SENYAWA-SENYAWA OKSIGEN

Oksigen dengan konfigurasi elektron [He] 2s² 2p⁴ adalah unsur yang sangat elektronegatif (skala paulling = 3,5), nomor dua terbesar seelah fluor (skala paulling = 4,1). Oleh karena itu, semua unsur bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa oksida, kecuali gas mulia. Selain itu, juga membentuk senyawa peroksida dan superoksida. Ini dimungkinkan karena oksigen dapat mempunyai bebrapa bilangan oksidasi, dalam senyawanya, seperti pada tabel berikut ini :

Biloks Oksigen	Dalam Bentuk	Pada Senyawa	Contoh
-1/2	O2-	Superoksida	KO2
-1	O22-	Peroksida	Na2O2, BaO2
-2	O2-	Oksida	H2O, Na2O, Cl2O5, MgO
0		Unsur oksigen dan alotropinya	O2 dan O3
+2	O2+	Senyawaan Fluor	OF2

a.      Senyawa Oksida

Oksida adalah senyawa biner suatu unsur dengan oksigen. Sebagain besar oksida diperoleh langsung dengan mereaksikan unsurnya langsung dengan oksigen.oksida biner dari unsurnya melengkapi ranah jenis ikatan mulia yang benmar-benar ionic sampai yang benar-benar kovalen. Oksida dapat diklasifikasikan ke dalam lima golongan,yaitu oksida logam, oksida nonlogam, oksida amfoter, oksida netral dan oksida campuran.

1)      Oksida Logam

Oksida logam terbentuk antara unsur  IA dan IIA dengan oksigen. Oksida logam alkali atau alkali tanah kurang lebih akan larut dalam air dan menunjukkan sifat basa. Natrium oksida Na₂O adalah contoh khas oksida basa. Jadi,

Na₂O(s) + H₂O → 2Na⁺(aq) + 2OH¯(aq)

(aq) menunjukkan bahwa spesi ini ada dalam larutan dalam air. Bahkan bila oksida ini sedikit larut dalam air, oksida ini tetap basa bila bereaksi dengan air.

Semua oksida logam golongan IA bersifat mudah larut dalam air. Kelarutan ini disebabkan terjadinya reaksi hidrolisis ion oksida menjadi ion hidroksida. Sifat basa kuatnmya disebabkan oleh OH^- contohnya:

K₂O_(S) + H₂O ® 2KOH_(aq)

Semua oksida logam IA maupun IIA bersifat sangat reaktif terhadap air, sehingga harus disimpan dalam udara kering.

Semua oksida logam IIA juga bersifat basa,kecuali BeO yang bersifat amfoter. Makin kebawah dalam satu golongan, sifat basa oksida logam IIA semakin kuat. Namun karena MgO tidak larut dalam air, sifat basanya ditunjukkan oleh kemampuannya bereaksi dengan H⁺ (karena bereaksi dengan asam) reaksinya:

MgO_(s) + 2H⁺_(aq) ® Mg²⁺_(aq) +H₂O

MgO_(s) + H₂O tidak larut

Semua oksida logam mempunyai titik leleh di atas 1900⁰C yang menunjukkan sebagai senyawa ionik yang mengandung ion oksida, kecuali berilium oksida merupakan senyawa kovalen.

2)      Oksida Non-Logam

Oksida ini terbentuk dari oksigen dengan unsur-unsur nonlogam seperti,nitrogen,sulfur,posfor,dan golongan ahalogen serta karbon dioksida. Sebagian besar oksida non logam bersifat asam. Kekuatan asamnya meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode dalam tabel periodik. Dengan kata lain, keasaman menjadi lebih kuat dengan meningkatnya sifat non logamnya.

Contoh oksida nonlogam SO₂,SO₃,CO₂,NO₂,P₂O₅. Seperti pada Sebagaimana unsur golongan 14, karbon memiliki dua oksida, CO dan CO₂, dan keasaman CO₂ lemah (H₂CO₃ adalah asam lemah). Oksida karbon berwujud gas tetapi oksida silikon dan unsur-unsur di bawahnya berwujud padat. SiO₂ tidak larut dalam air, tetapi oksida ini bersifat asam karena bereaksi dengan basa.

SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

SO₃ dan P₄O₁₀ adalah oksida asam karena oksida ini bereaksi dengan air menghasilkan proton.

3)      Oksida Amfoter

Oksida amfoter terbentuk antara oksigen dengan logam amfoter antara lain Al,Sn,Zn,Pb,Sb,Cr. Oksida ini berlaku sebagai basa terhadap asam kuat dan sebagai asam terhadap basa kuat.contoh:

ZnO + HCl ® ZnCl₂ + H₂O

ZnO + 2H⁺_(aq) ® Zn²⁺ + H₂O

4)      Oksida netral (oksida inert)

Oksida netral atau inert adalah oksida yang tidak bereaksi dengan asam maupun basa. Disamping itu oksida netral juga bila dilarutkan dalam air tidak menghasilkan asam maupun basa.misalnya:N₂O,CO dan MnO₂. bila MnO₂ (atau PbO₂) larut dalam asam,misalnya dalam HCl, pekat, reaksinya adalah reaksi redoks, menhhasilkan Mn²⁺ dan Cl₂ namun bukan reaksi asam basa.

