- Bagaimana cara mendapatkan bilangan oksidasi?
- Electroneutrality
- Valencias
- Aturan umum
- Operasi aritmatika
- Contoh
- Oksigen
- Nitrogen
- Klorin
- Kalium
- Sulfur
- Karbon
- Pertandingan
- Referensi
The Bilangan oksidasi , juga disebut keadaan oksidasi, adalah salah satu yang menggambarkan keuntungan atau kerugian elektron dalam sebuah atom, dengan asumsi bahwa senyawa yang merupakan bagian memiliki karakter murni ionik. Oleh karena itu, ketika berbicara tentang bilangan oksidasi, diasumsikan bahwa semua atom ditemukan sebagai ion yang berinteraksi secara elektrostatis.
Meskipun gambaran sebenarnya lebih rumit daripada memiliki ion di semua tempat, bilangan oksidasi sangat berguna untuk menafsirkan reaksi reduksi oksida (redoks). Mengubah angka-angka ini mengungkapkan spesies mana yang telah teroksidasi atau kehilangan elektron, atau apakah elektron telah berkurang atau diperoleh.
Lapisan oksida yang menutupi ornamen besi dan patung tersusun dari bagian anion O2-, di mana oksigen memiliki bilangan oksidasi -2. Sumber: Dracénois
Muatan ionik ion monatomik sama dengan bilangan oksidasinya. Misalnya, anion oksida, O 2- , salah satu yang paling melimpah seperti yang ditemukan di mineral yang tak terhitung banyaknya, memiliki bilangan oksidasi -2. Ini ditafsirkan sebagai berikut: ia memiliki dua elektron ekstra dibandingkan dengan atom oksigen dalam keadaan dasar O.
Bilangan oksidasi mudah dihitung dari rumus molekul, dan seringkali lebih berguna dan relevan dalam hal senyawa anorganik yang dikemas ion. Sedangkan dalam kimia organik tidak memiliki kepentingan yang sama, karena hampir semua ikatannya pada dasarnya bersifat kovalen.
Bagaimana cara mendapatkan bilangan oksidasi?
Electroneutrality
Jumlah muatan ionik dalam suatu senyawa harus sama dengan nol agar bisa netral. Hanya ion yang dapat bermuatan positif atau negatif.
Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa jumlah bilangan oksidasi juga harus sama dengan nol. Dengan mengingat hal ini, dan melakukan beberapa perhitungan aritmatika, kita dapat mengekstrak atau menentukan bilangan oksidasi sebuah atom dalam senyawa apa pun.
Valencias
Valensi tidak dapat diandalkan dalam menentukan bilangan oksidasi sebuah atom, meskipun ada beberapa pengecualian. Misalnya, semua unsur golongan 1, logam alkali, memiliki valensi 1, dan oleh karena itu bilangan oksidasi +1 tidak dapat diubah. Hal yang sama terjadi pada logam alkali tanah, kelompok 2, dengan bilangan oksidasi +2.
Perhatikan bahwa bilangan oksidasi positif selalu diawali dengan simbol '+': +1, +2, +3, dll. Dan dengan cara yang sama negatifnya: -1, -2, -3, dll.
Aturan umum
Ada beberapa aturan umum yang harus diperhatikan saat menentukan bilangan oksidasi:
-Bilangan oksidasi untuk oksigen dan sulfur adalah -2: O 2- dan S 2-
Unsur murni memiliki bilangan oksidasi 0: Fe 0 , P 4 0 , S 8 0
-Atom hidrogen, tergantung pada siapa ia terikat, memiliki bilangan oksidasi +1 (H + ) atau -1 (H - )
-Halogens, selama tidak terikat dengan oksigen atau fluor, memiliki bilangan oksidasi -1: F - , Cl - , Br - dan I -
-Untuk ion poliatomik, seperti OH - , jumlah bilangan oksidasi tidak boleh sama dengan nol tetapi dengan muatan ion, yaitu -1 untuk OH - (O 2- H + ) -
-Metal dalam kondisi biasa memiliki bilangan oksidasi positif
Operasi aritmatika
Misalkan kita memiliki senyawa PbCO 3 . Jika kita mengidentifikasi anion karbonat, CO 3 2- , penghitungan semua bilangan oksidasinya akan sederhana. Kita mulai dengan karbonat yang sama, mengetahui bahwa bilangan oksidasi oksigen adalah -2:
(C x O 3 2- ) 2-
Jumlah bilangan oksidasi harus sama dengan -2:
x + 3 (-2) = -2
x -6 = -2
x = +4
Oleh karena itu, bilangan oksidasi karbon adalah +4:
(C 4+ O 3 2- ) 2-
PbCO 3 sekarang akan terlihat seperti:
Pb z C 4+ O 3 2-
Sekali lagi, kami menambahkan bilangan oksidasi sehingga sama dengan nol:
z + 4 - 6 = 0
z = +2
Oleh karena itu, timbal memiliki bilangan oksidasi +2, sehingga diasumsikan ada sebagai kation Pb 2+ . Sebenarnya, bahkan tidak perlu melakukan penghitungan ini, karena mengetahui bahwa karbonat memiliki muatan -2, timbal, lawannya harus memiliki muatan +2 agar ada elektroneutralitas.
