uji penyabunan

LAPORAN PRAKTIKUM

UJI PENYABUNAN DAN PENGENDAPAN PADA MINYAK GORENG

OLEH :

I GD ARMA REKA PRIMA YOGA NIM. 0703051010

JURUSAN ANALIS KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA

2009

Uji Penyabunan Dan Uji Pengendapan Pada Minyak Goreng

I Gd Arma Reka Prima Yoga

Analis Kimia, FMIPA, Universitas Pendidikan Ganesha

ABSTRAK

Lipid adalah nama suatu golongan senyawa organik yang meliputi sejumlah senyawa yang terdapat di alam yang semuanya dapat larut dalam pelarut-pelarut organik tetapi sukar larut atau tidak larut dalam air. Pelarut organik yang dimaksud adalah pelarut organik non polar,misalnya benzena, pentana,dietil eter, dan karbon tetraklorida..

Lemak atau minyak nabati atau hewani adalah contoh dari gliserol dan lemak jenuh atau minyak dapat dihidrolisa oleh larutan alkali menjadi garam dari asam lemak yang sehari-hari kita kenal sebagai sabun. Reaksi hidrolisa ini disebut penyabunan (safonifikasi).

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk : (1). Untuk meningkatkan keterampilan dalam praktikum dan dapat melaksanakan praktikum uji penyabunan dan peroksida, (2). Mengetahui terbentuk atau tidak sabun dengan menggunakan sampel, (3). Mengetahui ada tidaknya endapan jika sabun yang terbentuk dari sampel jika dalam suasana asam.

Uji penyabunan pada minyak goreng, dilakukan dengan 10 mL KOH alkoholis ditambahkan dalam sampel yang akan diuji. Larutan kemudian dikocok dan dipanaskan dalam penangas air didih, hingga satu tetes larutan larut sempurna. Sabun yang dihasilkan diuji dengan menambahkan beberapa tetes larutan sabun pada aquades. Apabila terbentuk busa berarti terbentuk sabun. Selanjutnya adalah uji pengendapan yaitu HCL pekat ditambahkan pada larutan sabun. Kemudian pH larutan diuji dengan indikator universal sampai pH larutan berkisar 1 sampai 3, penambahan HCL dihentikan. Dengan adanya endapan menguatkan bahwa sabun sudah terbentuk, pada suasana asam akan membentuk endapan.

Kata Kunci : uji penyabunan, uji pengendapan, minyak goreng.

PENDAHULUAN

Lipid merupakan komponen jaringan yang heterogen dan penggolongannya didasarkan atas kelarutannya didalam pelarut-pelarut lemak, seperti eter dan lain-lain. Sedangkan komponen-komponen campuran lipid dapat difraksionasi lebih lanjut dengan menggunakan perbadaan kelarutan didalam berbagai pelarut organik. Sebagai contoh; fosfolipid dapat dipisahkan dari sterol dan lemak netral atas dasar ketidaklarutannya didalam aseton. (Anonim. tt)

Suatu reaksi yang sangat berguna untuk fraksionasi lipid adalah reaksi penyabunan. Alkali menghodrolisa lipid kompleks dan menghasilkan sabun dari komponen-komponen yang mengandung asam-asam lemak yang dapat diesterkan. (Anonim. tt)

Lipid adalah nama suatu golongan senyawa organik yang meliputi sejumlah senyawa yang terdapat di alam yang semuanya dapat larut dalam pelarut-pelarut organik tetapi sukar larut atau tidak larut dalam air. Pelarut organik yang dimaksud adalah pelarut organik non polar,misalnya benzena, pentana,dietil eter, dan karbon tetraklorida. Dengan pelarut-pelarut tersebut lipid dapat diekstraksi dari sel dan jaringan tumbuhan maupun hewan. (Wahjudi, 2005)

Berdasarkan komponen dasarnya, lipid terbagi ke dalam lipid sederhana (simple lipid), lipid majemuk (compound lipid), dan lipid turunan (derived lipid). Berdasarkan sumbernya, lipid dikelompokkan sebagai lemak hewan (animal fat), lemak susu (milk fat) dan minyak ikan (fish oil). Klasifikasi lipid ke dalam lipid majemuk karena lipid tersebut mengandung asam lemak yang dapat disabunkan, sedangkan lipid sederhana tidak mengandung asam lemak dan tidak dapat disabunkan.

Minyak dan lemak merupakan bagian dari lipid. Secara umum minyak dan lemak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga kesehatan tubuh manusia. Selain itu lemak dan minyak juga merupakan sumber energi yang efektif dibandingkan dengan karbohidrat dan protein. Satu gram minyak dan lemak dapat menghasilkan 9 kkal, sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal/gram. Minyak atau lemak, khususnya minyak nabati mengandung asam-asam lemak esensial sepeti asam linolenat,linoleat, dan arakidonat yang dapat mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol. Minyak dan lemak juga berfungsi sebagai sumber pelarut bagi vitamin-vitamin A,D,E, dan K. (Winarno,2002)

Lemak dan minyak dapat dibentuk secara alami. Misalnya lemak dalam tanaman,lemak disintesis dari satu gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang terbentuk dari kelanjutan oksidasi karbohidrat dalam proses respirasi. Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu pembentukan gliserol, pembentukan molekul asam lemak, kemudian kondensasi asam lemak dengan gliserol membentuk lemak. (Winarno,2002)

Gliserida, atau dikenal pula sebagai ester dari gliserol dan asam lemak. Minyak nabati serta lemak hewani adalah gliserida yang tersusun dari gliserol dan asam lemak. Gliserol (Propan-1,2,3-triol) memiliki tiga gugus hidroksil fungsional (-OH) yang dapat teresterifikasi oleh asam lemak. Jika hanya satu gugus hidroksil teresterifikasi dinamakan monogliserida, jika dua yang teresterifikasi dinamakan digliserida, dan jika ketiga gugus hidroksilnya teresterifikasi disebut trigliserida. Trigliserida disebut juga triasilgliserol atau triasilgliserida. Trigliserida (atau lebih tepatnya triasilgliserol atau triasilgliserida) adalah sebuah gliserida, yaitu ester dari gliserol dan tiga asam lemak. Trigliserida merupakan penyusun utama minyak nabati dan lemak hewani.

