler, pada tumbuhan selama fotosintesis, dan selama reaksi pembakaran dan korosi.

Dalam fotosintesis, yang terjadi di daun hijau tanaman, karbon dioksida dan air bergabung di bawah pengaruh cahaya untuk membentuk oksigen molekuler dan glukosa karbohidrat. Tanaman menggunakan glukosa sebagai bahan bakar untuk proses metabolismenya. Pada langkah pertama, energi cahaya digunakan untuk membebaskan atom hidrogen, mereduksinya dan menciptakan gas oksigen; atom-atom ini kemudian mengurangi karbon dalam karbon dioksida. Ini dapat dinyatakan secara kasar sebagai karbon dioksida + air + energi cahaya → karbohidrat + oksigen + air. Keseluruhan reaksi yang seimbang untuk fotosintesis biasanya ditulis 6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6 O2.

Respirasi sel memungkinkan organisme untuk membebaskan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia glukosa; menganggapnya sebagai titik akhir mutlak dalam mendapatkan bahan bakar dari makanan. Reaksi redoks yang seimbang adalah:

C₆H₁₂HAI₆ + 6 O₂ --> 6 CO₂ + 6 H₂O + 36 ATP

Dimana ATP adalah adenosin trifosfat, senyawa penyedia energi sederhana yang mendorong berbagai proses metabolisme lainnya. Dalam reaksi ini, glukosa dioksidasi dan oksigen direduksi. Secara longgar, setiap kali Anda melihat bahwa suatu senyawa telah kehilangan atom hidrogen, ia telah teroksidasi dan ketika ia memperolehnya, ia direduksi.

Mungkin Anda berpikir tentang pembakaran, atau pembakaran, lebih merupakan proses fisik daripada proses kimia. Namun demikian, pembakaran, katakanlah, hidrokarbon dalam bahan bakar fosil, serta pembakaran bahan organik dalam kayu merupakan reaksi redoks yang klasik. Dalam setiap kasus, karbon dalam senyawa yang dibakar berikatan dengan atom oksigen di udara, sementara beberapa oksigen berikatan dengan hidrogen dalam senyawa; oleh karena itu, senyawa yang dibakar dioksidasi dan oksigen berkurang, dengan karbon dioksida dan uap air dipancarkan sebagai produk pembakaran.

Ketika air bersentuhan dengan, misalnya, pipa besi, sebagian oksigen di dalam air mengoksidasi besi, menghasilkan ion hidrogen bebas. Ion-ion ini bergabung dengan oksigen di udara sekitar untuk membentuk air, dan prosesnya dimulai lagi pada langkah oksidasi besi, dengan hasilnya adalah peningkatan jumlah besi dalam keadaan yang lebih teroksidasi -- yaitu, membawa lebih banyak muatan positif. Atom besi ini bergabung dengan gugus hidroksil - pasangan oksigen-hidrogen bermuatan negatif - untuk membentuk senyawa Fe (OH)₂, atau besi (II) hidroksida, dan Fe (OH)₃, atau besi (III) hidroksida. Pada akhirnya, dengan pengeringan, yang tersisa adalah Fe2O3, atau oksida besi, adalah bahan coklat kemerahan yang dikenal sebagai karat.