OKSIDA: NOMENKLATUR, JENIS, SIFAT DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The oksida adalah keluarga dari senyawa biner di mana interaksi antara elemen dan oksigen. Jadi oksida memiliki rumus yang sangat umum dari tipe EO, di mana E adalah elemen apa pun.

Bergantung pada banyak faktor, seperti sifat elektronik E, jari-jari ionik, dan valensinya, berbagai jenis oksida dapat terbentuk. Beberapa sangat sederhana, dan lain-lain, seperti Pb ₃ O ₄ , (disebut minium, arcazón atau timbal merah) adalah campuran; yaitu, mereka dihasilkan dari kombinasi lebih dari satu oksida sederhana.

Timbal merah, senyawa kristalin yang mengandung timbal oksida. Sumber: BXXXD, melalui Wikimedia Commons

Tetapi kompleksitas oksida bisa lebih jauh. Ada campuran atau struktur di mana lebih dari satu logam dapat mengintervensi, dan di mana juga proporsinya tidak stoikiometri. Dalam kasus Pb ₃ O ₄ , rasio Pb / O sama dengan 3/4, di mana pembilang dan penyebutnya adalah bilangan bulat.

Dalam oksida non-stoikiometri proporsinya adalah bilangan desimal. E _0.75 O _1.78 adalah contoh oksida non-stoikiometri hipotetis. Fenomena ini terjadi dengan oksida logam yang disebut, terutama dengan logam transisi (Fe, Au, Ti, Mn, Zn, dll.).

Namun, ada oksida yang sifatnya lebih sederhana dan dapat dibedakan, seperti sifat ionik atau kovalen. Pada oksida mana bersifat lebih dominan karakter ionik, mereka akan terdiri dari E ⁺ kation dan O ^2- anion ; dan yang murni kovalen, ikatan tunggal (E - O) atau ikatan rangkap (E = O).

Yang menentukan sifat ionik oksida adalah perbedaan keelektronegatifan antara E dan O. Jika E adalah logam yang sangat elektropositif, maka EO akan memiliki sifat ionik yang tinggi. Sedangkan jika E adalah elektronegatif yaitu bukan logam, oksida EO-nya akan menjadi kovalen.

Sifat ini mendefinisikan banyak senyawa lain yang ditunjukkan oleh oksida, seperti kemampuannya untuk membentuk basa atau asam dalam larutan air. Dari sini muncul apa yang disebut oksida basa dan asam. Oksida yang tidak berperilaku seperti salah satu dari keduanya, atau sebaliknya menunjukkan kedua karakteristik tersebut, adalah oksida netral atau amfoter.

Tata nama

Ada tiga cara untuk menamai oksida (yang juga berlaku untuk banyak senyawa lain). Ini benar terlepas dari karakter ionik oksida EO, jadi namanya tidak menjelaskan sifat atau strukturnya.

Nomenklatur sistematis

Mengingat oksida EO, E ₂ O, E ₂ O ₃ dan EO ₂ , sekilas tidak dapat diketahui apa yang ada di balik rumus kimianya. Namun, angka-angka tersebut menunjukkan rasio stoikiometri atau rasio E / O. Dari angka-angka ini mereka dapat diberi nama meskipun tidak ditentukan dengan valensi apa ia "bekerja" E.

Jumlah atom untuk E dan O dilambangkan dengan prefiks penomoran Yunani. Dengan cara ini, mono- berarti hanya ada satu atom; di-, dua atom; tri-, tiga atom, dan seterusnya.

Jadi, nama-nama oksida sebelumnya menurut nomenklatur sistematis adalah:

- Monoksida dari E (EO).

- Monoksida dari di E (E ₂ O).

- Tri oksida dari di E (E ₂ O ₃ ).

- Di oksida dari E (EO ₂ ).

Menerapkan nomenklatur ini untuk Pb ₃ O ₄ , oksida merah pada gambar pertama, kami memiliki:

Pb ₃ O ₄ : tri- timbal tetra oksida .

Untuk banyak oksida campuran, atau dengan rasio stoikiometri tinggi, sangat berguna untuk menggunakan nomenklatur sistematis untuk menamainya.