(Gambar 1. struktur triasilgliserol). (Anonim3, 2008)

Rumus kimia trigliserida adalah CH₂COOR-CHCOOR'-CH₂-COOR", dimana R, R' dan R" masing-masing adalah sebuah rantai alkil yang panjang. Ketiga asam lemak RCOOH, R'COOH and R"COOH bisa jadi semuanya sama, semuanya berbeda ataupun hanya dua diantaranya yang sama. Panjang rantai asam lemak pada trigliserida yang terdapat secara alami dapat bervariasi, namun panjang yang paling umum adalah 16, 18, atau 20 atom karbon. Asam lemak alami yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan biasanya terdiri dari jumlah atom karbon yang genap disebabkan cara asam lemak dibiosintesis dari asetil KoA. Sekalipun begitu, bakteria memiliki kemampuan untuk menyintesis asam lemak dengan atom karbon ganjil ataupun rantai bercabang. Karena itu, hewan memamah biak biasanya memiliki asam lemak berkarbon ganjil, misalnya 15, karena aksi bakteria didalam rumennya.

Asam lemak atau juga triasilgliserol akan terhidrolisis jika dipanaskan atau didihkan dengan ditambah asam atau basa contuhnya KOH atau NaOH, atau juga jika diberikan enzim lipase. Hidrolisis asam lemak atau triasilgliserol oleh KOH atau NaOH disebut reaksi penyabunan atau pembentukan sabun. Pembuatan sabun merupakan salah satu sintesis kimia yang paling tua. Bila gliserida lemak dihidrolisis, maka akan menghasilkan garam dari karoksilat dan gliserol, CH₂OHCHOCH₂OH (Kimia Organik II, 1994).

Berdasarkan laatr belakang diatas, maka praktikum uji penyabunan dan uji pengendapan ini dilakukan. Dengan dilakukannya praktikum ini akan sangat bermanfaat bagi kami, dan juga orang lain yang ingin melakukan praktikum ini. Adapun tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut (1). Untuk meningkatkan keterampilan dalam praktikum dan dapat melaksanakan praktikum uji penyabunan dan peroksida, (2). Mengetahui terbentuk atau tidak sabun dengan menggunakan sampel, (3) Mengetahui ada tidaknya endapan jika sabun yang terbentuk dari sampel jika dalam suasana asam. Hasil praktikum ini akan memberikan manfaat sebagai berikut.

1) Hasil praktikum ini dapat dijadikan informasi mengenai dapat atau tidak membuat sabun dari minyak goreng.

2) Hasil praktikum ini dapat dijadikan dasar untuk pemanfaatan minyak goreng.

BAHAN DAN METODE

Pengambilan Sampel

Sampel minyak goreng dibeli di pasar tradisional di kota Singaraja, dengan mempertimbangkan bahwa minyak goreng ini dimanfaatkan oleh masyarakat untuk bahan kananan. Sampel minyak goreng ini diambil dengan prosedur sebagai berikut .

1) Sampel di beli langsung di pasar tradisional di kota Singaraja. Sampel dibungkus dan disimpan dalanm plastik.

2) Sampel disimpan dalam tempat yang kering dan besoknya dibawa segera ke tempat pengujian.

Alat dan Bahan

Tabel 1. Nama alat yang digunakan dalam praktikum

Nama Alat	Jumlah
Pipet tetes	2 buah
Gelas kimia 100mL	2 buah
Gelas kimia 50 mL	3 buah
Penangas air	1 buah
Pipet volumetrik 25mL	1 buah
Karet penghisap	1 buah
Gelas ukur 5 mL	2 buah
Kertas indikattor universal	3 buah
Gelas kimia kecil	3 buah

Tabel 2. Nama bahan yang digunakan dalam praktikum

Nama Alat	Keterangan
KOH Alkoholis 10%	10 mL
Sampel Minyak Goreng	5 mL
HCL Pekat	Secukupnya

Penyiapan Sampel Minyak Goreng

Sampel Minyak goreng langsung dibeli di pasar tradisional di kota Singaraja. Sampel yang dibeli sudah dalam keadaan baik dan ditempatkan dalam plastik. Sampel yang sudah dibeli langsung dibawa ke laboratorium untuk diuji.

Pembuatan Larutan

Pembuatan Larutan KOH Alkoholik 10%

9,1 gram padatan alkohol dilarutkan dalam sedikit alkohol sampai larut. Kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml ditambah alkohol sampai batas labu ukur. Lalu kocok sampai homogen.

HCl (asam-klorida)

HCl ini langsung diambil dari btol, karena yang diperlukan dalam keadaan pekat, jadi tidak diencerkan lagi. HCl merupakan asam kuat dengan berat molekul 36,45. Menyebabkan luka baker dan dermatitis kulit melepuh dan uapnya juga dapat menyebabkan hal yang sama. Titik didihnya adalah 127 °F.

