Makalah ini membahas tentang unsur oksigen, meliputi sejarah penemuan oksigen, struktur, keberadaan di alam, sifat fisika dan kimia, cara pembuatan, senyawa dan kegunaannya."

1. MAKALAH
KIMIA ANORGANIK 1
OKSIGEN
DISUSUN OLEH :
KELOMPOK 2
ASTRI WIDYARINI
A1C112001
SAMSINAR
A1C112026
RENI DEWITA SARI
A1C112030
PENDIDIKAN KIMIA REGULER
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2013
1

2. KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT yang tak henti-hentinya
memberikan nikmat kepada kita sehingga selalu terbuka jalan untuk kita
meraih apa yang kita cita-citakan. Shalawat serta salam tercurah kepada Rasululah
Muhammad SAW sebagai teladan dan guru besar bagi seluruh umat manusia.
Kami sangat bersyukur atas selesainya makalah kimia anorganik I yang
berjudul “Oksigen “. Kami juga mengucapkan terimakasih kepada dosen
pengampu Bapak Drs. Abu Bakar, M.Pd , serta teman-teman yang turut membantu
selesainya makalah ini.
Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Anorganik I
serta sebagai upaya untuk membantu mahasiswa dalam memahami masalah-masalah
dan konsep-konsep yang berhubungan dengan Oksigen.
Kami menyadari bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan, untuk itu kritik
dan saran dari pembaca sangat dibutuhkan dalam penyempurnaan makalah ini.
Akhirnya semoga makalah ini bermanfaat bagi para mahasiswa khususnya dan
pembaca pada umumnya.
Jambi, 15 Oktober 2013
Kelompok 2
2

3. DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ...........................................................................
1
1.3 Tujuan ............................................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................
3
2.1 Sejarah Oksigen .............................................................................
3
2.2 Struktur Oksigen ............................................................................
4
2.3 Keberadaan di Alam ......................................................................
5
2.4 Sifat Fisik dan Kimia .....................................................................
6
2.5 Pembuatan Oksigen .......................................................................
8
2.6 Senyawaan Oksigen dan Pembuatannya .......................................
10
2.7 Kegunaan Oksigen .........................................................................
19
BAB III PENUTUP ............................................................................................
22
3.1 Kesimpulan ....................................................................................
22
3.2 Saran .............................................................................................
22
DAFTAR PUSTAKA
3

4. BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang
mempunyai lambang O dan nomor atom 8, merupakan unsur golongan kalkogen dan
dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya
menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan
menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak
berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah
ketiga di alam semesta berdasarkan masse dan unsur paling melimpah di kerak Bumi.
Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.
Semua kelompok molekul struktural yang terdapat pada organisme hidup,
seperti protein, karbohidrat, dan lemak, mengandung oksigen. Demikian pula
senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan. Oksigen
dalam bentuk O2 dihasilkan dari air oleh sianobakteri, ganggang, dan tumbuhan
selama fotosintesis, dan digunakan pada respirasi sel oleh hampir semua makhluk
hidup, Oksigen beracun bagi organisme anaerob, yang merupakan bentuk kehidupan
paling dominan pada masa-masa awal evolusi kehidupan. O2 kemudian mulai
berakumulasi pada atomsfer sekitar 2,5 milyar tahun yang lalu. Terdapat pula alotrop
oksigen lainnya, yaitu ozon (O3). Lapisan ozon pada atomsfer membantu melindungi
biosfer dari radiasi ultraviolet, namun pada permukaan bumi adalah polutan yang
merupakan produk samping dari asbut.
1.2
RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang,rumusan masalah makalah ini adalah:
1.
Bagaimana sejarah penemuan dari unsur oksigen?
2.
Bagaimana keberadaan unsur oksigen di alam?
3.
Bagaimana sifat fisika dan sifat kimia dari unsur oksigen?
4.
Bagaimana cara pembuatan unsur oksigen baik di laboratorium maupun
secara industri?
5.
Apa saja kegunaan dari unsur oksigen?
4

5. 6.
1.3
Apa saja senyawaan dari unsur oksigen serta sifat dan pembuatannya?
TUJUAN
Berdasarkan rumusan masalah di atas,tujuan penulisan makalah ini adalah:
1.
Mengetahui sejarah penemuan oksigen
2.
Mengetahui keberadaan unsur oksigen di alam
3.
Memahami sifat fisikan dan sifat kimia dari unsur oksigen
4.
Mengetahui dan memahami cara pembuatan unsur oksigen baik di
laboratorium maupun secara industri
5.
Mengetahui kegunaan dari unsur oksigen
6.
Mengetahui senyawaan
unsur oksigen beserta sifat dan cara
pembuatannya
5

