MATAERI Oksida adalah senyawa kimia yang sedikitnya mengandung sebuah atom oksigen serta sedikitnya sebuah unsur lain. Sebagian besar kerak bumi terdiri atas oksida. Oksida terbentuk ketika unsur-unsur dioksidasi oleh oksigen di udara. Pembakaran hidrokarbon menghasilkan dua oksida utama karbon, karbon monoksida, dan karbon dioksida. Bahkan materi yang dianggap sebagai unsur murni pun seringkali mengandung selubung oksida. Misalnya aluminium foil memiliki kulit tipis Al2O3 yang melindungi foil dari korosi. Oksida-oksida dari unsur-unsur periode 3: Na2O MgO Al2O3 SiO2 P4O10 SO3 Cl2O7 P4O6 SO2 Cl2O Oksida-oksida pada barisan pertama dikenal sebagai oksida-oksida tertinggi dari tiap unsur. Oksida-oksida ini adalah saat di mana unsur-unsur periode 3 berada pada keadaan oksidasi tertinggi. Pada oksida-oksida ini, semua elektron terluarnya terlibat dalam pembentukkan ikatan mulai dari natrium yang hanya memiliki satu elektron terluar hingga klor dengan 7 elektron terluar. Struktur Kecenderungan pada struktur adalah dari oksida logam mengandung struktur ionik raksasa pada bagian kiri periode, oksida kovalen raksasa (silikon dioskida) pada bagian tengah dan oksida molekuler di bagian kanan periode. Titik leleh dan titik didih Struktur raksasa (oksida logam dan silikon dioksida) memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena dibutuhkan energi yang besar untuk memutuskan ikatan yang kuat (ionik atau kovalen) yang bekerja pada tiga dimensi. Oksida-oksida fosfor, sulfur dan klor terdiri dari molekul-molekul individual, beberapa diantaranya kecil dan sederhana, dan yang lainya berupa polimer. Gaya tarik menarik antar molekul-molekul ini berupa dispersi / penyebaran gaya van der Waals dan interaksi dipol-dipol. Ukuran yang bermacam-macam ini tergantung pada ukuran, bentuk dan polaritas dari masing-masing molekul, tapi akan selalu lebih lemah dari pada yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan ionik atau kovalen pada struktur raksasa. Oksida-oksida ini cenderung menjadi gas, cairan atau padatan dengan titik leleh rendah. Daya hantar arus listrik Tidak ada diantara oksida-oksida ini yang memiliki elektron bebas atau yang dapat bergerak. Ini berarti bahwa tidak ada satupun dari oksida-oksida ini yang dapat menghantarkan arus listrik dalam keadaan padatnya. Oksida-oksida ini dapat mengalami elektrolisis jika dicairkan. Oksida-oksida ini dapat menghantarkan arus listrik karena adanya pergerakan ion-ion menuju elektroda dan pelepasan muatan ion-ion saat mencapai elektroda.Oksida-oksida logam Struktur Oksida-oksida natrium, magnesium dan alumunium terdiri dari struktur raksasa yang mengandung ion-ion logam dan ion-ion oksida. Magnesium oksida memiliki struktur seperti NaCl. Dua yang lainnya memiliki struktur yang lebih rumit yang berada di luar cakupan silabus pada tingkat ini. Titik leleh dan titik didih Terdapat gaya tarik menarik yang kuat antara ion-ion pada masing-masing oksida dan gaya tarik menarik ini membutuhkan energi yang besar untuk diputuskan. Oleh karena itulah oksida-oksida ini memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi. Daya hantar arus listrik Tidak ada satupun dari oksida-oksida logam periode 3 dapat menghantarkan arus listrik pada keadaan padatnya, tapi elektrolisis mungkin dilakukan jika dicairkan. Cairannya dapat menghantarkan arus listrik karena adanya pergerakan dan perubahan muatan ion-ion yang ada. Contoh pentingnya adalah elektrolisis alumunium oksida dalam pembuatan alumunium. Apakah kita dapat mengelektrolisis cairan natrium oksida itu tergantung pada cairan / lelehannya apakah menyublim atau terurai pada keadaan biasa atau tidak. Jika menyublim, maka tak akan didapatkan cairan untuk dielektrolisis. Magnesium dan alumunium oksida memiliki titik leleh yang sangat tinggi sehingga sulit untuk dielektrolisis dalam laboratorium sederhana. Silikon dioksida (silikon (IV) oksida) Struktur