Pengujian Penyabunan Dan Pengendapan Pada Minyak Goreng

Pada uji penyabunan pertama dilakukan adalah 10 mL KOH alkoholis ditambahkan dalam minyak goreng yang akan diuji. Larutan kemudian dikocok dan dipanaskan dalam penangas air didih, hingga satu tetes larutan larut sempurna. Sabun yang dihasilkan diuji dengan menambahkan beberapa tetes larutan sabun pada aquades. Selanjutnya adalah uji pengendapan yaitu HCL pekat ditambahkan pada larutan sabun. Kemudian PH larutan diuji dengan indikator universal sampai PH larutan berkisar 1 sampai 3, penambahan HCL dihentikan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada praktikum ini, terdiri dari uji penyabunan dan uji pengendapan pada sampel minyak goreng. Berikut ini hasil praktikum yang telah dilaksanakan.

Uji Penyabunan Pada Minyak Goreng

Pada praktikum dengan sampel minyak goreng dilkukan uji penyabunan dengan cara, sampel minyak goreng ditambahkan 10 mL KOH alkoholis. Minyak goreng yang mulanya berwarna orange setelah ditambahkan dengan KOH alkoholis bening yang terjadi adalah warna larutan menjadi orange tetapi lebih bening dari sebelumnya dan terbentuk dua lapisan, lapisan atas agak encer dan lapisan bawah lebih pekat. Tujuan penambahan KOH adalah untuk mempercepat terjadinya proses penyabunan, dimana KOH merupakan basa yang dapat menghidrolisis lemak sehingga terbentuk gliserol dan sabun, dimana pada proses hidrolisis lemak akan terurai menjadi asam lemak gliserol. Proses ini akan dapat berjalan basa tertentu. Proses hidrolisis menggunakan basa menghasilkan gliserol dan garam asam lemak atau sabun. Penambahan KOH harus diperhatikan, karena apabila penambahan KOH sedikit maka proses perubahan minyak menjadi sabun menjadi kurang sempurna sehingga sabun akan banyak mengandung asam lemak. Alkohol dalam KOH alkoholis berfungsi dalam proses hidrolisis alkali karena pada umumnya lipida tidak larut dalam air oleh karena itu kecepatan hidrolisa dapat dipercepat dengan memakai pelarut yang sesuai. Maka akan terjadi reaksi sebagai berikut:

O O

R- C – R’ + KOH R – C – O + K⁺ + R’OH

Secara umum reaksi penyabunan dapat dituliskan sebagai berikut:

O O

║ ║

CH₂O – C – R₁ CH2OH R1 – C – OK

│ O │ O

│ ║ │ ║

HCO – C – R₂ + 3KOH → HCOH + R2 – C – OK

│ O │ O

│ ║ │ ║

CH₂O – C – R₁ CH2OH R1 – C – OK

Lemak/minyak gliserol sabun

Selanjutnya campuran yang terbentuk ini kemudian dipanaskan dalam pengangas air. Hasilnya campuran yang tadinya terbentuk dua fase berubah menjadi larutan yang terdiri dari satu fase.

Kemudian satu tetes larutan ini ditambahkan air, pada saat perlakuan ini larutan yang diuji dalam air melarut sempurna dan tidak terdapat endapan atau menimbulkan kekeruhan dan larutan yang terbentuk bening. Karena larutan yang diuji sudah larut sempurna maka selanjutnya ditambahkan air sebanyak 10 mL kedalam larutan yang dipanaskan. Pemanasan larutan dihentikan jika semua alkohol sudah menguap,semua alkohol menguap dibuktikan dengan apabila dicium bau larutan tersebut sudah tidak berbau alkohol, cara yang kedua adalah jika larutan sudah menguap, karena alkohol yang terdapat larutan memiliki titik didih sekitar 80⁰C, sedangkan air 100⁰C pada tekanan 1 atm. Maka jika larutan mendidih maka suhu larutan sekitar 100⁰C dan karena tekanan dilaboratorium sekitar 1 atm , jadi alkohol yang terdapat dalam larutan pasti sudah menguap.

Setelah larutan selesai dipanaskan dilakukan uji busa, yaitu dengan cara 2 mL larutan yang diuji dimasukkan kedalam 5 mL aquades kemudian dikocok-kocok, apabila belum terbentuk busa ditambakkan lagi larutan yang diuji. Pada praktikum ini pada saat uji busa, terbenntuk busa dalam jumlah yang sedikit. Hal ini menunjukkan bahwa busa yang tebentuk menandakan bahwa reaksi penyabunan berhasil dan membuktikan bahwa sabun dapat dibuat dari minyak olive, tetapi busa yang dihasilkan sedikit, ini berarti busa dari sabun yang dihasilkan tidak banyak.

Uji Pengendapan Pada Sabun Dari Minyak Goreng

Selanjutnya dilakukan uji pengendapan pada sabun yag sudah jadi. Larutan HCL pekat ditambahkan ke dalam larutan sabun yang diuji, sampai larutan sabun bereaksi dengan asam kuat. Pada penmbahan HCL pekat pada larutan sabun, terjadi perubahan, mula-mula larutan sabun berwarna bening kekuningan setelah ditambahkan dengan HCL pekat perlahan-lahan larutan menjadi putih keruh. Hal ini menunjukkan bahwa ketika larutan sabun diasamkan akan terbentuk endapan secara perlahan-lahan, tergantung jumlah asam yang ditambahkan Larutan kemudian dikocok, selanjutnya larutan diuji dengan kertas indikator universal. Penambahan HCL pekat dihentikan apabila larutan sudah berada pada rentangan pH 1 sampai 3. Pada praktikum yang dilakukan pH larutan yang ada adalah 1 dan didalam larutan terdapat endapan berwarna putih, sehingga larutan terlihat keruh. Hal ini menunjukkan bahwa endapan yang terbentuk sudah banyak dan menyebabkan larutan keruh, jadi untuk uji pengendapan hasilnya positif. Rantai panjang hidrokarbon sabun tidak larut dalam air, sabun cenderung berkelompok untuk mengurangi kontak dengan molekul-molekul air yang mengelilinginya, sebaliknya gugus-gugus yang polar cenderung melakukan kontak dengan air. Dalam air, molekul-molekul sabun secara otomatis bergerombol dalambentuk misel. Dalam misel sabun, gugus-gugus karboksil membentuk permukaan bermuatan negatif dan rantai-rantai hidrokarbon yang non polar mengarah kepusat. Sabun tergolong garam dari asam-asam lemah , yang dalam asam-asam mineral dapat berubah menjadi asam asam lemak bebas (free fatty acids = FFA). Mengingat sabun larut dalam air sebagai misel, FFA tidah larut dan membentuk biuh. Reaksinya sehingga terbentuk endapan adalah.