6. BAB II
PEMBAHASAN
2.1
SEJARAH OKSIGEN
Salah satu percobaan pertama yang menginvestigasi hubungan antara
pembakaran dengan udara dilakukan oleh seorang penulis Yunani abad ke-2,
Philo dari Bizantium. Dalam karyanya Pneumatica, Philo mengamati bahwa
dengan membalikkan labu yang di dalamnnya terdapat lilin yang menyala dan
kemudian menutup leher labu dengan air akan mengakibatkan permukaan air
yang terdapat dalam leher labu tersebut meningkat. Philo menyimpulkan bahwa
sebagian udara dalam labu tersebut diubah menjadi unsur api sehingga dapat
melepaskan diri dari labu melalui pori-pori kaca. Beberapa abad kemudian,
Leonardo da Vinci merancang eksperimen yang sama dan mengamati bahwa
udara dikonsumsi selama pembakaran dan respirasi.
Pada akhir abad ke-17, Robert Boyle membuktikan bahwa udara
diperlukan dalam proses pembakaran. Kimiawan Inggris, John Mayow,
melengkapi hasil kerja Boyle dengan menunjukkan bahwa hanya sebagian
komponen udara yang ia sebut sebagai spiritus nitroaereus atau nitroaereus
yang diperlukan dalam pembakaran. Pada satu eksperimen, ia menemukan
bahwa dengan memasukkan seekor tikus ataupun sebatang lilin ke dalam wadah
penampung yang tertutup oleh permukaan air akan mengakibatkan permukaan
air tersebut naik dan menggantikan seperempat belas volume udara yang hilang.
Dari percobaan ini, ia menyimpulkan bahwa nitroaereus digunakan dalam
proses respirasi dan pembakaran.
Teori flogiston dikemukakan oleh alkimiawan Jerman, J. J. Becher pada
tahun 1667, dan dimodifikasi oleh kimiawan Georg Ernst Stahl pada tahun 1731.
Teori flogiston menyatakan bahwa semua bahan yang dapat terbakar terbuat dari
dua bagian komponen. Salah satunya adalah flogiston, yang dilepaskan ketika
bahan tersebut dibakar, sedangkan bagian yang tersisa setelah terbakar
merupakan bentuk asli materi tersebut.
Oksigen pertama kali ditemukan oleh seorang ahli obat Carl Wilhelm
Scheele. Ia menghasilkan gas oksigen dengan memanaskan raksa oksida dan
6

7. berbagai nitrat sekitar tahun 1772. Scheele menyebut gas ini 'udara api' karena ia
merupakan satu-satunya gas yang diketahui mendukung pembakaran. Ia
menuliskan pengamatannya ke dalam sebuah manuskrip yang berjudul Treatise
on Air and Fire, yang kemudian ia kirimkan ke penerbitnya pada tahun 1775.
Namun, dokumen ini tidak dipublikasikan sampai dengan tahun 1777.
Pada satu eksperimen, Lavoisier menamai 'udara vital' menjadi oxygène
pada tahun 1777. Nama tersebut berasal dari akar kata Yunani ὀ ξύς (oxys)
(asam, secara harfiah "tajam") dan -γενής (-genēs) (penghasil, secara harfiah
penghasil keturunan). Ia menamainya demikian karena ia percaya bahwa
oksigen merupakan komponen dari semua asam.Ini tidaklah benar, namun pada
saat para kimiawan menemukan kesalahan ini, nama oxygène telah digunakan
secara luas dan sudah terlambat untuk menggantinya. Sebenarnya gas yang lebih
tepat untuk disebut sebagai "penghasil asam" adalah hidrogen.
Oxygène kemudian diserap menjadi oxygen dalam bahasa Inggris
walaupun terdapat penentangan dari ilmuwan-ilmuwan Inggris dikarenakan
bahwa adalah seorang Inggris, Priestley, yang pertama kali mengisolasi serta
menuliskan keterangan mengenai gas ini. Penyerapan ini secara sebagian
didorong oleh sebuah puisi berjudul "Oxygen" yang memuji gas ini dalam
sebuah buku popular The Botanic Garden (1791) oleh Erasmus Darwin, kakek
Charles Darwin.
2.2 STRUKTUR OKSIGEN
Pada temperatur dan tekanan standar, oksigen berupa gas tak berwarna dan
tak berasa dengan rumus kimia O2, di mana dua atom oksigen secara kimiawi
berikatan dengan konfigurasi elektron triplet spin. Ikatan ini memiliki orde
ikatan dua dan sering dijelaskan secara sederhana sebagai ikatan ganda ataupun
sebagai kombinasi satu ikatan dua elektron dengan dua ikatan tiga elektron.
Oksigen triplet merupakan keadaan dasar molekul O2. Konfigurasi
elektron molekul ini memiliki dua elektron tak berpasangan yang menduduki
dua orbital molekul yang berdegenerasi. Kedua orbital ini dikelompokkan
sebagai antiikat (melemahkan orde ikatan dari tiga menjadi dua), sehingga ikatan
oksigen diatomik adalah lebih lemah daripada ikatan rangkap tiga nitrogen.
7

