Contoh Makalah Kimia Tentang Reaksi Redoks dalam Fotografi

Kata pengantar

       Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah swt., karena dengan petunjuk dan ridhonya kami dapat menyelesaikan makalah kimia yang akan dipresentasikan di kelas kami.

      Makalah ini disusun bersama rekan-rekan kami. Penyajian materi yang terdapat didalam makalah ini dijelaskan secara rinci dan disertai contoh reaksi redoks dilengkapi pula dengan ilustrasi untuk menambah wawasan siswa, kami juga menyusun berbagai pembahasan didalam materi kami.

     Harapan kami makalah ini dapat dijadikan pelajaran dan pengetahuan untuk kami maupun siswa yang ada dikelas kami dan dapat diterapkan dalam kehidupan siswa sehari-hari .

    Kami telah berusaha menyusun makalah ini dengan sebaik-baiknya namun  setiap manusia tak luput dari kesalahan oleh karena itu jika terdapat kesalahan  pada makalah ini yang disebabkan kekhilafan kami, maka kami mohon maaf dari para pembaca yang budiman , terimakasih.

Penulis

Daftar Isi

Kata Pengantar ………………………………………….......2
Daftar Isi …………………………………………………... 3
Daftar Gambar ………………………………………………
Gambar 1.1 ……………………………………………….. 7
Gambar 1.2 ……………………………………………….. 7
Bab I Pendahuluan …………………………………………..
       1.1 Latar Belakang ……………………………………4
       1.2 Tujuan Penulis …...………………………………. 5
       1.3 Rumusan Masalah …..…………………………… 5
Bab II Kajian Teori ...……………………………………….
       2.1 Pengertian Reaksi Redoks..……………………….. 6
       2.2 Peranan Reaksi Redoks …………………...………6
       2.3 Proses Pencetakan Film Hitam Putih ……………..7
Bab III ………………………………………………………
       3.1 Gambaran Bagan Alir/Cara Kerja…....……………9

       3.2 Bagan Alir/Cara Kerja. ………………...…………11
Bab IV Penutup…………………………………….………
        Kesimpulan …………………………………….……12
        Daftar Pustaka ………………………………………13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1             LATAR BELAKANG

Reaksi Redoks adalah reaksi yang didalamnya terjadi perpindahan elektron secara berurutan dari suatu atom, ion, atau molekul ke atom, ion,atau molekul lainnya, yang sesungguhnya terdiri atas dua reaksi yang berbeda ,  yaitu oksidasi  (kehilangan elektron)  dan   reduksi   (memperoleh elektron). Reaksi ini merupakan pasangan, sebab elektron yang hilang pada reaksi oksidasi sama dengan elektron yang diperoleh pada reaksi reduksi.

Oksidasi          :           a. Melepas Elektron

                                    b. Mengikat Oksigen

                                    c. Penaikan Bilangan Oksidasi

Reduksi           :           a. Mengikat Elektron

                                    b. Melepas Oksigen

                                    c. Penurunan Bilangan Oksidasi

Oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron, pengikatan oksigen dan  mengalami  penaikan bilangan oksidasi.

Reduksi adalah reaksi pengikatan elektron, pelepasan oksigen dan  mengalami penurunan bilangan oksidasi.

Baik   oksidasi  maupun  reduksi   tidak   dapat  terjadi  sendiri , harus  keduanya . Ketika electron   tersebut   hilang ,  sesuatu    harus  mendapatkannya .  Sebagai   contoh , reaksi  terjadi  antara logam seng dengan larutan tembaga (II) sulfat dapat dinyatakan  dalam  persamaan  reaksi berikut :

Zn_(s) + CuSO_4(aq) ——>  ZnSO_4(aq) + Cu_(s)

Zn_(s) + Cu²⁺ _(aq) ——>  Zn²⁺ _(aq) + Cu_(s) (persamaan ion bersih)

Sebenarnya, reaksi keseluruhannya terdiri atas dua reaksi:

Zn_(s) ——>   Zn²⁺_(aq) + 2e^-

Cu²⁺_(aq) + 2e^- ——>  Cu_(s)

1.2 TUJUAN

Ø  Untuk mengetahui pengertian dari proses reduksi oksidasi.

Ø  Untuk mengetahui proses reaksi redoks dalam dunia fotografi.

Ø  Untuk mengetahui reaksi yang terbentuk dalam proses pencetakan film hitam-putih.

1.3 RUMUSAN MASALAH

Ø  Apakah yang dimaksud dengan proses reduksi oksidasi?

Ø  Bagaimanakah proses reaksi redoks dalam dunia fotografi?

Ø  Apakah dengan pengetahuan kimia kita dapat memperindah proses pencetakan hitam-putih?

