Oksigen: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
→Struktur: Menambahkan gambar dari artikel Oxygen dari Wikipedia Inggris |
→Karakteristik: Menambahkan konten, tabel dan gambar dari artikel Oksigen dari Wikipedia Inggris, menambahkan pranala dan memperbaiki kesalahan |
||
Baris 74:
Kombinasi pembatalan dan tumpang tindih σ dan π ini menghasilkan karakter ikatan rangkap dan reaktivitas dioksigen, dan [[keadaan dasar]] elektronik triplet. [[Konfigurasi elektron]] dengan dua elektron yang tidak berpasangan, seperti yang ditemukan dalam orbital dioksigen (lihat orbital π* yang terisi dalam diagram) yang energinya sama — yaitu [[Degenerasi orbital|berdegenerasi]] — adalah konfigurasi yang disebut keadaan [[spin]] [[Spin triplet|triplet]]. Oleh karena itu, keadaan dasar molekul {{chem2|O|2}} disebut sebagai [[oksigen triplet]].<ref name="BiochemOnline3">{{cite web|last=Jakubowski|first=Henry|title=Chapter 8: Oxidation-Phosphorylation, the Chemistry of Di-Oxygen|url=http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/oxphos/oldioxygenchem.html|work=Biochemistry Online|publisher=Saint John's University|accessdate=January 28, 2008}}</ref><ref group="lower-alpha">Orbital adalah konsep dari [[mekanika kuantum]] yang memodelkan elektron sebagai [[Dualitas gelombang-partikel|partikel yang mirip dengan gelombang]] yang memiliki distribusi spasial tentang sebuah atom atau molekul.</ref> Orbital dengan energi tertinggi dan sebagian terisi bersifat [[Anti-ikatan|anti-ikat]], dan pengisiannya melemahkan orde ikatan dari tiga menjadi dua. Hal ini membuat ikatan oksigen diatomik lebih lemah daripada ikatan rangkap tiga [[nitrogen]].<ref name="BiochemOnline3" /> Karena elektronnya yang tidak berpasangan, oksigen triplet lambat bereaksi dengan sebagian besar molekul organik, yang memiliki spin elektron berpasangan; ini mencegah pembakaran spontan.<ref name="Weiss2008">{{cite journal|last1=Weiss|first1=H. M.|year=2008|title=Appreciating Oxygen|url=https://www.researchgate.net/publication/231267944|journal=J. Chem. Educ.|volume=85|issue=9|pages=1218–1219|bibcode=2008JChEd..85.1218W|doi=10.1021/ed085p1218}}</ref>
Dalam bentuk triplet yang normal, molekul {{chem2|O|2}} bersifat [[paramagnetik]] oleh karena [[spin]] [[momen magnetik]] elektron tak berpasangan molekul tersebut dan [[energi pertukaran]] negatif antara molekul {{chem2|O|2}} yang bersebelahan. Oksigen cair akan tertarik kepada [[magnet]], sedemikiannya pada percobaan laboratorium, jembatan oksigen cair akan terbentuk di antara dua kutub magnet kuat.<ref>{{cite web | url = http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/Gen_Chem_Pages/0809bondingpage/liquid_oxygen.htm | title = Demonstration of a bridge of liquid oxygen supported against its own weight between the poles of a powerful magnet | publisher = University of Wisconsin-Madison Chemistry Department Demonstration lab| accessdate = 2007-12-15 }}</ref><ref>Oxygen's paramagnetism can be used analytically in paramagnetic oxygen gas analysers that determine the purity of gaseous oxygen. ({{cite web | url = http://www.servomex.com/oxygen_gas_analyser.html | title = Company literature of Oxygen analyzers (triplet) | publisher = Servomex | accessdate = 2007-12-15 }})</ref>[[File:Liquid_oxygen_in_a_magnet_2.jpg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Liquid_oxygen_in_a_magnet_2.jpg|kiri|jmpl|Oksigen cair yang berada di antara kedua magnet karena [[Paramagnetisme|paramagnetismenya]]]][[Oksigen singlet]], adalah nama molekul oksigen {{chem2|O|2}} yang kesemuaan spin elektronnya berpasangan. Ia lebih reaktif terhadap [[senyawa organik|molekul organik]] pada umumnya. Secara alami, oksigen singlet umumnya dihasilkan dari air selama fotosintesis.<ref>[[#Reference-idKrieger-Liszkay2005|Krieger-Liszkay 2005]], 337-46</ref> Ia juga dihasilkan di [[troposfer]] melalui fotolisis ozon oleh sinar berpanjang gelombang pendek,<ref name="harrison">[[#Reference-idHarrison1990|Harrison 1990]]</ref> dan oleh sistem kekebalan tubuh sebagai sumber oksigen aktif.<ref name="immune-ozone">[[#Reference-idWentworth2002|Wentworth 2002]]</ref> [[Karotenoid]] pada organisme yang berfotosintesis (kemungkinan juga ada pada hewan) memainkan peran yang penting dalam menyerap oksigen singlet dan mengubahnya menjadi berkeadaan dasar tak tereksitasi sebelum ia menyebabkan kerusakan pada jaringan.<ref>[[#Reference-idHirayama1994|Hirayama 1994]], 149-150</ref> [[Berkas:Ozone-montage.png|jmpl||kiri|upleft|100px|Ozon merupakan gas langka pada bumi yang dapat ditemukan di [[stratosfer]].]]