8. Dalam bentuk triplet yang normal, molekul O2 bersifat paramagnetik oleh
karena spin momen magnetik elektron tak berpasangan molekul tersebut dan
energi pertukaran negatif antara molekul O2 yang bersebelahan. Oksigen cair
akan tertarik kepada magnet, sedemikiannya pada percobaan laboratorium,
jembatan oksigen cair akan terbentuk di antara dua kutub magnet kuat.
Oksigen singlet, adalah nama molekul oksigen O2 yang kesemuaan spin
elektronnya berpasangan. Ia, lebih reaktif terhadap molekul organik pada
umumnya. Secara alami, oksigen singlet umumnya dihasilkan dari air selama
fotosintesis. Lalu, juga dihasilkan di troposfer melalui fotolisis ozon oleh sinar
berpanjang gelombang pendek, dan oleh sistem kekebalan tubuh sebagai sumber
oksigen aktif. Karotenoid pada organisme yang berfotosintesis (kemungkinan
juga ada pads hewan) memainkan peran yang penting dalam menyerap oksigen
singlet dan mengubahnya menjadi berkeadaan dasar tak tereksitasi sebelum ia
menyebabkan kerusakan pada jaringan.
2.3 KEBERADAAN DI ALAM
Menurut massanya, oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah di
biosfer, udara, laut, dan tanah bumi. Oksigen merupakan unsur kimia paling
melimpah ketiga di alam semesta, setelah hidrogen dan helium. Sekitar 0,9%
massa Matahari adalah oksigen. Oksigen mengisi sekitar 49,2% massa kerak
bumi dan merupakan komponen utama dalam samudera (88,8% berdasarkan
massa). Gas oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam atmosfer
bumi, menduduki 21,0% volume dan 23,1% massa (sekitar 1015 ton) atmosfer.
Bumi memiliki ketidaklaziman pads atmosfernya dibandingkan planet-planet
lainnya dalam sistem tata surya karena memiliki konsentrasi gas oksigen yang
tinggi di atmosfernya. Bandingkan dengan Mars yang hanya memiliki 0,1% O2
berdasarkan volume dan Venus yang bahkan memiliki kadar konsentrasi yang
lebih rendah. Namun, O2 yang berada di planet-planet selain bumi hanya
dihasilkan dari radiasi ultraviolet yang menimpa molekul-molekul beratom
oksigen, misalnya karbon dioksida.
Konsentrasi gas oksigen di Bumi yang tidak lazim ini merupakan akibat
dari siklus oksigen. Siklus biogeokimia ini menjelaskan pergerakan oksigen di
8

9. dalam dan di antara tip reservoir utama bumi: atmosfer, biosfer, dan litosfer.
Faktor utama yang mendorong siklus oksigen ini adalah fotosintesis.
Fotosintesis melepaskan oksigen ke atmosfer, manakala respirasi dan proses
pembusukan mengeluarkannya dari atmosfer. Dalam keadaan kesetimbangan,
laju produksi dan konsumsi oksigen adalah sekitar 1/2000 keseluruhan oksigen
yang ada di atmosfer setlap tahunnya.
Oksigen bebas juga terdapat dalam air sebagai larutan. Peningkatan
kelarutan O2 pada temperatur yang rendah memiliki implikasi yang besar pada
kehidupan laut. Lautan di sekitar kutub bumi dapat menyokong kehidupan laut
yang lebih banyak oleh karena kandungan oksigen yang lebih tinggi. Air yang
terkena polusi dapat mengurangi jumlah O2 dalam air tersebut. Para ilmuwan
menaksir kualitas air dengan mengukur kebutuhan oksigen biologis atau jumlah
O2 yang diperlukan untuk mengembalikan konsentrasi oksigen dalam air itu
seperti semula.
2.4 SIFAT FISIK DAN KIMIA
A. SIFAT FISIK
Warna oksigen cair adalah biru seperti warna biru langit. Fenomena ini
tidak berkaitan; warna biru langit disebabkan oleh penyebaran Rayleigh.
Oksigen lebih larut dalam air daripada nitrogen. Air mengandung sekitar satu
molekul O2 untuk setiap dua molekul N2, bandingkan dengan rasio atmosferik
yang sekitar 1:4. Kelarutan oksigen dalam air bergantung pada suhu. Pada suhu
0 °C, konsentrasi oksigen dalam air adalah 14,6 mg·L−1, manakala pada suhu 20
°C oksigen yang larut adalah sekitar 7,6 mg·L−1. Pada suhu 25 °C dan 1 atm
udara, air tawar mengandung 6,04 mililiter (mL) oksigen per liter, manakala
dalam air laut mengandung sekitar 4,95 mL per liter. Pada suhu 5 °C,
kelarutannya bertambah menjadi 9,0 ml, (50% lebih banyak daripada 25 °C) per
liter untuk air murni dan 7,2 mL (45% lebih) per liter untuk air laut.
Oksigen mengembun pada 90,20 K (-182,95 °C, -297,31 °F), dan
membeku pads 54.36 K (-218,79 °C, -361,82 °F). Baik oksigen cair dan oksigen
padat berwarna biru langit. Hal ini dikarenakan oleh penyerapan warna merah.
Oksigen cair dengan kadar kemurnian yang tinggi biasanya didapatkan dengan
9