Nomenklatur saham

Valencia

Meskipun tidak diketahui unsur mana yang E, rasio E / O cukup untuk mengetahui valensi apa yang Anda gunakan dalam oksida Anda. Bagaimana? Dengan prinsip electroneutrality. Ini mensyaratkan bahwa jumlah muatan ion dalam suatu senyawa harus sama dengan nol.

Ini dilakukan dengan mengasumsikan karakter ionik tinggi untuk oksida apa pun. Jadi, O memiliki muatan -2 karena O ^2- , dan E harus berkontribusi n + sehingga menetralkan muatan negatif anion oksida.

Misalnya, dalam EO atom E bekerja dengan valensi +2. Mengapa? Karena jika tidak, ia tidak akan dapat menetralkan muatan -2 dari satu-satunya O. Untuk E ₂ O, E memiliki valensi +1, karena muatan +2 harus dibagi antara dua atom E.

Dan pada E ₂ O ₃ , muatan negatif yang dikontribusikan oleh O harus dihitung terlebih dahulu, karena ada tiga, maka: 3 (-2) = -6. Untuk menetralkan muatan -6, E harus berkontribusi +6, tetapi karena ada dua, +6 dibagi dua, meninggalkan E dengan valensi +3.

Aturan mnemonik

O selalu memiliki valensi -2 dalam oksida (kecuali peroksida atau superoksida). Jadi aturan mnemonik untuk menentukan valensi E adalah dengan memperhitungkan bilangan yang menyertai O. E, sebaliknya akan ada bilangan 2 yang menyertainya, dan jika tidak, berarti ada penyederhanaan.

Misal pada EO valensi E adalah +1, karena kalaupun tidak tertulis hanya ada satu O. Dan untuk EO ₂ , karena tidak ada 2 yang menyertai E maka terjadi penyederhanaan, dan untuk memunculkannya harus dikalikan dengan 2. Jadi, rumusnya menjadi E ₂ O ₄ dan valensi E menjadi +4.

Namun, aturan ini gagal untuk beberapa oksida, seperti Pb ₃ O ₄ . Oleh karena itu, selalu perlu dilakukan perhitungan netralitas.

Terdiri dari apa

Setelah valensi E berada di tangan, nomenklatur saham terdiri dari menentukannya dalam tanda kurung dan dengan angka Romawi. Dari semua nomenklatur ini adalah yang paling sederhana dan paling akurat sehubungan dengan sifat elektronik oksida.

Jika E, sebaliknya, hanya memiliki satu valensi (yang dapat ditemukan dalam tabel periodik), maka ia tidak ditentukan.

Jadi, untuk oksida EO jika E bervalensi +2 dan +3 disebut: (nama E) (II) oksida. Tetapi jika E hanya bervalensi +2, maka oksidanya disebut: oksida (nama E).

Nomenklatur tradisional

Untuk menyebut nama oksida, sufiks –ico atau –oso harus ditambahkan ke nama Latinnya, untuk valensi yang lebih besar atau lebih kecil. Jika ada lebih dari dua, awalan –hipo, untuk yang terkecil, dan –per, untuk yang terbesar digunakan.

Misalnya, timbal bekerja dengan valensi +2 dan +4. Dalam PbO ia memiliki valensi +2, sehingga disebut: oksida plumbous. Sedangkan PbO ₂ disebut: timbal oksida.

Dan apa sebutan Pb ₃ O ₄ menurut dua nomenklatur sebelumnya? Tidak ada nama. Mengapa? Karena Pb ₃ O ₄ sebenarnya terdiri dari campuran 2; Artinya, padatan merah memiliki konsentrasi PbO ganda.

Oleh karena itu, salah jika mencoba memberi nama Pb ₃ O ₄ yang tidak mengandung nomenklatur sistematis atau bahasa gaul populer.

Jenis oksida

Tergantung pada bagian mana dari tabel periodik E dan, oleh karena itu, sifat elektroniknya, satu jenis oksida atau lainnya dapat terbentuk. Dari beberapa kriteria ini muncul untuk menetapkan suatu jenis, tetapi yang paling penting adalah yang terkait dengan keasaman atau kebasaannya.

