Oksigen dan Jenis-Jenis Oksida
Oksigen memiliki dua alotrop yakni oksigen (O2) dan ozon (O3).
Alotrop yaitu perilaku yang berbeda yang ditunjukan oleh suatu zat yang
atom penyusunnya, atom unsur yang sama namun ada perbedaan jumlah dan
perbedaan cara terikatanya atom-atom penyusun. Dalam laboratorium ozon
dihasilkan dengan memberi muatan listrik pada oksigen murni. Tidak
seperti molekul-molekul lain, ozon walaupun disusun oleh atom yang sama
tetapi bersifat polar. Molekul lain seperti O2, H2 dan P4
bersifat nonpolar karena molekulnya bersifat nonpolar. Ozon melindungi
permukaan bumi dari sengatan sinar matahari namun kini telah disadari
bahwa lapisan ozon telah menipis akibat akibat aktivis pelepasan zat-zat
yang berbahaya bagi lapisan ozon makin meningkat.
Salah satu zat
pengoksidasi yang paling lazim dan ampuh di laboratorium, industri dan
dalam kehidupan kita sehari-hari adalah molekul oksigen, O2. Dioksigen (O2),
adalah gas tak berwarna dan tak berbau menempati 21% udara. Karena atom
oksigen juga komponen utama air dan batuan, oksigen adalah unsur yang
paling melimpah di kerak bumi.
Bergabungnya oksigen dengan suatu zat melalui reaksi kimia sering disebut sebagai oksidasi.
Meskipun pandangan ini telah ditinggalkan namun dalam reaksi yang
melibatkan oksigen zat yang mengalami oksidasi mudah ditentukan.
Penarikan oksigen dari suatu zat disebut reduksi. Suatu zat yang tersusun dari oksigen dengan unsur tertentu disebut oksida. Oksida terbagi menjadi
1. Oksida logam
2. Oksida nonlogam
3. Oksida amfoter
4. Oksida netral
5. Superoksida
Reaksi Oksigen dengan Logam
Pembentukan
oksida logam terjadi dengan cara reaksi langsung antara logam dengan
oksigen membentuk oksida logam yang sering disebut korosi. Oksida logam disebut juga oksida basa karena reaksinya dengan air memberikan larutan yang bersifat basa (pH > 7).
Memang dalam
bentuk korosi pembentukan oksida merupakan sesuatu yang merepotkan dan
sumber pemborosan ekonomis dalam masyarakat. Besi bereaksi dengan
oksigen dengan hadirnya uap air membentuk karat, yakni suatu oksida besi
yang kristalnya mengandung molekul air dalam kuantitas tertentu.
2Fe(s) + 2/2O2(g) + xH2O(g) → Fe2O3.xH2O(s)
Aluminium
merupakanlogam logam lain yang biasanya banyak dikenal juga membentuk
oksida oleh reaksi langsung dengan oksigen dalam udara.
2Al(s) + 2/2O2(g) → Al2O3(s)
Aluminium lebih mudah bereaksi dengan oksigen dibanding besi.namun berbeda dengan besi.
Pada aluminium oksida aluminium yang terbentuk melekat kuat pada
permukaan logam sehingga dengan efektif melindungi logam itu dari
serangan oksigen selanjutnya. Karena hal inilah aluminium disunakan
sebagai logam bangunan.
Reaksi antar
besi dan aluminium dengan besi termasuk lambat. Namun kadang-kadang
reaksi antara logam dengan oksigen dapat cepat berlangsung dan
membebaskan sejumlah besar kalor dan cahaya. Reaksi dengan oksigen
seperti ini biasanya disebut pembakaran. Contohnya adalah pembakaran magnesium.
2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)
Meskipun korosi
besi berlansung lambat, besi dapat dibuat bereaksi dengan cepat dengan
cara menaikan suhu dan meningkatkan konsentrasi O2. Misalnya
pemotongan baja dengan nyala asetilena dilaksanakan mula-mula memanasi
baja itu ke suhu tinggi dengan nyala oksigen-asetilena.
Setelah logam itu sangat panas, aliran gas asetilena dimatikan dan baja
panas tersebut disembur terus menggunakan aliran oksigen murni. Dalam
proses ini dibebaskan sejumlah besar kalor yang dapat melelhkan baja dan
debu serta bunga api akan meletik ke mana-mana.
Reaksi Oksigen Dengan Unsur Nonlogam
Oksigen juga
bereaksi dengan unsur-unsur nologam membentuk oksida nanlogam yang
berikatan secara kovalen. Oksida nonlogam sering disebut sebagai oksida
basa karena reaksinya dengan air menyebabkan larutan menjadi asam (pH
< 7).
Contoh yang pasti anda kenal adalah reaksi O2 dengan karbon dalam bentuk briket arang atau batubara. Dengan kehadiran O2
yang berlebih produk yang diperoleh adalah karbondioksida, namun jika
pasokan oksigen terbatas akan terbentuk sejumlah karbonmonooksida.
C(s) + O2(g) → CO2(g)
C(s) + O2(g) → 2CO(g)
Karbonmonoksida sendiri mampu bereaksi dengan oksigen membentuk CO2
2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)
Reaksi ini
sangat eksotermis (DH = -284kJ per mol) dan CO digunakan dalam industri
sebagai bahan bakar karena dapat dibuat dengan mudah dari batu bara dan
mudah dikirim lewat pipa. Karbondioksida padat disebut juga es kering yang biasa digunakan untuk memberi efek asap.