10. distilasi bertingkat udara cair; Oksigen cair juga dapat dihasilkan dari
pengembunan udara, menggunakan nitrogen cair dengan pendingin. Oksigen
merupakan zat yang sangat reaktif dan harus dipisahkan dari bahan-bahan yang
mudah terbakar.
Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom
oksigen, O, 8
Deret kimia
non-logam
Golongan, Periode, Blok
16, 2, p
Penampilan
tak berwarna
Massa atom
15,9994(3) g/mol
Konfigurasi elektron
1s2 2s2 2p4
Jumlah elektron tiap kulit
2, 6
Ciri-ciri fisik
Fase
Massa jenis
Titik lebur
Titik didih
Kalor peleburan
Kalor penguapan
Kapasitas kalor
gas
(0 °C; 101,325 kPa)
1,429 g/L
54,36 K
(-218,79 °C, -361,82 °F)
90,20 K
(-182,95 °C, -297,31 °F)
(O2) 0,444 kJ/mol
(O2) 6,82 kJ/mol
(25 °C) (O2)
29,378 J/(mol·K)
B. SIFAT KIMIA
Pada suhu dan tekanan biasa, oksigen didapati sebagai dua atom oksigen
dengan formula kimia O2. Oksigen merupakan gas yang dibebaskan oleh
tumbuhan ketika prosesfotosintesis, dan diperlukan oleh hewan untuk
pernafasan. Perkataan oksigen terdiri daripada dua perkataan Greek, oxus (asid)
dan gennan (menghasilkan). Oksigen cair dan pepejal mempunyai warna biru
lembut dan mempunyai sifat paramagnet (mudah menjadi magnet). Oksigen cair
biasanya dihasilkan dengan proses perbedaan suhu dari udara cair (disejukkan
sehingga menjadi cair).
10

11. CIRI-CIRI ATOM
Struktur kristal
Kubus
Bilangan oksidasi
−2, −1(oksida netral)
Elektronegativitas
3,44 (skala Pauling)
Energi ionisasi
pertama: 1313,9 kJ/mol
ke-2: 3388,3 kJ/mol
ke-3: 5300,5 kJ/mol
Jari-jari atom
60 pm
Jari-jari atom(terhitung)
48 pm
Jari-jari kovalen
73 pm
Jari-jari Van der Waals
152 pm
2.5 PEMBUATAN OKSIGEN
Oksigen dapat dibuat dalam skala kecil di laboratorium dan dapat juga dibuat
dalam skala besar di industri.
a. Pembuatan secara di laboratorium
1. Penguraian katalitik hidrogen peroksida
2 H2O2(l)
MnO2
2 H2O(l) + O2
2. Penguraian termal senyawa yang mengandung banyak oksigen
2 KMnO4(s)
K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)
2 KClO3(s)
2 KCl (s) + 3 O2 (g)
11

12. 2 KNO3 (s)
2 KNO2 (s) + O2 (g)
3. Reaksi antara peroksida dan air.
2 Na2O2 (s) + 2 H2 (l)
4 NaOH (g) + O2 (g)
4. Pemanasan garam Kalium klorat dengan katalisator MnO2
2KClO3(s) + MnO2
2 KCl(s) + 3O2 (g)
5. Pemanasan Barium Peroksida
2 BaO2(s) → 2 BaO(s) + O2(g)
6. Pemanasan garam nitrat
2 Cu (NO3)2(s) → 2 CuO (s) + 4 NO2 (g) + O2 (g)
2 KNO3 (s) → 2 NO2 (s) + O2 (g)
b. Pembuatan oksigen secara komersial dilakukan dengan cara :
1) Destilasi bertingkat udara cair
Dalam skala besar di industri, pembuatan oksigen diperoleh dari destilasi
bertingkat udara cair. Prosesnya, mula-mula udara disaring untuk
menghilangkan debu lalu dimasukkan ke dalam kompresor. Pada kompresi
ini suhu udara akan naik, kemudian didinginkan dalam pendingin. Udara
dingin mengembang melalui celah, dan hasilnya adalah udara yang
suhunya lebih dingin, cukup untuk menyebabkannya mencair. Udara cair
disaring untuk memisahkan karbondioksida dan air yang telah membeku.
Kemudian udara cair itu memasuki bagian puncak kolom di mana
nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar sebagai gas.
Pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan selanjutnya oksigen cair.
Komponen lain yang paling sulit menguap akan terkumpul di dasar.
Berturut-turut titik didih normal nitrogen, argon, dan oksigen adalah 195,8; -185,7, dan -183,0°C.
2) Elektrolisis air dengan bantuan elektrolit , menghasilkan hidrogen di
katode dan oksigen di anode.O2 yang diperoleh dengan cara ini sangat
murni. Reaksi keseluruhan yang terjadi:
2H2O (l)
2 H2 (g) + O2 (g)
12