5)      Oksida campuran

Oksida campuran terdiri dari dua macam oksida dari unsur sejenis,tapi berbeda tingkat oksidasinya,oksida ini merupakan oksida ion yang nonstoikiometri,contoh Fe₃O₄ merupakan campuran dari FeO dan Fe₂O₃. Bila suatu unsur membentuk beberapa oksida yang biloksnya lebih tinggi bersifat asam,contohnya Cr membentuk oksida CrO bersifat basa, Cr₂O₃ Bersifat amfoter dan CrO₃ bersifat asam.

b.      Senyawa Peroksida

Senyawa peroksida yang banyak digunakan adalah hydrogen peroksida H₂O₂, yaitu untuk pemutih pulp kertas, tekstil, kulit, lemak dan minyak rambut. Dalam industry digunakan sebagai pereaksi kimia organic, polimer, obat-obatan, dan produksi makanan. Hydrogen peroksida encer digunakan dalam rumah tangga untuk antiseptic ringan dan pemutih kain.

Hidrogen peroksida murni merupakan cairan tak berwarna yang membeku pada -0,46^oC dan mendidih 150,2^oC. Cairannya lebih kental dari pada air dengan massa jenisnya 1,44225 g/mL (pada 25^oC)

Namun strukturnya tidak planar, tetapi membentuk struktur yang disebut skew-chain

Hidrogen peroksida mempunyai nilai pKa = 11,75, bersifat asam sangat lemah dan sebagai proton akseptor, seperti ditunjukan dalam reaksi berikut ini :

H₂O₂ (aq) + H₃O⁺(aq)  H₂O(aq) + H₃O⁺ (aq)

Namun demikian, hydrogen peroksida merupakan oksidator kuat dalam suasana asam maupun basa. Ini terlihat dari potensial reduksi standarnya :

H₂O₂ (aq) + 2H⁺(aq) + 2e^-  2 H₂O                     E⁰=+1,77 V (1)

O₂(g) + 2H⁺(aq) + 2e^- ↔ H₂O₂ (aq)                      E⁰=+0,69 V (2)

HO₂^-(aq) + H₂O + 2e^- ↔ 3OH^-(aq)                       E⁰=+0,87 V (3)

Laju reaksi Hidrogen peroksida mudah terurai menjadi air dan oksigen setelah disimpan lama. Reaksinya, sebagai berikut:

2 H₂O₂ (l) → 2 H₂O + O₂(g) ∆H= -197 kJ/mol

Penguraian ini dipercepat oleh adanya, panas , ion logam berat, dan kotoran. Bahkan air dan oksigen yang menjadi produk penguraiannya juga mempercepat proses penguraian selanjutnya. Terbentuknya oksigen dari hasil penguraian itu dapat memicu terjadinya ledakan dan api. Oleh karena itu hydrogen peroksida pekat harus disimpan dalam botol plastic khusus yang bagian dalamnya dilapisi lilin dan tidak boleh menggunakan botol gelas. Permukaan gelas umumnya mengandung alkali yang dapat mempercepat proses penguraian.

Peroksida yang dijual di toko obat konsentrasinya hanya 2-3%. Biasanya hidrogen peroksida yang dijual secara komersial adalah larutan encer yang berisi sedikit stabilizer, dalam botol kaca atau polietilena untuk menurunkan tingkat dekomposisi. 6% (w/v) hidrogen peroksida dapat merusak kulit, menimbulkan bisul-bisul putih yang disebabkan oleh gelembung oksigen.

            Hydrogen peroksida dapat dibuat melalui berbagai metode. Untuk pembuatan di laboratorium dalam jumlah yang kecil, sering dilakukan melalui penambahan barium peroksida ke dalam larutan asam sulfat, encer dan dingin. Reaksinya sebagai berikut :

BaO₂ (s) + H₂SO₄ (aq) → BaSO₄ (s)+ H₂O₂ (aq)

c.       Senyawa Superoksida

Senyawa superoksida Na, K, dan Rb dibuat dari peroksidanya. Contohnya sebagai berikut :

K₂O₂ + O₂  2KO₂

Dalam sistem tertutup seperti pada kapal selam, kalium superoksida digunakan untuk menghilangkan gas karbon dioksida hasil pernafasan para kru kapal selam.

Reaksinya sebagai berikut :

4 KO₂ (s) + 2CO₂ (g) ↔2K₂CO₃ (s) + 3O₂ (g)

Reaksi diatas memungkinkan terjadinya regenerasi gas oksigen yang diperlukan untuk pernafasan.

Superoksida ionic, MO₂, dibentuk oleh interaksi O₂ dengan K, Rb, atau Cs sebagai padatan Kristal kuning sampai jingga. NaO₂ dapat diperoleh hanya dengan reaksi Na₂O₂ dengan O₂ pada 300 atm dan 500°C. LiO₂ tidak dapat diisolasi. Superoksida alkali tanah, Mg, Zn, dan Cd hanya terdapat dalam konsentrasi kecil sebagai larutan padat dalam peroksida. Ion O₂^- mempunyai satu elektron tidak berpasangan. Superoksida adalah zat pengoksidasi yang sangat kuat. Mereka bereaksi kuat dengan air :

2 O₂^- + H₂O → O₂ + HO₂^- + OH^-

2 HO₂^- → 2OH^- + O₂ (lambat)

Reaksi dengan CO₂, yang melibatkan intermediet peroksokarbonat, diguanakan untuk menghilangkan CO₂ dan meregenerasi O₂ dalam system tertutup (misalnya kapal selam). Reaksi keseluruhan adalah

4MO₂(s) + 2CO₂(g) → 2M₂CO₃(s) + 3O₂(g)