Contoh
Beberapa contoh bilangan oksidasi untuk berbagai unsur dalam senyawa yang berbeda akan disebutkan di bawah ini.
Oksigen
Semua oksida logam memiliki oksigen sebagai O 2- : CaO, FeO, Cr 2 O 3 , BeO, Al 2 O 3 , PbO 2 , dll. Namun, dalam anion peroksida, O 2 2- , setiap atom oksigen memiliki bilangan oksidasi -1. Demikian pula, dalam anion superoksida, O 2 - , setiap atom oksigen memiliki bilangan oksidasi -1/2.
Sebaliknya, ketika oksigen berikatan dengan fluor, oksigen memperoleh bilangan oksidasi positif. Misalnya, dalam oksigen difluorida, OF 2 , oksigen memiliki bilangan oksidasi positif. Yang? Mengetahui bahwa fluor adalah -1, kita memiliki:
O x F 2 -1
x + 2 (-1) = 0
x -2 = 0
x = +2
Jadi, oksigen memiliki bilangan oksidasi +2 (O 2+ ) dalam OF 2 (O 2+ F 2 - ).
Nitrogen
Bilangan oksidasi utama nitrogen adalah -3 (N 3- H 3 +1 ), +3 (N 3+ F 3 - ) dan +5 (N 2 5+ O 5 2- ).
Klorin
Salah satu bilangan oksidasi utama untuk klorin adalah -1. Tetapi semuanya berubah ketika ia bergabung dengan oksigen, nitrogen, atau fluor, unsur yang lebih elektronegatif. Ketika ini terjadi, ia memperoleh bilangan oksidasi positif, seperti: +1 (N 3- Cl 3 + , Cl + F - , Cl 2 + O 2- ), +2, +3 (ClO 2 - ), +4, +5 (ClO 2 + ), +6 dan +7 (Cl 2 7+ O 7 2- ).
Kalium
Kalium dalam semua senyawanya memiliki bilangan oksidasi +1 (K + ); Kecuali itu adalah kondisi yang sangat khusus, di mana ia dapat memperoleh bilangan oksidasi -1 (K - ).
Sulfur
Kasus belerang mirip dengan klor: ia memiliki bilangan oksidasi -2, asalkan tidak bergabung dengan oksigen, fluor, nitrogen, atau klorin yang sama. Misalnya, bilangan oksidasi lainnya adalah: -1, +1 (S 2 +1 Cl 2 - ), +2 (S 2+ Cl 2 - ), +3 (S 2 O 4 2- ), +4 ( S 4+ O 2 2- ), +5 dan +6 (S 6+ O 3 2- ).
Karbon
Bilangan oksidasi utama karbon adalah -4 (C 4- H 4 + ) dan +4 (C 4+ O 2 2- ). Di sinilah kita mulai melihat kegagalan konsep ini. Baik di metana, CH 4 , dan juga di karbon dioksida, CO 2 , kita tidak memiliki karbon sebagai ion C 4- atau C 4+ , melainkan membentuk ikatan kovalen.
Bilangan oksidasi lain untuk karbon, seperti -3, -2, -1 dan 0, ditemukan dalam rumus molekul dari beberapa senyawa organik. Namun, dan sekali lagi, tidak valid untuk mengasumsikan muatan ionik pada atom karbon.
Pertandingan
Dan terakhir, bilangan oksidasi utama fosfor adalah -3 (Ca 3 2+ P 2 3- ), +3 (H 3 + P 3+ O 3 2- ), dan +5 (P 2 5+ O 5 2- ).
Referensi
- Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Clark J. (2018). Status Oksidasi (Bilangan Oksidasi). Diperoleh dari: chemguide.co.uk
- Wikipedia. (2020). Status oksidasi. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Kristy M. Bailey. (sf). Menetapkan Bilangan Oksidasi. Diperoleh dari: occc.edu