13. 2.6 SENYAWAAN UNSUR OKSIGEN DAN PEMBUATANNYA
1. Air
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air
tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom
oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada
kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K
(0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki
kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam,
gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak
umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan
antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel
periodik, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas,
sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat
bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor,
sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen
akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa
hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah
karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain
tersebut (kecuali flor). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh
lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah
muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada
atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul
air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekulmolekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling
berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya
menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan
hidrogen.
Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak
zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat
di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat
13

14. dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan)
dengan sebuah ion hidroksida (OH-).
2. Hidrogen Peroksida
H2O2 cairan tak berwarna dengan titik didih 152.1 oC. Membentuk ikatan
hidrogen lebih padat dari air (40%). Merupakan oksidator kuat, dan mudah
terdekomposisi dengan adanya muatan ion logam berat, sesuai reaksi:
2 H2O2
2 H2O + O2
ΔH = -99 Kj/mol
Dalam larutan aqua encer, lebih asam dari air.
H+ + HO2-
H2O2
K20 = 1.5 x 10-12.
Pembuatan:
a. Larutan encer H2O2 dalam air dapat diperoleh dengan mengolah barium
oksida atau natrium peroksida dengan asam encer dan dalam keadaan
dingin.
BaO2(s) + H2SO4(aq)
BaSO4(s) + H2O2(aq)
Na2O2 + H2SO4(aq)
Na2SO4 + H2O2?(aq)
b. Terdapat dua cara dalam memperoleh H2O2 dalam skala besar:
 Otooksidasi anthrakuinol, seperti 2-etilanthrokuinol
 Oksidasi elektrolitik asam sulfat (ammonium sulfat) Asam Sulfat
menghasilkan asam peroksodisulfat, yang kemudian dihidrolisis.
H2SO4
2 HSO4H2S2O8 + H2O
H2SO5 + H2O
H+ + HSO4HO3S-O-O-SO3H + 2eH2SO4 + H2SO5
H2SO4 + H2O2
(cepat)
(lambat).
Kemudian didistilasi bertingkat dapat memberikan H2O2 90-98 %.
3. Peroksida
Dalam kimia anorganik ion peroksida adalah anion O22−, yang juga
memiliki ikatan tunggal oksigen-oksigen. Ion ini bersifat amat basa, dan
sering hadir sebagai ketidakmurnian dalam senyawa-senyawa ion. Peroksida
14

15. murni yang hanya mengandung kation dan anion peroksida, biasanya dibentuk
melalui pembakaran logam alkali atau logam alkali tanah di udara atau
oksigen. Salah satu contohnya adalah natrium peroksida Na2O2.
Ion perokida mengandung dua elektron lebih banyak daripada molekul
oksigen. Menurut teori orbital molekul, kedua elektron ini memenuhi dua
orbital π* (orbital antiikatan). Hal ini mengakibatkan lemahnya kekuatan
ikatan O-O dalam ion peroksida dan peningkatan panjang ikatannya: Li2O2
memiliki panjang ikatan 130 pm dan BaO2 147 pm. Selain itu, hal ini juga
menyebabkan ion peroksida bersifat diamagnetik.
4. Oksida
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
15