Elektronegatifitas / keelektronegatifan dari unsur-unsur meningkat sepanjang periode dari kiri ke kanan, dan pada silikon, beda elektronegatifitas antara silikon dan oksigen tidak cukup besar untuk membentuk ikatan ionik. Silikon dioksida memiliki struktur kovalen raksasa.. Terdapat tiga bentuk silikon dioksida yang berbeda. Yang paling mudah diingat dan digambarkan adalah struktur yang mirip intan. Kristal silikon memiliki struktur yang sama dengan intan. Untuk mengubahnya menjadi silikon dioksida, perlu dilakukan perubahan struktur silikon dengan menyisipkan beberapa atom oksigen. Perhatikan bahwa masing-masing atom silikon dengan atom silikon tetangganya dijembatani oleh atom oksigen. Jangan lupakan bahwa ini hanya bagian kecil dari struktur raksasa dalam tiga dimensi. Titik leleh dan titik didih Silikon dioksida memiliki titik leleh yang tinggi, bermacam-macam tergantung pada strukturnya(ingat bahwa hanya satu dari tiga struktur yang mungkin), tapi angkanya sekitar 1700 C. Ikatan kovalen silikon-oksigen yang sangat kuat harus diputuskan terlebih dahulu sebelum meleleh. Silikon dioksida mendidih pada suhu 2230C. Karena kita membicarakan tentang perbedaan bentuk ikatan, tidak berarti bila membandingkan nilai ini dengan oksida logam yang lain. Lebih baik menyatakan bahwa karena oksida logam dan silikon dioksida memiliki struktur raksasa, maka titik leleh dan titik didihnya tinggi. Daya hantar arus listrik Silikon dioksida tidak memiliki elektron-elektron atau ion-ion yang dapat bergerak sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik, baik dalam bentuk padatan maupun cairannya. Oksida molekuler Fosfor, sulfur dan klor semuanya membentuk oksida yang terdiri dari molekul-molekulnya. Beberapa dari molekul-molekul ini sederhana dan lainnya merupakan polimer. Kita hanya akan membahas molekul sederhana. Titik leleh dan titik didih dari oksida-oksida ini akan lebih rendah dari oksida logam dan silikon dioksida. Gaya intermolekuler mengikat satu molekul dengan molekul yang lain melalui dispersi gaya van der Waals atau interaksi dipol-dipol. Kekuatannya bermacam-macam tergantung pada ukuran molekulnya. Tak satupun dari oksida-oksida ini yang menghantarkan arus listrik baik sebagai padatan maupun cairannya. Tak satupun yang mengandung ion-ion atau elektron-elektron bebas. Oksida-oksida fosfor Fosfor memiliki dua oksida yang umum, fosfor (III) oksida, P4O6, dan fosfor (V) oksida, P4O10. Fosfor (III) oksida Fosfor (III) oksida adalah padatan putih, meleleh pada 24 C dan mendidih pada 173 C. Struktur dari molekul ini paling baik disusun dari molekul-molekul P4 yang tetrahedral. Tarik bagian ini sehingga kita akan lihat ikatannya. dan kemudian gantikan ikatannya dengan ikatan baru yang menghubungkan atom-atom fosfor dengan atom-atom oksigen. Ini akan membentuk V seperti pada air, tapi tidak akan disalahkan bila menggambarnya dengan garis lurus antara atom-atom fosfor, seperti contoh Fosfor hanya menggunakan tiga elektron terluar (3 elektron p yang tidak berpasangan) membentuk tiga ikatan dengan oksigen. Fosfor (V) oksida Fosfor (V) oksida juga berupa padatan putih yang dapat menyublim (berubah dari padat ke gas) pada suhu 300C. Dalam kasus ini, fosfor menggunakan semua elektron terluar untuk berikatan.Padatan fosfor (V) oksida berada dalam beberapa bentuk berbeda, beberapa diantaranya berbentuk polimer. Kita akan membahas bentuk molekuler sederhana dan ini juga berada dalam keadaan gas. Ini mudah digambarkan dengan menggambar P4O6 terlebih dahulu. Empat atom oksigen yang lain diikatkan pada empat atom fosfor melalui ikatan rangkap. Oksida-oksida sulfur Sulfur membentuk dua oksida yang umum, sulfur dioksida (sulfur (IV) oksida), SO2, dan sulfur trioksida (sulfur (VI) oksida), SO3. Sulfur dioksida Sulfur dioksida adalah gas yang tak berwarna pada suhu ruangan yang mudah dikenal dengan bau yang khas / mencekik. Ini terdiri dari molekul sederhana SO2 . Sulfur menggunakan empat elektron terluarnya untuk membentuk ikatan rangkap dengan oksigen, menyisakan dua elektron yang berpasangan pada sulfur. Bentuk bengkok dari SO2 adalah akibat dari adanya pasangan elektron bebas ini. Sulfur trioksida Sulfur trioksida murni merupakan padatan putih dengan titik leleh dan titik didih yang rendah. Sulfur trioksida bereaksi cepat dengan uap air di udara membentuk asam sulfat. Ini berarti bahwa jika kita membuatnya di laboratorium, maka akan tampak sebagai padatan dengan asap di udara (membentuk kabut asam sulfat). Sulfur trioksida dalam keadaan gas, terdiri dari molekul sederhana SO3 di mana semua elektron terluar dari sulfur terlibat dalam pembentukkan ikatan. Terdapat bermacam-macam bentuk sulfut trioksida. Yang paling sederhana adalah trimer, S3O9, di mana 3 molekul SO3 bergabung membentuk cincin. Terdapat bentuk polimer lainnya di mana molekul SO3 bergabung membentuk rantai panjang. Sebagai contoh: Kenyataanya molekul-molekul sederhana bergabung dengan cara ini membentuknya struktur yang lebih besar membentuk padatan SO3 Klor oksida Klor membentuk beberapa oksida. Disini kita hanya membahas dua diantaranya yaitu klor (I) oksida, Cl2O dan klor (VII) oksida, Cl2O7. Klor (I) oksida Klor (I) oksida adalah gas berwarna merah kekuningan pada suhu ruangan. Ini terdiri dari molekul ionik sederhana. Tidak ada yang mengejutkan tentang molekul ini dan sifat fisiknya hanya memperkirakan dariukuran molekulnya. Klor (VII) oksida Dalam klor (VII) oksida, klor menggunakan 7 elektron terluarnya untuk membentuk ikatan dengan oksigen. Ini menghasilkan molekul yang lebih besar sehingga dapat diperkirakan bahwa titik leleh dan titik didihnya lebih tinggi dari pada klor (I) oksida. Klor (VII) oksida adalah cairan seperti minyak yang tak berwarna pada suhu ruangan. Pada diagram, digambarkan rumus struktur yang standar. Pada kenyataannya, bentuknya adalah tetrahedral di sekitar kedua Cl dan berbentuk V di sekitar oksigen pusat. www.wikipedia.comOksigenDioksigen, O2, adalah gas tak berwarna dan tak berbau (bp -183.0o C) menempati 21% udara (% volume). Karena atom oksigen juga komponen utama air dan batuan, oksigen adalah unsur yang paling melimpah di kerak bumi. Walaupun unsur ini melimpah, oksigen dibuktikan sebagai unsur baru di abad ke-18. Karena kini sejumlah besar oksigen digunakan untuk produksi baja, oksigen dipisahkan dalam jumlah besar dari udara yang dicairkan. Isotop oksigen 16O(kelimpahan 99.762%), 17O (0.038%), dan 18O (0.200%). 17O memiliki spin I = 5/2 dan isotop ini adalah nuklida yang penting dalam pengukuran NMR. 18O digunakan sebagai perunut dalam studi mekanisme reaksi. Isotop ini juga bermanfaat untuk penandaan garis absorpsi spektrum IR atau Raman dengan cara efek isotop. Sebagaimana dideskripsikan di bagian 2.3 (e), dioksigen, O2, dalam keadaan dasar memiliki dua spin yang tidak paralel dalam orbital molekulnya, menunjukkan sifat paramagnetisme dan disebut oksigen triplet. Dalam keadaan tereksitasi, spinnya berpasangan dan dioksigen menjadi diamagnetik, disebut oksigen singlet. Oksigen singlet sangat penting untuk sintesis kimia, sebab oksigen singlet ini memiliki kereaktifan karakteristik. Oksigen singlet dihasilkan dalam larutan dengan reaksi transfer energi dari kompleks yang teraktivasi oleh cahaya atau dengan pirolisis ozonida (senyawa O3). Ion superoksida, O2-, dan ion peroksida, O22-, adalah anion-anion dioksigen (Tabel 4.3). Keduanya dapat diisolasi sebagai garam logam alkali. Ada keadaan oksidasi lain, O2+, yangdisebut kation dioksigen (1+), dan dapat diisolasi sebagai garam dengan anion yang cocok.Ozon, O3, adalah alotrop oksigen dan merupakan gas tak stabil dengan bau yang mengiritasi. Ozon adalah molekul bengkok terdiri dari tiga atom (bersudut 117o) dan memiliki kereaktifan yang unik. Akhir-akhir ini ozon diketahui memiliki peran yang sangat penting dalam menyaring radiasi ultraviolet