BAB II

KAJIAN TEORI

2.1 PENGERTIAN REAKSI REDUKSI OKSIDASI

Reduksi Oksidasi (Redoks) adalah suatu reaksi serah terima elektron dan reaksi serah terima oksigen yang disertai perubahan bilangan oksidasi.

Contoh: 4Fe_(s) + 3O_2(g)             2Fe₂O_3(s)

              Cl₂ + 2e^-             2Cl^-

              Fe₂O₃

             

              Biloks O = -2

              2 (biloks Fe) + 3 (biloks O) = 0

              2 (biloks Fe) + 3 (-2) = 0

              Biloks Fe =

2.2 PERANAN REAKSI REDOKS DALAM DUNIA FOTOGRAFI

Film hitam putih maupun kertas foto mengandung partikel-partikel perak bromida,   AgBr yang tersebar pada lapisan tipis film/kertas foto. Apabila film / kertas  foto   terkena     cahaya, akan terjadi reaksi :

AgBr → AgBr*

Tanda *  menyatakan  AgBr   tereksitasi  oleh  cahaya. Apabila film yang telah        digunakan dan terkena cahaya tersebut dicuci dalam larutan pengembang (developer),                   akan terjadi reaksi :

2AgBr*_(s) + C₆H₆O_2(aq) → 2Ag_(s) + 2HBr _(aq) + C₆H₄O_2 (aq)

Cairan pengembang C₆H₆O₂ atau disebut hidrokuinon, dalam hal ini bertindak sebagai zat pereduksi. Jadi dalam reaksi itu terjadi proses reaksi redoks.

Oksidasi :        C₆H₆O_2(aq) → C₆H₄O_2 (aq) + 2H⁺_(aq) + 2e^-

Reduksi  :        2Ag⁺ + 2e^- → 2Ag _(s)

Di  samping  hidrokuinon , dalam  larutan  pengembang  perlu  ditambahkan   metol     (N-metil-p-aminofenol sulfat). Metol berfungsi sebagai zat superaditif, yang efeknya  tidak  dapat digantikan dengan memberikan jumlah yang berlebih pada  hidrokuinon  yang  sudah    ada. Metol ini bertindak sebagai zat pereduksi juga.  Aktivitas   hidrokuinon  dapat   dipacu    dengan menambahkan   sedikit   phenidone   (1-phenyl-3-pyrazolidinone). Karena larutan pengembang/ developer   ini   bekerja  efektif  pada  lingkungan   basa,  maka   kita   perlu  mencampurkan larutan potasium karbonat (atau sodium karbonat) sebagai aktivator untuk memperoleh lingkungan basa dengan pH 9,5 - 10,5; larutan sodium sulfit, sebagai pengawet dan potasium bromida sebagai restainer.

2.3 PROSES PENCETAKATAN FILM HITAM-PUTIH

Proses penetralan

Setelah film dicelupkan pada larutan pengembang, maka tahap berikutnya adalah tahap penghentian reaksi sekaligus menetralkan sifat basa yang berasal dari larutan pengembang. Caranya dengan mencelupkan kertas/film pada larutan asam asetat yang telah diberi larutan sodium sulfat untuk mencegah adanya efek swelling. pH larutan dijaga pada kondisi 4 - 5,5.

Proses fiksasi

Proses fiksasi ini menggunakan cairan yang disebut fixer (sodium tiosulfat), bertujuan melarutkan perak bromida yang tidak tereduksi menjadi perak (kalau tidak dihilangkan, jika kertas

foto terkena cahaya, akan timbul bayangan hitam tambahan. Pada proses ini terjadi reaksi :

AgBr + 3 Na₂S₂O₃ → Ag(S₂O₃)₃^5- + 6Na⁺ + Br^-

Proses pembilasan

         Tahap akhir setelah fixing adalah pembilasan dengan guyuran air mengalir supaya terbentuk bayangan yang permanen. Proses pembilasan ini bertujuan membuang kompleks perak tiosulfat dan ion tiosulfat. Jika ion tiosulfat masih tertinggal pada film/kertas foto, maka zat ini akan bereaksi dengan perak yang sudah terbentuk foto/gambar, sehingga bayangan foto akan menjadi kecoklatan/kekuningan karena akan terbentuk noda-noda perak sulfida. Jadi pembilasan dengan air yang mengalir itu sangat perlu supaya kualitas foto/gambar menjadi prima.

S₂O₃ ^2- + 2 Ag → SO₃ ^2- + Ag₂S

Tentu saja masih banyak keterampilan yang menunjang agar proses cuci cetak film hitam putih menjadi lebih indah, apalagi bila ditunjang dengan pengetahuan kimia untuk meramu zat pengembang/developer yang cocok dan mengontrol proses-proses yang terjadi.