CH₃(CH₂)₁₆COO^-Na⁺ + HCl CH₃(CH₂)₁₆COOH + NaCl

(larut dalam air (tidak larut dalam air)

sebagai misel)

Dengan alasan ini, sabun tidak dapat digunakan dalam larutan asam. Endapan yang terbentuk merupakan endapan yang disailkan dari Na⁺ dari larutan sabun dan Cl^- dari HCl pekat bereaksi dan membentuk NaCl yang berupa padatan yang berwarna putih. Selain itu juga endapan tersebut disebabkan oleh ion negatif dari misel (CH₃(CH₂)₁₆COO^-) dan ion Positif (H⁺) dari HCl yang bergabung membentuk CH₃(CH₂)₁₆COOH yang tidak larut dalam air yang menjadi endapan yang menyebabkan larutan menjadi keruh.

Jawaban Pertanyaan

1. Fungsi penambahan KOH pada reaksi penyabunan adalah mempercepat terjadinya proses penyabunan, dimana KOH merupakan basa yang dapat menghidrolisis lemak sehingga terbentuk gliserol dan sabun, dimana pada proses hidrolisis lemak akan terurai menjadi asam lemak gliserol. Proses ini akan dapat berjalan basa tertentu. Proses hidrolisis menggunakan basa menghasilkan gliserol dan garam asam lemak atau sabun. Maka akan terjadi reaksi sebagai berikut:

O O

║ ║

CH₂O – C – R₁ CH2OH R1 – C – OK

│ O │ O

│ ║ │ ║

HCO – C – R₂ + 3KOH → HCOH + R2 – C – OK

│ O │ O

│ ║ │ ║

CH₂O – C – R₁ CH2OH R1 – C – OK

Lemak/minyak gliserol sabun

2. Fungsi penambahan HCl pekat pada uji pengendapan sabun adalah untuk mengendapkan ion negatif yang terdapat dalam misel, dimana ion negatif dari misel (CH₃(CH₂)₁₆COO^-) dan ion Positif (H⁺) dari HCl yang bergabung membentuk CH₃(CH₂)₁₆COOH yang tidak larut dalam air yang menjadi endapan yang menyebabkan larutan menjadi keruh. Reaksinya sebagai berikut.

CH₃(CH₂)₁₆COO^-Na⁺ + HCl CH₃(CH₂)₁₆COOH + NaCl

(larut dalam air (tidak larut dalam air)

sebagai misel)

SIMPULAN

Dari hasil pengamatan dan pembahasan diatas dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut.

1) Reaksi penyabunan berhasil dilakukan pada minyak goreng, dengan terbentuknya busa pada larutan sabun, tetapi busa yang dihasilkan sedikit.

2) Pada uji pengendapan sabun dari minyak goreng menghasilkan endapan putih sehingga larutan yang terbentuk menjadi keruh. Ha ini menunjukkan hasil uji positif.

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam praktikum ini peneliti banyak mendapat dukungan, bimbingan, serta semangat dari banyak pihak. Untuk itulah dengan penuh rasa hormat penulis ucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. I Nyoman Tika, M.Si selaku dosen pengampu mata kuliah biokimia.

2. I Wayan Madya, dan kawan–kawan selaku asisten dosen yang telah memberikan bimbingan dan tuntunan selama pada saat praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. tt. BioKimia. Yogyakarta : Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Negeri Yogyakarta

Anonim2, 2007. Minyak Zaiutun dan Khasiatnya. Tersedia pada http://blogmacammacam.blogspot.com/2007/12/minyak-zaitun khasiatnya.html. Diakses pada tanggal 29 Maret 2009.

Anonim3, 2008. Gliserida. Tersedia pada http://wapedia.mobi/id/Gliserida. Diakses pada tanggal 29 Maret 2009

Matsjeh, Sabirin dkk. 1994. Kimia Organik II. Yogyakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

Wahjudi dkk.2005. Kimia Organik II . Malang: Universitas Negeri Malang.

Winarno. F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

oksigen dan belerang

OKSIGEN DAN BELERANG

I. OKSIGEN

Kebanyakan orang tidak menyadari pentingnya oksigen. Setiap saat manusia dan hewan menghirup oksigen untuk hidup. Semua bahan bakar ( kayu, minyak tanah, dan bensin ) memerlukan oksigen untuk menghasilkan energi. Disekitar kita terdapat banyak senyawa yang mengandung oksigen, seperti air, batuan, tumbuhan dan hewan, serta tubuh manusia sendiri.

Elektron valensi oksigen adalah enam, maka diperlukan dua electron untuk memenuhi aturan oktet, sehingga oksigen bekas berupa molekul O₂ ( dioksigen )

Molekul oksigen bersifat non polar, sehingga gaya Van Der Wals nya kecil dan berwujud gas. Gas yang tidak ini dapat mengembun pada suhu –183^oC dan membeku pada suhu –219^oC. Di alam oksigen dapat berbentuk padat ( silikat, oksida, karbonat )

Molekul oksigen dapat bereaksi dengan semua unsure kecuali halogen. Beberapa unsure logam mulia dan gas – gas mulia baik dalam suhu ruangan atau pada pemanasan.