dari matahari yang membahayakan, dan memegang peranan penting dalam melindungi kehidupan di bumi dari kerusakan fotokimia. Kini jelas bahwa khlorofluorokarbon, yang sering digunakan sebagai refrigeran atau sebagai pembersih komponen elektronik, juga merusak lapisan ozon, dan aksi yang sesuai telah dilakukan dalam skala global untuk menanggulangi masalah lingkungan yang serius ini. Oksida hidrogen Oksigen sangat reaktif, dan bereaksi langsung dengan banyak unsur membentuk oksida. Air adalah oksida hidrogen dan perannya sangat krusial bagi lingkungan global dan kehidupan. Air H2O Sembilan puluh tujuh persen air ada di laut, 2% ada sebagai es di kutub dan air tawar hanya merupakan sedikit sisanya saja. Sifat kimia dan fisika dasar air sangat penting dalam kimia. Sifat-sifat kimia utamanya diberikan dalam Tabel 4.1. Sebagian besar sifat anomali air disebabkan oleh ikatan hidrogen yang kuat. Sifat fisik air berbeda cukup besar dengan keberadaan isotop hidrogen. Paling tidak ada 9 polimorf es yang diketahui dan struktur kristalnya bergantung pada kondisi pembekuan es. Air memiliki sudut ikatan 104.5o dan panjang ikatan 95.7 pm dalam molekul bebasnya. Telah dideskripsikan di bagian 3.4 (b) autoionisasi air menghasilkan ion oksonium, H3O+. Penambahan air lebih lanjut menghasilkan [H(OH2)n]+ (H5O2+, H7O3+, H9O4+, dan H13O6+), dan struktur berbagai spesies ini telah ditentukan. Hidrogen peroksida, H2O2 Hidrogen peroksida adalah cairan yang hampir tak berwarna (mp -0.89o C dan bp (diekstrapolasikan) 151.4o C), bersifat sangat eksplosif dan berbahaya dalam konsentrasi tinggi. Biasanya hidrogen peroksida digunakan sebagai larutan encer, tetapi larutan dalam air 90% digunakan. Karena hidrogen peroksida digunakan dalam jumlah besar sebagai bahan pengelantang untuk serat dan kertas, proses sintetik industri skala besar telah dibuat. Proses ini menggunakan reaksi katalitik sangat lunak untuk menghasilkan larutan encer hidrogen peroksida dari udara dan hidrogen dengan menggunakan antrakuinon tersubstitusi. Larutan encer ini kemudian dipekatkan. Bila deuterium peroksida dipreparasi di laboratorium, reaksi berikut digunakan.K2S2O8 + 2 D2O D2O2 + 2 KDSO4 Hidrogen peroksida terdekomposisi menjadi air dan oksigen dengan keberadaan mangan dioksida, MnO2. Hidrogen peroksida dapat bereaksi sebagai oksidator maupun reduktor bergantung ko-reaktannya. Potensial reduksinya dalam asam diungkapkan dalam diagram Latimer (lihat bagian3.3 (c)) :O K SIG E N A . Karakteristik Umum Sifat fisika Oksigen memiliki nomor atom 8 (1s22s22p4). T itik leleh oksigen adalah -218oC dan titik didihnya -183oC emiliki jari-jari atom 0,074 nm Keelektronegatifannya adalah 3,5 W ujud yang sering dijumpai adalah gas Sifat lain O ksigen terdapat dalam bentuk molekul diatomic yang diskrit. O ksigen menunjukkan kealotropan yang dinamis. Energy ikatan ganda oksigen (494 kJ mol-1) jauh lebih besar bila dibandingkan dengan ikatan tunggal oksigen (142 kJ mol-1). DiO ksida O ksigen merupakan senyawa biner. 1. Kencenderungan dalam oksida Logam-logam pada keadaan oksidasi yang paling rendah membentuk oksida yang ionic dan bersifat basa. M issal : BaO(s) + H2O (l) Ba(O H)2(aq)O ksida dari unsure-unsur buka logam selalau merupakan ikatan kovalen. O ksida unsure-unsur ini dengan suatu kedaan oksidasi yang rendah cenderung netral, sementara pada posisi keadaan oksidasi yang lebih tinggi cenderung asam. 2. Klasifikasi oksida Berdasarkan strukturnya, oksida terbagi menjadi : a. O ksida normal M elibatkan hanya ikatan diantara unsure dengan oksigen. b. P eroksida M elibatkan ikatan diantara atom-atom oksigen. c. S uboksida M elibatkan ikatan diantara atom-atom unsure sebagai tambahan pada ikatan unsure oksigen d. O ksida campuranBersifat seolah-olah mengandung kuantitas terpisah dari dua oksida yang berbeda dari satu unsur yang sama . Klasifikasi oksida : Oksida Normal Peroksida Suboksida Oksida Campuran