BAB III

CARA KERJA

3.1. GAMBARAN BAGAN ALIR/CARA KERJA

3.2. BAGAN ALIR/CARA KERJA

      A. Tahapan Pembentukan Gambar/Foto

            Pada proses cuci dan cetak film hitam putih, ternyata ada reaksi kimia, yakni reaksi oksidasi dan reduksi. Film hitam putih maupun kertas foto mengandung partikel-partikel perak bromida, AgBr yang tersebar pada lapisan tipis film/kertas foto.

            Pada teknik fotografi konvensional atau hitam putih, digunakan sebuah film yang digunakan untuk menghasilkan foto. Film foto merupakan emulsi perak bromide (AgBr) dalam gelatin dengan tahapan-tahapan pembentukan gambar/foto seperti berikut:

a.       Proses pengambilan gambar, yang dimaksudkan dalam hal ini adalah proses pemotretan menggunakan kamera.

b.      Film foto dikenakan cahaya. Dengan cara, film dipasang di bawah enlarger, lalu cahaya 100 watt dinyalakan. Akan tampak bayangan film itu di atas kertas.

Apabila film/kertas foto terkena cahaya, maka akan terjadi reaksi :

AgBr → AgBr*

-          Tanda (*) menyatakan AgBr tereksitasi oleh cahaya.

Kalau bayangan itu sudah tepat, maka lampu yang digunakan untuk mengeksitasi AgBr, kertas diganti dengan kertas cetak foto dan dinyalakan kembali lampu selama sekian detik.

c.       Film foto yang sudah terkena cahaya, kemudian diletakkan dalam larutan pengembang (misal metol, amidol atau hidrokuinon {C₆H₄(OH)_2}) kemudian ganti celupkan ke dalam larutan stop batch untuk menghentikan reaksi hingga menghasilkan butir perak bromida yang teraktifkan membentuk logam perak bromida hitam. Apabila film yang telah digunakan dan terkena cahaya tersebut dicuci dalam larutan pengembang (developer), akan terjadi reaksi :

2 AgBr *(s) + C₆H₆O₂ (aq) → 2 Ag(s) + 2 HBr (aq) + C₆H₄O₂ (aq)

Cairan pengembang C₆H₄O₂ (hidrokuinon), dalam hal ini bertindak sebagai zat pereduksi. Jadi dalam reaksi itu terjadi proses reaksi redoks.

Oksidasi :

C₆H₆O₂ (aq) → C₆H₄O₂ (aq) + 2 H⁺ + 2e-

Reduksi:

2 Ag+ + 2 e- →2 Ag (s)

Disamping hidrokuinon, dalam larutan pengembang perlu ditambahkan metol (N-metil-p-aminofenol sulfat). Metol berfungsi sebagai zat superaditif, yang efeknya tidak dapat digantikan dengan memberikan jumlah yang berlebih pada hidrokuinon yang sudah ada. Metol ini bertindak sebagai zat pereduksi juga. Aktivitas hidrokuinon dapat dipacu dengan menambahkan sedikit phenidone (1-phenyl-3-pyrazolidinone). Karena larutan pengembang/developer ini bekerja efektif pada lingkungan basa, maka kita perlu mencampurkan larutan potasium karbonat (atau sodium karbonat) sebagai aktivator untuk memperoleh lingkungan basa dengan pH pH 9,5 - 10,5; larutan sodium sulfit, sebagai pengawet dan potasium bromida sebagai restainer.

d.      Butir-butir yang tidak teraktifkan pada bagian yang tidak terkena cahaya tidak terpengaruh. Hal ini menghasilkan bayangan foto. Butir-butir perak bromida yang tidak teraktifkan dapat tereduksi menjadi logam perak hitam bila terkena cahaya. bayangan film harus difiksasi. Hal ini menyebabkan logam perak hitam yang dihasilkan dari pengembangan melekat pada film dan perak bromida dihilangkan (dicuci). Senyawa yang dapat mengikat bayangan foto adalah natrium thiosulfat, Na₂(SO₄)₃. Thiosulfat mudah diperoleh dengan mendidihkan larutan silfit dengan sulfur. Asam bebasnya tidak stabil pada suhu biasa. Orang fotografi biasa menyebut hipo. Pada proses pengikatan terjadi reaksi sebagai berikut : AgBr (s) larut dalam larutan fikser terbentuk ion perak kompleks.