Secara komersil, oksigen murni dibuat dengan mencairkan udara karena udara bersih mengandung oksigen sekitar 20,9% volume. Kemudian campuran nitrogen Dan oksigen cair dipisahkan dengan destilasi ( proses linde ), karena titik didih keduanya berdeba. Akhirnya didapat O₂ cair yang sedikit mengandung N₂ Dan argon. Dalam laboratorium oksigen dapat dibuat dengan banyak cara, misalnya dengan elektrolisis air Dan penguraian kalium klorat dengan katalis mangan oksida.

2KClO_{3 (S)} ^MnO₄ 2KCl _(S) + 3O₂

^panas

Penemu oksigen Joseph Prcestley ( 1773 – 1803 ) membuatnya dengan memanaskan raksa (II) oksida

2HgO ^panas 2Hg + O₂

Secara alami oksigen terbentuk dari hasil fotosintesis

6CO_{2 (g)} + 6H₂O_(l) ^panas C₆H₁₂O_{6­ (g)}

^klorofil

Oleh sebab itu, tumbuhan Dan plankton di laut berperan menjaga jumlah oksigen di atmosfir. Oksigen murni diperlukan dalam pabrik logam ( terutama baja ), pabrik plastik, perusahaan air minum, pabrik kertas Dan pulp, di rumah sakit, Dan pesawat ruang angkasa.

KEBERADAAN dan SIFAT ALOTROP

Oksigen mempunyai 3 isotop yaitu : ¹⁶O ( 99,759 % ), ¹⁷O ( 0,03474 % ), Dan ¹⁸O ( 0,2039 % ). Distilasi bertingkat dari air menyebabkan konsentrasi yang mengandung sampai dengan ¹⁸O atau sampai dengan 4% atom dapat dibuat.. ¹⁸O digunakan sebagai runutan dalam stusi mekanisme reaksi senyawa oksigen

Oksigen memiliki dua alotrop, dioksigen ( O₂ ), Dan trioksigen ( ozon (O₃) ).

“ OZON “. Aksi penarikan muatan electron menyendiri pada O₂ menghasilkan O_3­ dengan konsentrasi sampai dengan 10%. Gas ozon kenampakannya biru.

3O₂ ^arus 2O_{3 (g)}

^listrik

Di alam, ozon terbentuk dilapisan udara pada ketinggian 15 s/d 25 km ( lapisan ozonosfer) oleh sinar ultraviolet ( l lebih kecil dari 250nm ). Merupakan kepentingan yang vital untuk melindungi permukaan bumi dari pemanasan sinar ultraviolet secara berlebihan.

O₂ uv 2O Þ O + O₂

Ozon murni yang diperoleh dari pencairan bertingkat campuran O₂ – O₃ memberikan cairan biru tua yang mudah meledak. Berbagai kegiatan manusia telah merusak lapisan ozon, yang diramalkan akan menimbulkan bencana pada manusia di masa mendatang, seperti mencairnya es di kutub, volume air laut bertambah dan daratan berkurang. Yang dapat merusak lapisan ozon itu adalah pesawat supersonik concorde yang menghasilkan panas tinggi, sehingga terjadi gas NO di udara. Zat dalam perusak ozon di udara adalah freon 11 ( CFCl₃ ), yaitu zat pendorong dalam tabung perosol dan lemari es. Zat ini terurai di udara menghasilkan CFCL₂ dan Cl yang sangat reaktif dan dapat bereaksi dengan ozon

CFCL₃ CFCl₂ + Cl

4Cl + O₃ 3ClO + Cl

ClO + O Cl + O₂

Ozon adalah zat pengoksidasi yang jauh lebih kuat daripada O₂ dan bereaksi dengan banyak senyawaan dalam kondisi dimana O₂ tidak akan dapat melakukannya

O₃ + 2KI I₂ + 2KOH + O₂

Ozon merupakan zat yang mudah larut dalam air dan dipergunakan untuk oksidasi senyawaan organic dan dalam pemurnian air

SENYAWA OKSIGEN

Oksigen dapat bersenyawa dengan hampir semua unsure baik logam maupun bukan logam. Senyawaan unsure dengan oksigen disebut oksida, ada yang ionic Dan ada yang kovalen.

1. Oksida Ionik : senyawa logam dengan oksigen disebut oksida ionic. Contohnya :

4Li _(s) + O_{2 (g)} 2Li₂O _(s)

2Ca _(s) + O_{2 (g)} 2CaO _(s)

Larutan oksida logam bersifat basa, karena O^2- dalam air terhidrolis :

O^2- _(aq) + H₂O _(l) ^100% 2OH^- _(aq)

Li₂O _(s) + H₂O _(l) 2LiOH _(aq)

Oksida logam yang tidak larut pun bersifat basa, karena dapat dinetralkan oleh asam, contohnya Fe₂O₃ dapat larut dalam HCl atau H₂SO_4.

Fe₂O_{3 (s)} + 6H⁺ _(aq) 2Fe³⁺ _(aq) + 3H₂O

Reaksi sering dipakai untuk menghilangkan oksida besi dari besi atau baja sebelum dilapisi dengan seng atau timah. Pemberian asam ini desibut pickling. Oksigen logam bersifat asam atau basa sehingga disebut amfoter, contohnya oksida berilium dan aluminium.