16. (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 di antaranya kecil dan sederhana, dan yang lainya berupa
polimer.
5. Silikon oksida
Silikon oksida dibentuk dengan menggunakan sebagai satuan struktural
dan menggunakan bersama atom oksigen di sudut-sudutnya. Silikon dioksida
ini diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom oksigen dalam tetrahedra SiO4
yang digunakan bersama, karena hal ini akan menentukan komposisi dan
strukturnya. Bila tetrahedra SiO4 dihubungkan dengan menggunakan bersama
sudut, struktur senyawa yang dihasilkan adalah polimer yang berupa rantai,
cincin, lapisan atau struktur 3-dimensi bergantung pada modus hubungannya
dengan
satuan
tetangganya.
Ungkapan
fraksional
digunakan
untuk
menunjukkan modus jembatannya. Pembilang dalam bilangan pecahan
tersebut jumlah oksigen yang digunakan bersama dan pembaginya 2, yang
berarti satu atom oksigen digunakan bersama dua tetrahedra.
Satu oksigen digunakan bersama (SiO3O1/2)3- = Si2O76Dua oksigen digunakan bersama (SiO2O2/2)n2n- = (SiO3)n2nTiga atom oksigen digunakan bersama (SiOO3/2)nn- = (Si2O5)n2nAmalgamasi antara penggunaan
[(Si2O5)(SiO2O2/2)2]n6- = (Si4O11)n6-
bersama
dua
dan
Empat atom oksigen digunkan bersama. (SiO4/2)n = (SiO2)n
16
tiga
oksigen

17. Silikat dengan berbagai metoda struktur ikatan silang terdapat dalam batuan,
pasir, tanah, dsb. Rumus empiris dan setiap strukturnya dalam bentuk
polihedra koordinasi diilustrasikan dalam gambar berikut.
6. Oksida Fosfor
a. Fosfor (III) oksida
Fosfor (III) oksida (P4O6) adalah oksida molekular berupa padatan
putih, meleleh pada 24 °C dan mendidih pada 173 °C. Struktur dari molekul
ini paling baik disusun dari molekul-molekul P4 yang tetrahedral. 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. Senyawa ini
dihasilkan bila fosfor putih dioksidasi pada suhu rendah dengan oksigen
terbatas.
b. Fosfor (V) oksida
Fosfor (V) oksida (P4O10) juga berupa padatan putih yang dapat
menyublim (berubah dari padat ke gas) pada suhu 300 °C, terbentuk bila fosfor
dioksidasi dengan sempurna. Dalam kasus ini, fosfor menggunakan semua
17

18. elektron terluar untuk berikatan. Padatan fosfor (V) oksida berada dalam
beberapa bentuk berbeda, beberapa di antaranya berbentuk polimer. Karena
atom oksigen diikat ke setiap atom fosfor, polihedra koordinasi oksigen juga
tetrahedral. Bila P4O10 molekular dipanaskan, terbentuk isomer yang
berstruktur gelas. Bentuk gelas ini merupakan polimer yang terdiri atas
tetrahedra fosfor oksida dengan komposisi yang sama dan dihubungkan satu
sama lain dalam lembaran-lembaran.
Karena senyawa ini sangat reaktif pada air, senyawa ini digunakan
sebagai bahan pengering. Tidak hanya sebagai desikan, tetapi merupakan
bahan dehidrasi yang kuat, dan N2O5 atau SO3 dapat dibentuk dengan
mendehidrasikan HNO3 dan H2SO4 dengan fosfor pentoksida. Fosfor
pentoksida membentuk asam fosfat, H3PO4, bila direaksikan dengan sejumlah
air yang cukup, tetapi bila air yang digunakan tidak cukup, berbagai bentuk
asam fosfat terkondensasi akan dihasilkan bergantung kuantitas air yang
digunakan.
7. Sulfur oksida
a. Sulfur dioksida
Sulfur dioksida SO2 dibentuk dengan pembakaran belerang atau
senyawa belerang. Sulfur dioksida adalah gas yang tak berwarna pada suhu
ruangan yang mudah dikenal dengan bau yang khas / mencekik.
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.
b. Sulfur trioksida
Sulfur trioksida SO3, dihasilkan dengan oksidasi katalitik belerang
dioksida dan digunakan dalam produksi asam sulfat. 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
18

19. 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.
c. Asam-asam okso belerang
Walaupun dikenal banyak asam okso dari belerang, sebagian besar
tidak stabil dan tidak dapat diisolasi. Asam-asam okso ini dibentuk dengan
kombinasi ikatan S=O, S-OH, S-O-S, dan S-S dengan atom pusat belerang.
Karena bilangan oksidasi belerang bervariasi cukup besar, di sini terlibat
berbagai kesetimbangan redoks.
Asam sulfat, H2SO4. Asam sulfat adalah senyawa dasar yang penting
dan dihasilkan dalam jumlah terbesar (ranking pertama dari segi jumlah) dari
semua senyawa anorganik yang dihasilkan industri. Asam sulfat murni adalah
cairan kental (mp 10.37 oC), dan melarut dalam air dengan menghasilkan
sejumlah besar panas menghasilkan larutan asam kuat.
Asam tiosulfat, H2S2O3. Walaupun asam ini akan dihasilkan bila
tiosulfat diasamkan, asam bebasnya tidak stabil. Ion S2O32- dihasilkan dengan
mengganti satu oksigen dari ion SO42- dengan belerang, dan asam tiosulfat ini
adalah reduktor sedang.
Asam sulfit, H2SO3. Garam sulfit sangat stabil namun asam
bebasnya belum pernah diisolasi. Ion SO32- memiliki simetri piramida dan
merupakan reagen pereduksi. Dalam asam ditionat, H2S2O6, ion ditionat,
S2O62-, bilangan oksidasi belerang adalah +5, dan terbentuk ikatan S-S.
Senyawa ditionat adalah bahan pereduksi yang sangat kuat.
19