=== Alotrop ===
{{main|Alotrop oksigen}}
[[File:Oxygen_molecule.png|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Oxygen_molecule.png|ka|jmpl|Representasi [[model pengisian ruang]] molekul dioksigen (O<sub>2</sub>)]]
Alotrop oksigen elementer yang umumnya ditemukan di bumi adalah dioksigen {{Chem2|O|2}}. Ia memiliki panjang ikat 121 [[Pikometer|pm]] dan energi ikat 498 [[joule per mol|kJ·mol<sup>-1</sup>]].<ref>{{citeweb|last=Chieh|first=Chung|title=Bond Lengths and Energies|url=http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/bondel.html|publisher= University of Waterloo|accessdate=2007-12-16}}</ref>
Trioksigen ({{chem2|O|3}}), dikenal sebagai [[ozon]], merupakan alotrop oksigen yang sangat reaktif dan dapat merusak jaringan paru-paru.<ref name="GuideElem48">[[#Reference-idStwertka1998|Stwertka 1998]], p.48</ref> Ozon diproduksi di atmosfer bumi ketika {{chem2|O|2}} bergabung dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari pemisahan {{chem2|O|2}} oleh radiasi [[ultraviolet]] (UV).<ref name="mellor" /> Oleh karena ozon menyerap gelombang UV dengan sangat kuat, [[lapisan ozon]] yang berada di atmosfer berfungsi sebagai perisai radiasi yang melindungi planet.<ref name="mellor" /> Namun, dekat permukaan bumi, ozon merupakan polutan udara yang dibentuk dari produk sampingan pembakaran otomobil.<ref name="GuideElem49">[[#Reference-idStwertka1998|Stwertka 1998]], p.49</ref>
Baris 91 ⟶ 86:
=== Sifat fisik ===
{{see also|Oksigen cair|Oksigen padat}}[[File:Oxygen_discharge_tube.jpg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Oxygen_discharge_tube.jpg|jmpl|[[Lampu lucutan gas|Lampu lucutan]] oksigen (spektrum)]]
Oksigen lebih [[larut]] dalam air daripada nitrogen. Air mengandung sekitar satu molekul {{chem2|O|2}} untuk setiap dua molekul {{chem2|N|2}}, 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<sup>−1</sup>, manakala pada suhu 20 °C oksigen yang larut adalah sekitar 7,6 mg·L<sup>−1</sup>.<ref name="NBB299" /><ref>{{citeweb|url=http://www.engineeringtoolbox.com/air-solubility-water-d_639.html|title=Air solubility in water|accessdate=2007-12-21|publisher=The Engineering Toolbox}}</ref> Pada suhu 25 °C dan 1 [[atmosfer (satuan)|atm]] udara, air tawar mengandung 6,04 [[Liter|mililiter]] (mL) oksigen per [[liter]], manakala dalam [[air laut]] mengandung sekitar 4,95 mL per liter.<ref>[[#Reference-idEvansClaiborne2006|Evans & Claiborne 2006]], 88</ref> 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.▼
{| class="wikitable" style="float:left; margin-right:25px"
|+Konsentrasi oksigen dalam air pada permukaan laut (ml per liter)
!
!5 °C
!25 °C
|-
|Air tawar
|9,00
|6,04
|-
|Air laut
|7,20
|4,95
|}
Oksigen mengembun pada 90,20 [[Kelvin|K]] (−182,95 °C, −297,31 °F), dan membeku pada 54.36 K (−218,79 °C, −361,82 °F).<ref>[[#Reference-idLide2003|Lide 2003]], Section 4</ref> 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 [[distilasi bertingkat]] udara cair;<ref>{{cite web | url = http://www.uigi.com/cryodist.html | title = Overview of Cryogenic Air Separation and Liquefier Systems | publisher = Universal Industrial Gases, Inc. | accessdate = 2007-12-15 }}</ref> 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.<ref>{{cite web | url = https://www.mathesontrigas.com/pdfs/msds/00225011.pdf |format=PDF| title = Liquid Oxygen Material Safety Data Sheet|publisher = Matheson Tri Gas | accessdate = 2007-12-15 }}</ref>
▲Oksigen lebih [[larut]] dalam air daripada nitrogen. Air mengandung sekitar satu molekul {{chem2|O|2}} untuk setiap dua molekul {{chem2|N|2}}, 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<sup>−1</sup>, manakala pada suhu 20 °C oksigen yang larut adalah sekitar 7,6 mg·L<sup>−1</sup>.<ref name="NBB299"/><ref>{{citeweb|url=http://www.engineeringtoolbox.com/air-solubility-water-d_639.html|title=Air solubility in water|accessdate=2007-12-21|publisher=The Engineering Toolbox}}</ref> Pada suhu 25 °C dan 1 [[atmosfer (satuan)|atm]] udara, air tawar mengandung 6,04 [[Liter|mililiter]] (mL) oksigen per [[liter]], manakala dalam [[air laut]] mengandung sekitar 4,95 mL per liter.<ref>[[#Reference-idEvansClaiborne2006|Evans & Claiborne 2006]], 88</ref> 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.