Oksida dasar

Oksida basa dicirikan dengan bersifat ionik, logam, dan yang lebih penting, menghasilkan larutan basa dengan melarutkannya dalam air. Untuk menentukan secara eksperimental apakah oksida basa, ia harus ditambahkan ke wadah dengan air dan indikator universal terlarut di dalamnya. Warnanya sebelum menambahkan oksida harus berwarna hijau, pH netral.

Begitu oksida ditambahkan ke air, jika warnanya berubah dari hijau menjadi biru, itu berarti pH telah menjadi basa. Ini karena ia membentuk keseimbangan kelarutan antara hidroksida yang terbentuk dan air:

EO (s) + H ₂ O (l) => E (OH) ₂ (s) <=> E ²⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Meskipun oksida tidak larut dalam air, hanya sebagian kecil yang larut untuk mengubah pH. Beberapa oksida basa sangat mudah larut sehingga menghasilkan hidroksida kaustik seperti NaOH dan KOH. Artinya, natrium dan kalium oksida, Na ₂ O dan K ₂ O, sangat basa. Perhatikan valensi +1 untuk kedua logam tersebut.

Oksida asam

Oksida asam dicirikan dengan memiliki unsur nonlogam, bersifat kovalen, dan juga menghasilkan larutan asam dengan air. Sekali lagi, keasamannya dapat diperiksa dengan indikator universal. Jika kali ini saat menambahkan oksida ke air, warna hijaunya berubah menjadi kemerahan, maka itu adalah oksida asam.

Reaksi apa yang terjadi? Selanjutnya:

EO ₂ (s) + H ₂ O (l) => H ₂ EO ₃ (aq)

Contoh asam oksida, yang bukan padatan, tapi gas, adalah CO ₂ . Ketika larut dalam air, ia membentuk asam karbonat:

CO ₂ (g) + H ₂ O (l) <=> H ₂ CO ₃ (aq)

Demikian pula, CO ₂ tidak terdiri dari anion O ^2- dan kation C ⁴⁺ , melainkan molekul yang dibentuk oleh ikatan kovalen: O = C = O. Ini mungkin salah satu perbedaan terbesar antara oksida basa dan asam.

Oksida netral

Oksida ini tidak mengubah warna hijau air pada pH netral; artinya, mereka tidak membentuk hidroksida atau asam dalam larutan air. Beberapa di antaranya adalah: N ₂ O, NO dan CO. Seperti CO, mereka memiliki ikatan kovalen yang dapat diilustrasikan oleh struktur Lewis atau teori ikatan apa pun.

Oksida amfoterik

Cara lain untuk mengklasifikasikan oksida bergantung pada apakah oksida bereaksi dengan asam atau tidak. Air adalah asam yang sangat lemah (dan juga basa), jadi oksida amfoter tidak menunjukkan "dua muka mereka". Oksida-oksida ini dicirikan dengan bereaksi dengan asam dan basa.

Aluminium oksida, misalnya, adalah oksida amfoter. Dua persamaan kimia berikut mewakili reaksinya dengan asam atau basa:

Al ₂ O ₃ (s) + 3H ₂ SO ₄ (aq) => Al ₂ (SO ₄ ) ₃ (aq) + 3H ₂ O (l)

Al ₂ O ₃ (s) + 2NaOH (aq) + 3H ₂ O (l) => 2NaAl (OH) ₄ (aq)

Al ₂ (SO ₄ ) ₃ adalah garam aluminium sulfat, dan NaAl (OH) _{4 adalah} garam kompleks yang disebut natrium tetrahidrokso aluminat.

Hidrogen oksida, H ₂ O (air), juga amfoter, dan ini dibuktikan dengan keseimbangan ionisasinya:

H ₂ O (l) <=> H ₃ O ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Oksida campuran

Oksida campuran adalah oksida yang terdiri dari campuran satu atau lebih oksida dalam padatan yang sama. Pb ₃ O ₄ adalah contohnya. Magnetit, Fe ₃ O ₄ , juga merupakan contoh lain dari oksida campuran. Fe ₃ O ₄ adalah campuran FeO dan Fe ₂ O ₃ dalam proporsi 1: 1 (tidak seperti Pb ₃ O ₄ ).

Campurannya bisa lebih kompleks, sehingga menciptakan beragam mineral oksida.