Al₂O₃ + 6H⁺ 2Al³⁺ + 3H₂O

Al₂O₃ + 2OH^- 2AlO₂^- + H₂O

2. Oksida Kovalen : Oksida kovalen umumnya terbentuk antara oksida dan unsur bukan logam ( gol. III^A s/d VII^A ) kecuali oksida halogen dan gas mulia, oksida bukan logam dapat dibuat langsung dari unsurnya, seperti

S + O₂ SO₂

C +O₂ CO₂ ( O₂ berlebih )

2C + C₂ 2CO ( O₂ terbatas )

2H₂ + O₂ 2H₂O

Beberapa oksida bukan logam :

Golongan III Golongan IV Golongan V Golongan VI Golongan VII

B2O3 CO CO2 N2O NO N2O3 NO2(N2O4) O2 O3 OF2 O2F2

SiO2 P4O6 P4O10 SO2 SO3 Cl2O ClO2

GeO2 As4O6 As2O5 SeO2 SeO3 Br2O BrO2

Sb4O6 Sb2O5 TeO2 TeO3 I2O5 I2O7

Tidak semua oksida bukan logam efektif dibuat dengan cara di atas, karena beberapa oksida nitrogen mempunyai energi bebas pembentukan posotif. Dalam beberapa hal, ternyata oksida rendah dapat dipakai untuk membuat oksida tinggi bila direaksikan kembalai dengan oksigen, contoh SO₃, CO₂, Dan NO₂

SO₂ + O₂ 2SO₃

2CO + O₂ 2CO₂

2NO + O₂ 2NO₂

Ada banyak cara tak langsung untuk menghasilkan oksida bukan logam, contohnya CO₂ dengan membakar senyawa hidrokarbon

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O

2C₆H₆ + 15O₂ 12CO₂ + 6H₂O

Oksida NO_{2 ,}NO, Dan SO₃ dapat dibuat melalui reaksi :

4HNO₃ + Cu Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O ( HNO₃ pekat)

8HNO₃ + 3Cu 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O ( HNO₃ encer )

H₂SO₄ + Cu CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Telah dinyatakan bahwa oksida bukan logam dengan air membentuk oksi, contohnya SO₂ Dan Br₂O

SO_{2 ­}+ 2H₂O H₂SO₃

Br₂O + 2H₂O 2HbrO

Asam oksi unsure bukan logam Dan anionnya :

Golongan IIIA Golongan IVA Golongan VA Golongan VIA Golongan VIIA

H3BO4 H2CO ( CO32- ) HNO2 ( NO2-) HNO3 ( NO3) HOF

H4SiO4* ( SiO44- ) H3­PO3 ( HPO32- ) H3PO4 ( PO43- ) H2SO3 ( SO32- ) HOCl ( OCl- ) HClO2 ( ClO2- ) HClO3 ( ClO3- ) HClO4 ( ClO4)

H4GeO4* (GeO44-) H3AsO4 ( AsO43- ) H2SeO3 ( SeO32- ) HOBr ( OBr - ) HBrO2 ( HBrO2- ) HBrO3 ( HBrO3-­ ) HBrO4 ( BrO4- )

H2TeO3* ( TeO32‑) HOI (OI‑) HIO2 (IO2‑) H5IO6 ( H2IO63- ) HIO4 ( IO4-)

* tidak ditemukan

Peroksida dan Superoksida

Dalam reaksi pembantukan oksida logam terjadi serah terima electron dari oksigen ke logam, sehingga membentuk anion O^2-. Tetapi jika logamnya aktif ( seperti natrium) terjadi penarikan dua electron dari molekul O₂, sehingga terbentuk O₂^2- yang disebut peroksida dengan reaksi 2Na _(s) + O_{2 (g)} Na₂O_{2 (g)}

Logam kalium, rubidium, dan cesium menarik satu electron dari molekul oksigen, sehingga terjadi superoksida ( O₂^- )

K_(s) + O_{2 (g)} KO_{2 (s)}

^{kalium superoksida}

Bila Na₂O₂ dilarutkan dalam air terjadi hydrogen peroksida (H₂O₂)

dingin

Na₂O₂(s) +2H­₂O(l) 2NaOH(aq) + H₂O₂(aq)

Peroksida Ionik

Dibentuk oleh logam alkali, Ca, Sr, dan Ba. Natrium peroksida dibuat secara komersial dengan oksidasi udara. Na pertama – tama menjadi Na₂O, kemudian Na₂O₂. Ia berupa suatu bubuk kekuning – kuningan, sangat higroskopik. Sebagai contoh, Fe dioksidasi kuat memberikan FeO₄^{2 -.}. Na₂O₂ digunakan untuk peleburan pengoksidasi. Peroksida juga dapat bertindak sebagai zat pereduksi bagi suatu zat pengoksidasi kuat seperti permanganat

Superoksida Ionik

Superoksida ionic, MO₂, dibentuk oleh interaksi O₂ dengan K, Rb, atau Cs sebagai rapatan kristal kuning sampai jingga. Superoksida alkali tanah,Mg, Zn, dan Cd hanya terdapat dalam konsentrasi kecil sebagai larutan padat dalam peroksida.

HIDROGEN PEROKSIDA ( H₂O₂ )

H₂O₂ murni adalah cairan tidak berwarna ( titik didih 152,1^oC, titik beku –0,41^oC ) dengan struktur ( rantai heksotermis )

Senyawa dalam air bersifat asam lemah

H₂O₂ H⁺ + HO₂^‑ ka = 1,5 x 10^-12

Hidrogen peroksida dapat dihasilkan dengan cara oksidasi elektrolitik asam sulfat atau larutan ammonium sulfat, asam sulfat menghasilkan asam peroksodisulfat yang kemudian dihidrolisis menghasilkan H₂O₂ :

2HSO₄^- HO₃S ­– O – O – SO₃H + 2e^-

H₂S₂O₈ + H₂O H₂SO₅ + H₂SO₄

H₂SO₅ + H₂O H₂O₂ + H₂SO₄

Kemudian distilasi bertingkat dapat memberikan H₂O₂ 90 – 98 % hydrogen peroksida adalah suatu zat pengoksidasi kuat, baik dalam larutan asam atau basa. Larutan H­₂O₂ encer 3 % dipakai sebagai antiseptik ( pembunuh bakteri ) dan yang lebih pekat dipakai sebagai pemutih dalam industri tekstil.