AgBr + 2S₂O₃ —–> [Ag(S₂­O₃)₂]^2- + Br^-

Dengan mereaksikan perak bromide dengan tiosulfat, maka menghasilkan senyawa kompleks berupa ion ditiosulfatoperak (II) dan ion bromide. Ion ditiosulfatoperak (II) dapat digunakan untuk proses mencetak gambar yang diperoleh dengan metode fotografi.

e.       Setelah film dicelupkan pada larutan pengembang, maka tahap berikutnya adalah tahap penghentian reaksi sekaligus menetralkan sifat basa yang berasal dari larutan pengembang. Caranya dengan mencelupkan kertas/film pada larutan asam asetat yang telah diberi larutan sodium sulfat untuk mencegah adanya efek swelling. pH larutan dijaga pada kondisi 4 – 5,5.

f.       Selanjutnya kertas foto itu dicelupkan pada larutan fixer, lalu kertas foto dibilas dengan air mengalir. Jadilah sebuah foto yang indah, yang kualitasnya bergantung pada lama pencahayaan, jauh dekatnya film dengan kertas foto, waktu pencelupan, kualitas kertas foto, setelah memakai cairan, pembilasan, dan sebagainya, termasuk keterampilan operatornya.

Proses fiksasi ini menggunakan cairan yang disebut fixer (sodium tiosulfat), bertujuan melarutkan perak bromida yang tidak tereduksi menjadi perak (kalau tidak dihilangkan, jika kertas foto terkena cahaya, akan timbul bayangan hitam tambahan. Pada proses ini terjadi reaksi :

AgBr + 3 Na­₂S₂O₃→ [Ag(S₂O_­3) ₃]^5- + 6 Na⁺ + Br^-

g.      Tahap akhir setelah fixing adalah pembilasan dengan guyuran air mengalir supaya terbentuk bayangan yang permanen. Proses pembilasan ini bertujuan membuang kompleks perak tiosulfat dan ion tiosulfat. Jika ion tiosulfat masih tertinggal pada film/kertas foto, maka zat ini akan bereaksi dengan perak yang sudah terbentuk foto/gambar, sehingga bayangan foto akan menjadi kecoklatan/kekuningan karena akan terbentuk noda-noda perak sulfida. Jadi pembilasan dengan air yang mengalir itu sangat perlu supaya kualitas foto/gambar menjadi prima.

                                                            (S­₂O₃)^2- + 2 Ag → (SO₃)^2- + Ag₂S           

BAB IV

PENUTUP

KESIMPULAN

Reaksi Redoks adalah reaksi yang didalamnya terjadi perpindahan elektron secara berurutan dari suatu atom, ion, atau molekul ke atom, ion, atau molekul lainnya, yang sesungguhnya terdiri atas dua reaksi yang berbeda, yaitu oksidasi (kehilangan elektron) dan reduksi (memperoleh elektron).

Oksidasi          :           a. Melepas Elektron

                                    b. Mengikat Oksigen

                                    c. Penaikan Bilangan Oksidasi

Reduksi           :           a. Mengikat Elektron

                                    b. Melepas Oksigen

                                    c. Penurunan Bilangan Oksidasi

Dalam dunia fotografi terdapat reaksi redoks. Film hitam putih maupun kertas foto mengandung partikel-partikel perak bromida, AgBr yang tersebar pada lapisan tipis film/kertas foto.

Dalam dunia fotografi ada beberapa larutan yang dipakai, yaitu:

a)      Cairan pengembang C₆H₆O₂ atau disebut hidrokuinon, sebagai zat pereduksi

b)      Metol, sebagai zat pereduksi

c)      Larutan potasium karbonat (atau sodium karbonat) sebagai aktivator untuk memperoleh lingkungan basa dengan pH 9,5 - 10,5

d)     Larutan sodium sulfit, sebagai pengawet

e)      Larutan potasium bromida sebagai restainer.

Reaksi redoks dalam dunia fotografi terjadi apabila kertas foto terkena cahaya dan juga dalam proses fiksasi dan pembilasan.

a)      Dalam proses fiksasi cairan  fixer (sodium tiosulfat) digunakan untuk melarutkan perak bromida yang tidak tereduksi menjadi perak.

b)      Jika kertas foto terkena cahaya akan terjadi reaksi :

AgBr → AgBr*
Tanda * menyatakan AgBr tereksitasi oleh cahaya.

c)      Dalam proses pembilasan pembilasan dengan guyuran air mengalir supaya terbentuk bayangan yang permanen. Proses ini bertujuan membuang kompleks perak tiosulfat dan ion tiosulfat. Jika ion tiosulfat masih tertinggal pada film/kertas foto, maka zat ini akan bereaksi dengan perak yang sudah terbentuk foto/gambar, sehingga bayangan foto akan menjadi kecoklatan/kekuningan karena akan terbentuk noda-noda perak sulfida.

DAFTAR PUTAKA

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung :  Penerbit ITB

Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung :  Penerbit ITB

Sunardi. 2007. Kimia bilingual untuk SMA/MA Kelas X Semester 1 dan 2. Bandung: Yrama Widya