[[Spektroskopi]] molekul oksigen dikaitkan dengan proses atmosfer [[aurora]] dan [[pijaran udara]].<ref name="Krupenie1972">{{cite journal|last1=Krupenie|first1=Paul H.|year=1972|title=The Spectrum of Molecular Oxygen|url=https://semanticscholar.org/paper/e6bad61e948b13d778241dc6984f4d9cc1b78704|journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data|volume=1|issue=2|pages=423–534|bibcode=1972JPCRD...1..423K|doi=10.1063/1.3253101|s2cid=96242703}}</ref> Penyerapan dalam [[rangkaian Herzberg]] dan ultraviolet dalam [[pita Schumann-Runge]] menghasilkan atom oksigen yang penting dalam kimia atmosfer tengah.<ref name="BrasseurSolomon2006">{{cite book|author1=Guy P. Brasseur|author2=Susan Solomon|date=January 15, 2006|url=https://books.google.com/books?id=Z5OtlDjfXkkC&pg=PA220|title=Aeronomy of the Middle Atmosphere: Chemistry and Physics of the Stratosphere and Mesosphere|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-1-4020-3824-2|pages=220–}}</ref> Oksigen molekuler singlet dalam keadaan terangsang adalah penyebab dari [[kemiluminesens]] merah dalam larutan.<ref name="Kearns1971">{{cite journal|last1=Kearns|first1=David R.|year=1971|title=Physical and chemical properties of singlet molecular oxygen|journal=Chemical Reviews|volume=71|issue=4|pages=395–427|doi=10.1021/cr60272a004}}</ref>
▲Oksigen mengembun pada 90,20 [[Kelvin|K]] (−182,95 °C, −297,31 °F), dan membeku pada 54.36 K (−218,79 °C, −361,82 °F).<ref>[[#Reference-idLide2003|Lide 2003]], Section 4</ref> 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 [[distilasi bertingkat]] udara cair;<ref>{{cite web | url = http://www.uigi.com/cryodist.html | title = Overview of Cryogenic Air Separation and Liquefier Systems | publisher = Universal Industrial Gases, Inc. | accessdate = 2007-12-15 }}</ref> 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.<ref>{{cite web | url = https://www.mathesontrigas.com/pdfs/msds/00225011.pdf |format=PDF| title = Liquid Oxygen Material Safety Data Sheet|publisher = Matheson Tri Gas | accessdate = 2007-12-15 }}</ref>
=== Isotop ===
{{main|Isotop oksigen}}
[[File:Evolved_star_fusion_shells.svg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Evolved_star_fusion_shells.svg|al=A concentric-sphere diagram, showing, from the core to the outer shell, iron, silicon, oxygen, neon, carbon, helium and hydrogen layers.|jmpl|Pada akhir kehidupan bintang masif, <sup>16</sup>O terkonsentrasi di lapisan O, <sup>17</sup>O di lapisan H dan <sup>18</sup>O di lapisan He.]]
Oksigen yang dapat ditemukan secara alami adalah [[Oksigen-16|<sup>16</sup>O]], [[Oksigen-16|<sup>17</sup>O]], dan [[oksigen-18|<sup>18</sup>O]], dengan <sup>16</sup>O merupakan yang paling melimpah (99,762%).<ref name="EnvChem-Iso">{{cite web|url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/O-pg2.html|title=Oxygen Nuclides / Isotopes|publisher=EnvironmentalChemistry.com|accessdate=2007-12-17}}</ref> Isotop oksigen dapat berkisar dari yang
Kebanyakan <sup>16</sup>O di [[nukleosintesis|disintesis]] pada akhir proses [[fusi helium]] pada [[bintang]], tetapi ada juga beberapa yang dihasilkan pada proses pembakaran neon.<ref name="Meyer2005">[[#Reference-idMeyer2005|Meyer 2005]], 9022</ref> <sup>17</sup>O utamanya dihasilkan dari pembakaran hidrogen menjadi [[helium]] semasa [[siklus CNO]], membuatnya menjadi isotop yang paling umum pada zona pembakaran hidrogen bintang.<ref name="Meyer2005"/> Kebanyakan <sup>18</sup>O diproduksi ketika [[Nitrogen-14|<sup>14</sup>N]] (berasal dari pembakaran CNO) menangkap inti [[Helium-4|<sup>4</sup>He]], menjadikannya bentuk isotop yang paling umum di zona kaya helium bintang.<ref name="Meyer2005"/>
| |||