Properti

Sifat-sifat oksida tergantung pada tipenya. Oksida dapat berupa ionik (E ^{n +} O ^2- ), seperti CaO (Ca ²⁺ O ^2– ), atau kovalen, seperti SO ₂ , O = S = O.

Dari fakta ini, dan dari kecenderungan bahwa unsur-unsur harus bereaksi dengan asam atau basa, sejumlah sifat dikumpulkan untuk setiap oksida.

Selain itu, hal di atas tercermin dalam sifat fisik seperti titik leleh dan titik didih. Oksida ionik cenderung membentuk struktur kristal yang sangat tahan panas, sehingga titik lelehnya tinggi (di atas 1000ºC), sedangkan kovalen meleleh pada suhu rendah, atau bahkan berupa gas atau cairan.

Bagaimana mereka terbentuk?

Sumber: Pete via Flickr

Oksida terbentuk ketika elemen bereaksi dengan oksigen. Reaksi ini dapat terjadi dengan kontak sederhana dengan atmosfer yang kaya oksigen, atau membutuhkan panas (seperti nyala api yang lebih ringan). Artinya, ketika membakar suatu benda, ia bereaksi dengan oksigen (selama benda itu ada di udara).

Jika Anda mengambil sepotong fosfor, misalnya, dan meletakkannya di dalam nyala api, ia akan terbakar dan membentuk oksida yang sesuai:

4P (s) + 5O ₂ (g) => P ₄ O ₁₀ (s)

Selama proses ini beberapa zat padat, seperti kalsium, dapat terbakar dengan nyala api yang cerah dan berwarna-warni.

Contoh lain diperoleh dengan membakar kayu atau bahan organik lainnya yang mengandung karbon:

C (s) + O ₂ (g) => CO ₂ (g)

Tetapi jika oksigen tidak mencukupi, CO yang terbentuk menggantikan CO ₂ :

C (s) + 1 / 2O ₂ (g) => CO (g)

Perhatikan bagaimana rasio C / O berfungsi untuk menggambarkan oksida yang berbeda.

Contoh oksida

Sumber: Oleh Yikrazuul, dari Wikimedia Commons

Gambar atas sesuai dengan struktur oksida kovalen I ₂ O ₅ , yang paling stabil yang membentuk yodium. Perhatikan ikatan tunggal dan rangkap mereka, serta muatan formal I dan oksigen di sisinya.

Oksida halogen dicirikan sebagai kovalen dan sangat reaktif, seperti kasus O ₂ F ₂ (FOOF) dan OF ₂ (FOF). Klorin dioksida, ClO ₂ , misalnya, adalah satu-satunya oksida klorin yang disintesis dalam skala industri.

Karena halogen membentuk oksida kovalen, valensi "hipotetis" mereka dihitung dengan cara yang sama melalui prinsip elektroneutralitas.

Oksida logam transisi

Selain oksida halogen, terdapat oksida logam transisi:

-CoO: kobalt (II) oksida; oksida kobalt; u kobalt monoksida.

-HgO: merkuri (II) oksida; oksida merkuri; u merkuri monoksida.

-Ag ₂ O: oksida perak; oksida perak; atau diplasi monoksida.

-Au ₂ O ₃ : emas (III) oksida; oksida aura; atau dior trioksida.

Contoh tambahan

-B ₂ O ₃ : boron oksida; oksida borat; atau diboron trioksida.

-Cl ₂ O ₇ : klorin oksida (VII); oksida perklorat; dichloro heptoxide.

-Tidak: nitrogen (II) oksida; Oksida nitrat; nitrogen monoksida.

Referensi

1. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (edisi keempat). Mc Graw Hill.
2. Oksida Logam dan Bukan Logam. Diambil dari: chem.uiuc.edu
3. Kimia Gratis Online. (2018). Oksida dan Ozon. Diambil dari: freechemistryonline.com
4. Toppr. (2018). Oksida Sederhana. Diambil dari: toppr.com
5. Steven S. Zumdahl. (7 Mei 2018). Oksida. Encyclopediae Britannica. Diambil dari: britannica.com
6. Kimia LibreTexts. (24 April 2018). Oksida. Diambil dari: chem.libretexts.org
7. Quimicas.net (2018). Contoh Oksida. Diperoleh dari: quimicas.net