II. BELERANG

Belarang banyak terdapat dikulit bumi baik secara unsur maupun senyawa. Di daerah pegunungan belerang ditemukan dalam bentuk unsur. Adanya belerang itu mungkin disebabkan oleh reaksi antara gas SO₂ dan gas H₂S yang banyak terdapat di daerah gunung berapi.

8SO_{2 (g)} + 16 H₂S _(g) 16 H₂O _(l) + 3S_{8 (s)}

Keberadaan Dan Reaksi Unsurnya

Sulfur terdapat secara luas di alam sebagai unsur, sebagai H₂S Dan SO₂, dalam bijih sulfida logam dan sebagai sulfat seperti gibs. Pada mulanya unsure ini disebut brimstone yang berarti batu yang mudah terbakar Belerang juga terdapat dalam gas alam, minyak bumi, dan batu bara.

Atom belerang membutuhkan dua electron agar stabil dan dalam keadaan bebas adalah alotropi ( mempunyai beberapa bentuk kristal) dengan struktur dan sifat yang kompleks, dan belum sepenuhnya dipahami. Ada dua bentuk kristal yang umum, yaitu ortorombik dan monoklin bermolekul S₈, yang berstruktur cincin. Pada suhu 25^oC, belerang berbentuk ortorombik berwarna kuning, dan pada suhu 95,2^oC, berubah menjadi monoklin.

S_ortorombik S_monoklin DH = 0,40 kJ mol^-1

Pada suhu 200^oC, cincin S₈ terbuka sehingga membentuk rantai terbuka dan menjadi cair.

atau

^panas

Terlihat bahwa atom S ujung mempunyai electron tidak berpasangan dan dapat berikatan dengan ujung molekul yang lain, sehingga membentuk molekul S_12, S₂₄,dsb. Hal ini menyebabkan kekentalan cairan bertambah. Pada suhu yang tinggi, gerakan atom makin besar mengakibatkan rantai putus menjadi lebih pendek, sehingga kekentalan berkurang kembali.

Dalam wujud gas, belerang akan membentuk molekul lebih kecil, S₈, S₄, Dan S₂ bergantung pada besarnya suhu. Belerang cair bila didinginkan mendadak, misalkan dituangkan ke dalam air, maka atom – atomnya tidak sempat membentuk S₈, sehingga membentuk amorf. Akibatnya, padatan itu bersifat elastis seperti karet. Tetapi lama – kelamaan kembali menjadi S₈ yang stabil.

Senyawa Belarang

1. Belerang dioksida Dan asam sulfit

Belerang yang dibakar dengan nyala biru menghasilkan gas belerang dioksida (SO₂) yang tidak berwarna, tetapi berbau merangsang

S_(s) + O_{2 (g)} SO_{2 (g)}

Belerang dioksida mempunyai struktur resonansi

Dan tidak linier, sehingga bersifat polar. Titik didihnya relatif rendahy ( -10^oC ) sehingga mudah dicairkan, maka dapat dipakai sebagai gas pendingin lemari es. Gas SO₂ dapat larut sebagian dalam air membentuk asam sulfit yang diprotik

SO_{2 (g)} + H₂O H₂SO_{3 (aq)}

Asam sulfit sukar diisolasi, karena mudah terurai menjadi SO₂ Dan H₂O. Asam ini dengan NaOH akan membentuk garam Na₂SO₃ ( natrium sulfit ) dan NaHSO₃ (natrium bisulfit). Asam sulfit dapat bertindak sebagai reduktor lemah, sehingga di udara terbuka berubah dengan lambat menjadi H₂SO_4.

2. Belerang trioksida Dan asam sulfat

Belerang trioksida ( SO₃ ) pada suhu kamar berupa padatan yang terdiri dari rantai SO₃. Padatan ini mudah menguap membentuk molekul SO₃ yang berstruktur segitiga yang beresonansi.

Gas ini dapat dibuat dengan mengoksidasi SO₂ dengan okdigen,

2SO_{2 (g)} + H₂O _(l) 2SO_{3 (g)} DG^o = -140 kJ mol^-1

Reaksi ini lambat tanpa katalis, sehingga SO₂ cukup stabil di udara. Maka itu bahan bakar mobil diberi katalis agar gas SO₂ hasil pembakaran berubah menjadi SO₃. Kemudian gas SO₃ bereaksi dengan uap air menjadi H₂SO₄

SO_{3 (g)} + H₂O _(l) H₂SO_{4 (l)}

Asam sulfat ( H₂SO₄) sangat penting untuk industri dan diproduksi 3,8 x 10¹⁰ kg tiap tahun. Sekitar 60% direaksikan dengan batu fosfat dan ammonia untuk menghasilkan ammonium fosfat dan (NH₄)₂SO₄ sebagai pupuk. Asam sulfat juga dipakai dalam pemurnian minyak bumi, industri baja, dan pereaksi dalam pembuatan cat, obat, plastik, dsb.