20. 8. 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 dari ukuran
molekulnya.
9. 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.
10. Oksida nitrogen
a. Dinitrogen monoksida
Dinitrogen monoksida ,N2O. Oksida monovalen nitrogen. Pirolisis
amonium nitrat akan menghasilkan oksida ini melalui reaksi:
NH4NO3 → N2O + 2 H2O (pemanasan pada 250° C).
Walaupun bilangan oksidasi hanya formalitas, merupakan hal yang menarik
dan simbolik bagaimana bilangan oksidasi nitrogen berubah dalam NH4NO3
membentuk monovalen nitrogen oksida (+1 adalah rata-rata dari -3 dan +5
bilangan oksidasi N dalam NH4+ dan NO3-). Jarak ikatan N-N-O dalam N2O
adalah 112 pm (N-N) dan 118 pm (N-O), masing-masing berkaitan dengan
orde ikatan 2.5 dan 1.5. N2O (16e) isoelektronik dengan CO2 (16 e). Senyawa
ini digunakan secara meluas untuk analgesik.
20

21. b. Nitrogen oksida
Nitrogen oksida, NO. Oksida divalen nitrogen. Didapatkan dengan
reduksi nitrit melalui reaksi berikut:
KNO2 + KI + H2SO4 → NO + K2SO4 + H2O + ½ I2
Karena jumlah elektron valensinya ganjil (11 e), NO bersifat
paramagnetik.
Walaupun
NO
sebagai
gas
monomerik
bersifat
paramagnetik, dimerisasi pada fasa padatnya akan menghasilkan
diamagnetisme. Akhir-akhir ini semakin jelas bahwa NO memiliki
berbagai fungsi kontrol biologis, seperti aksi penurunan tekanan darah, dan
merupakan spesi yang paling penting, setelah ion Ca2+, dalam transduksi
sinyal.
c. Dinitrogen trioksida
Dinitrogen trioksida, N2O3. Bilangan oksidasi nitrogen dalam senyawa
ini adalah +3, senyawa ini tidak stabil dan akan terdekomposisi menjadi
NO dan NO2 di suhu kamar. Senyawa ini dihasilkan bila kuantitas
ekuivalen NO dan NO2 dikondensasikan pada suhu rendah. Padatannya
berwarna biru muda, dan akan bewarna biru tua bila dalam cairan, tetapi
warnanya akan memudar pada suhu yang lebih tinggi.
d. Nitrogen dioksida
Nitrogen dioksida, NO2, merupakan senyawa nitrogen dengan nitrogen
berbilangan oksidasi +4. NO2 merupakan senyawa dengan jumlah elektron
ganjil dengan elektron yang tidak berpasangan, dan berwarna coklat
kemerahan. Senyawa ini berada dalam kesetimbangan dengan dimer
dinitrogen tetraoksida, N2O4, yang tidak bewarna. N2O4 dapat dihasilkan
dengan pirolisis timbal nitrat
2 Pb(NO3)2 → 4NO2 + 2PbO+O2 pada 400 oC
Bila NO2 dilarutkan dalam air dihasilkan asam nitrat dan nitrit:
2 NO2 + H2O → HNO3+HNO2
21

22. e. Dinitrogen pentaoksida
Dinitrogen pentoksida, N2O5, didapatkan bila asam nitrat pekat secara
perlahan didehidrasi dengan fosfor pentoksida pada suhu rendah. Senyawa
ini menyublim pada suhu 32.4o C. Karena dengan melarutkannya dalam
air akan dihasilkan asam nitrat, dinitrogen pentoksida juga disebut asam
nitrat anhidrat.
N2O5 + H2O → 2 HNO3
Walaupun pada keadaan padat dinitrogen pentoksida merupakan pasangan
ion NO2NO3 dengan secara bergantian lokasi ion ditempati oleh ion lurus
NO2+ dan ion planar NO3-, pada keadaan gas molekul ini adalah molekular.
f. Asam okso
Asam okso nitrogen meliputi asam nitrat, HNO3, asam nitrit, HNO2, dan
asam hiponitrat H2N2O2. Asam nitrat HNO3 merupakan asam yang paling
penting di industri kimia, bersama dengan asam sulfat dan asam klorida.
Asam nitrat diproduksi di industri dengan proses Ostwald, yakni oksida
amonia dari bilangan oksidasi -3 ke +5. Karena energi bebas Gibbs
konversi langsung dinitrogen ke nitrogen terdekatnya NO2 mempunyai
nilai positif, dengan kata lain secara termodinamika tidak disukai, maka
dinitrogen pertama direduksi menjadi amonia dan amonia kemudian
dioksidasi menjadi NO2.
N2
NH3
NO2
HNO3
0
-3
+4
+5
2.7 KEGUNAAN OKSIGEN
Di alam, oksigen bebas dihasilkan dari fotolisis air selama fotosintesis
oksigenik. Ganggang hijau dan sianobakteri di lingkungan lautan menghasilkan
sekitar 70% oksigen bebas yang dihasilkan di bumi, sedangkan sisanya
dihasilkan oleh tumbuhan daratan.
22