Dua unsur
nonlogam yang mudah bereaksi dengan oksigern yaitu belerang dan fosfor.
Belerang terbakar di udara dengan nyala biru dan menghasilkan gas
belerang dioksida yakni sebuah gas rangsang yang menyesakkan.
S(s) + O2(g) → SO2(g)
Fosfor terdiri dari dua alotrop yaitu fosfor merah dan fosfor putih. Kedua terbakar dioksigen menghasilkan P4O10. Namun perlu diperhatikan karena fosfor putih bereaksi secara spontan dengan oksigen.
P4(s) + O2(g) → P4O10(s)
Tidak semua
unsur nonlogam dapat bereaksi dengan logam. Misalnya nitrogen. Hal
inilah yang menyebabkan campuran antara nitrogen dan oksigen di atmosfer
stabil.
Usaha untuk menyalakan campuran N2 dan O2
tidak berhasil karena reaksi keduanya berlansung secara endoterm. Namun
jika udara dipanasi pada suhu sangat tinggi misalnya dalam mesin mobil,
dihasilkan sejumlah kecil NO. Bila dibebaskan ke atmosfer lewat kanlpot
senyawa ini mengawali rantai reaksi akhirnya menghasilkan asap kabut.
Oksida Amfoter
Oksida yang terbentuk dari unsur-unsur amfoter (B, Si, As, Sb, Te, Po) disebut oksid a amfoter.
Disebut amfoter karena dapat berlaku sebagai asam dan juga dapat
berlaku sebagai basa tergantung pada kondisi atau larutn yang
direaksikan dengannya.
Dalam asam yang
lebih kuat oksida amfoter bertindak sebagai basa, begitu sebaliknya
bereaksi dengan zat yang lebih basa oksida amfoter bertindak sebagai
asam.
Oksida Netral atau Oksida Indeferen
Oksida netral merupakan oksida yang tidak bersifat asam dan basa ketika dilarutkan dalam air, contohnya CO, N2O dan MnO2.
Peroksida
Peroksida yaitu
kelompok senyawa yang kelebihan oksigen atau kelompok senyawa yang
mengandung ikatan oksigen-oksigen dalam struktur molekulnya.
Contohnya : hidrogen peroksida (H2O2) yang biasa digunakan sebagai zat pemutih dan desinfektan karena hasil reaksinya berupa H2O dan oksigen. H2O2
murni merupakan suatu cairan biru pucat yang lebih kental daripada air,
tidak stabil dengan titik beku -0,46°C. Dalam laboratorium hidrogen
peroksida diperoleh dari reaksi antara barium peroksida dengan asam
sulfat encer dingin.
BaO2(s) + H2SO4(aq) → BaSO4(s) + H2O2(aq)
Superoksida
Superoksida
sama hal seperti peroksida yakni memiliki ikatan oksigen-oksigen. Namun
pada superoksida, terjadi kelebihan oksigen lebih dari satu sedangkan
pada superoksida hanya terjadi kelebihan 1 atom oksigen.
Oskida-oksida alkali langsung diperoleh dari reaksi antara logam unsur
dengan oksigen pada suhu dan tekanan tertentu. Salah satu contoh
superoksida yaitu K2O.
K2O
biasanya digunakan untuk memulihkan orang-orang yang keracunan gas.
Selain itu digunakan pula dalam kapal selam, untuk menghilangkan gas
karbondioksida dan uap air yang dihasilkan dari pernapasan para awak
kapal. Reaksi yang terjaid antara KO2 dengan uap air dan karbondioksida sebagai berikut.
K2O (s) + 2H2O(g) → 4KOH(s) + 3O2(g)
KOH(s) + CO2(g) → KHCO3(s)
Dari reaksi inilah gas oksigen yang dihirup akan segera digantikan oleh O2 yang dihasilkan dari reaksi antara K2O dengan uap air.
Reaksi Oksigen dengan Senyawa Organik
Senyawa organik umumnya dianggap sebagai senyawa karbon. Walaupun demikian beberapa senyawa seperti CO2 dan CaCO3 walaupun mengandung atom karbon dalam molekulnya tetap dianggap sebagai senyawa anorganik.
Senyawa organik yang paling sederhana disebut hidrokarbon. Yakni senyawa yang tersusun hanya dari karbon dan hidrogen.hidrokarbon sederhana adalah metana, CH4, yang merupakan komponen utama gas alam. Hidrokarbon juga merupakan penyusun bensin, minyak tanah, solar dan lilin.
Metana dan
hidrokarbon yang lain mudah terbakar di udara. Jika tersedia cukup
oksigen produk pembakaran adalah karbondioksida dan uap air.
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
Jika oksigen yang tersedia dalam jumlah sedikit produk pembakaran berupa karbonmonoksida dan uap air.
2CH4(g) + O2(g) →2CO(g) + H2O(g)
Jika oksigen
yang tersedia sedikit sekali hanya hidrogen yang membentuk uap air dan
karbonnya berupanyala berjegala yang mengandung unsur karbon.
CH4(g) + O2(g) → C(s) + 2H2O(g)
0 Response to "Oksigen dan Jenis-Jenis Oksida"
Post a Comment