Asam sulfat biasanya dibuat melalui proses kontak, yaitu membakar belerang menjadi SO₂ dan seterusnya dioksidasi dengan oksigen menjadi SO₃ dengan katalis vanadium pentoksida (V₂O₅). Kemudian SO₃ diserap oleh H₂SO₄ pekat menjadi asam pirosulfat H₂S₂O₇.

SO_{3 (g)} + H₂SO_{4 (l)} H₂SO_{7 (l)}

Akhirnya H₂S₂O₇ ditambah air :

H₂SO_{7 (l)} + H₂O 2 H₂SO_{4 (l)}

Asam sulfat murni berupa cairan yang kental, tidak berwarna, dan mudah terurai menjadi SO₃ dan H₂O bila dipanaskan. Asam sulfat disimpan dalam botol, biasanya berupa larutan pekat dengan konsentrasi 96 % massa ( 18 M ). Pengenceran asam sulfat pekat dengan air menghasilkan panas ( eksotermis) karena terjadi reaksi

H₂SO_{4 (pekat)} + H₂O _(l) H₃O⁺ _(aq) + HSO₄^-_(aq)

Oleh sebab itu, jangan menambahkan air ke H₂SO₄ pekat, tetapi H₂SO₄ yang ditambahkan ke dalam air.

Daya tarik H₂SO₄ terhadap air sangat kuat, maka dapat dipakai sebagai desikan. Contohnya, bila H₂SO₄ ditambahkan pada gula ( C₁₂H₁₂O₁₁ ), terbentuk arang karena oksigen dan hydrogen ditarik sebagai molekul air, walaupun dalam gula itu tidak mengandung molekul air. Reaksinya adalah :

C₁₂H₁₂O_{11 pekat}^H2SO4 12C + 11H₂O

Asam sulfat adalah asam dipotik kuat,

H₂SO₄ H⁺ + HSO₄^- ( 100% )

HSO₄^- H⁺ + SO₄^- ( 10 % )

Sehingga larutan H₂SO₄ 1M akan mengandung H⁺ sekitar 1,1 M. Asam sulfat pekat bersifat pengoksidasi lemah dalam suasana dingin, tetapi pengoksidasi kuat dalam suasana panas, contohnya dapat mengoksidasi ion halogen ( brom dan iodium )

2X^- + 3 H₂SO₄ panas X₂ + SO₂ + 2 H₂O + 2HSO₄^-

Asam sulfat panas mengoksidasi tembaga

Cu + 2 H₂SO₄ CuSO₄ + SO₂ + 2 H₂O

3. Sulfida

Belerang dengan logam membentuk sulfida logam, contohnya dengan seng.

Zn_(s) + S _(s) ZnS _(s)

^{seng sulfida}

Sulfida logam alkali larut dalam air, sedangkan yang lain sukar larut. Logam sulfida dapat dibuat dengan menambahkan H₂S ke dalam larutan ion logam. Oleh sebab itu H₂S dipakai untuk pengendapkan ion logam tertentu secara selektif.

Hidrogen sulfida berbau telur busuk dan bersifat lebih beracun dari gas CO. Bahaya H₂S dapat dihindari segera karena baunya tercium dalam konsentrasi yang kecil sekali. Gas H₂S biasanya keluar bersama letusan gunung berapi. Gas ini merusak warna bahan yang terbuat dari perak dan timbal karena membentuk Ag₂S Dan PbS

Dilaboratorium, H₂S dibuat dengan mereaksikan pirit ( FeS ) dengan asam kuat yang bukan pengoksidasi seperti HCl :

FeS _(s) + 2H⁺ _(aq) Fe²⁺_(aq) + H₂S _(g)

Hidrogen sulfida dapat dibuat dalam larutan ( bukan gas ), dengan menghidrolisis senyawa organic mengandung sulfur seperti tioasetamid

S

CH₃-C-NH_2(aq) + 2H₂O H₂S_(aq) + NH₄⁺_(aq) + CH₃COO^-_(aq)

^{ion asetat}

Reaksi ini menguntungkan karena tidak menghasilkan gas H₂S ke udara

4. Senyawa Tio

Awalan tio diberikan untuk senyawa yang oksigennya diganti dengan belerang, contohnya

O S

CH₃-C-NH₂ CH₃-C-NH₂

^{asetamid tioasetamid}

Bila salah satu oksigen asam sulfat diganti oleh belerang disebut asam tiosulfat

O

H-O-S O H-O-S O

O O

H H

Asam sulfat Asam tiosulfat

Ion tiosulfat dapat dibuat dengan mendidihkan belerang dalam larutan ion sulfat

S_(s) + SO₃^2- _(aq) S₂O₃^2-_(aq)

Ion tiosulfat membentuk kompleks yang stabil dengan ion logam, seperti dengan perak. Lapisan perak bromida yang terdapat pada film fotografi peka cahaya. Bila kena cahaya, ion perak tereduksi sehingga menutupi film. Bagian yang tidak kena cahaya masih mengandung AgBr. Untuk mengambil sisa AgBr ini, film itu dicuci dalam larutan tiosulfat.

AgBr _(s) Ag⁺ _(aq) + Br^- _(aq)

Ag⁺ _(aq) + 2S₂O₃^2- Ag ( S₂O₃ )₂ ^{3 –} _(aq)

Akhirnya bagian yang tidak kena cahaya akan transparan dan yang kena cahaya terlihat hitam précis seperti gambar yang ada waktu dipotret.

Ion tiosulfat dapat juga bertindak sebagai pereduksi, seperti dengan Cl₂ Dan I₂.

4Cl_{2 (g)} + S₂O₃^{2 -} + 5H₂O 8Cl^- + 2 SO₄^{2 -} + 10 H⁺

2S₂O₃^{2 -} + I₂ S₄O₆^{2 ‑} + 2I^-

ion tetrationat