23. Persamaan kimia yang sederhana untuk fotosintesis adalah:
6CO2 + 6H2O + foton → C6H12O6 + 6O2
Evolusi oksigen fotolitik terjadi di membran tilakoid organisme dan
memerlukan energi empat foton. Terdapat banyak langkah proses yang terlibat,
namun hasilnya merupakan pembentukan gradien proton di seluruh permukaan
tilakod. Ini digunakan untuk mensintesis ATPvia fotofosforilasi. O2 yang
dihasilkan sebagai produk sampingan kemudian dilepaskan ke atmosfer.
Dioksigen molekuler, O2, sangatlah penting untuk respirasi sel organisme
aerob. Oksigen digunakan di mitokondria untuk membantu menghasilkan
adenosina trifosfat (ATP) selama fosforilasi oksidatif. Reaksi respirasi aerob ini
secara garis besar merupakan kebalikan dari fotosintesis, secara sederhana:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2880 kJ·mol-1
Pada vetebrata, O2 berdifusi melalui membran paru-paru dan dibawa oleh
sel darah merah. Hemoglobin mengikat O2, mengubah warnanya dari merah
kebiruan menjadi merah cerah.. Terdapat pula hewan lainnya yang
menggunakan hemosianin (hewan moluska dan beberapa antropoda) ataupun
hemeritrin (laba-laba dan lobster). Satu liter darah dapat melarutkan 200 cc O2.
Spesi oksigen yang reaktif, misalnya ion superoksida (O2−) dan hidrogen
peroksida (H2O2), adalah produk sampingan penggunaan oksigen dalam tubuh
organisme. Namun, bagian sistem kekebalan organisme tingkat tinggi pula
menghasilkan peroksida, superoksida, dan oksigen singlet untuk menghancurkan
mikroba. Spesi oksigen reaktif juga memainkan peran yang penting pada respon
hipersensitif tumbuhan melawan serangan patogen.
Dalam keadaan istirahat, manusia dewasa menghirup 1,8 sampai 2,4 gram
oksigen per menit. Jumlah ini setara dengan 6 milyar ton oksigen yang dihirup
oleh seluruh manusia per tahun.
Manfaat oksigen lainnya antara lain :
1. Meningkatkan daya ingat dan kecerdasan otak.
2. Mencegah kanker, asthma, dan berbagai penyakit.
3. Meningkatkan metabolisme.
4. Mengurangi racun dalam darah.
23

24. 5. Menstabilkan tekanan darah.
6. Memperkuat jantung dan sistem kekebalan tubuh.
7. Mencegah stress dan gugup
8. Mempercantik kulit dan mencegah penuaan dini.
24

25. BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang
mempunyai lambang O dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur golongan kalkogen
dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya
menjadi oksida). Karena sifatnya yang mudah bereaksi oksigen dapat ditemukan
dalam banyak senyawaan dan mineral.
Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi
dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak
berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam
semesta berdasarkan massa dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen
diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.
3.2 SARAN
Aktivitas manusia, meliputi pembakaran 7 milyar ton bahan bakar fosil per
tahun hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap penurunan kadar oksigen
di atmosfer. Oleh karena sangat rentannya penurunan oksigen di atmosfer, sebaiknya
kita jangan melakukan pembakaran yang tidak berguna, terlebih sengaja membakar
hutan.
25

26. DAFTAR PUSTAKA
Cotton dan Wilkinson. 2007. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: Universitas Indonesia
(UI- press).
Saito,
Taro.
2009.
Oksida
Nitrogen.
Online.
(http://www.chem-is-
try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-unsur-non-logam/
oksida-nitrogen/, diakses pada 14 Oktober 2013).
Rizky,
Muhammad.
2012.
Unsur
dan
Senyawaan
Oksigen.
Online.
(http://muhammadrizky17.wordpress.com/2012/09/14/unsur-dan-senyawaanoksigen/, diakses pada 14 Oktober 2013).
Saito, Taro. 1996. Buku Teks Online Kimia Anorganik. Jakarta : Iwanami Publishing
Company.
26

27. 27