Sifat, Pembuatan, Kegunaan dan Sumber Dari Unsur Kimia Oksigen

Penemuan Oksigen

Oksigen ditemukan pada 1774 oleh Joseph Priestley di Inggris dan dua tahun sebelumnya, tetapi tidak dipublikasikan, oleh Carl W. Scheele di Swedia. Scheele memanaskan beberapa senyawa termasuk potasium nitrat, oksida mangan, dan merkuri oksida dan menemukan mereka melepaskan gas yang meningkatkan pembakaran.

Priestley memanaskan merkuri oksida, memfokuskan sinar matahari menggunakan “lensa pembakaran” 12 inci – kaca pembesar yang sangat besar – untuk membawa oksida ke suhu tinggi. Lensa Priestley lebih kecil dari lensa yang sangat besar yang digunakan oleh Antoine Lavoisier dalam penyelidikan karbonnya.

Tanpa diduga, oksida merkuri panas menghasilkan gas yang membuat lilin terbakar lima kali lebih cepat dari biasanya. Priestley menulis: “Tetapi yang mengejutkan saya lebih dari yang dapat saya jelaskan adalah bahwa lilin menyala di udara ini dengan nyala api yang sangat kuat. Saya benar-benar bingung bagaimana harus mempertanggungjawabkannya. ”

Selain memperhatikan efek oksigen pada pembakaran, Priestley kemudian mencatat peran biologis gas yang baru. Dia menempatkan seekor tikus dalam stoples oksigen, berharap itu akan bertahan selama 15 menit maksimum sebelum tercekik. Sebaliknya, mouse bertahan selama satu jam penuh dan tidak ada yang lebih buruk untuk itu.

Antoine Lavoisier melakukan eksperimen serupa dengan Priestley dan menambah pengetahuan secara luar biasa dengan menemukan bahwa udara mengandung sekitar 20 persen oksigen dan bahwa ketika ada zat yang terbakar, itu benar-benar memadukan kimia dengan oksigen.

Lavoisier juga menemukan bahwa berat gas yang dikeluarkan oleh pemanas merkuri oksida identik dengan berat yang hilang oleh merkuri oksida, dan ketika unsur-unsur lain bereaksi dengan oksigen, penambahan massa mereka identik dengan berat yang hilang dari udara.

Ini memungkinkan Lavoisier menyatakan hukum dasar baru: hukum kekekalan materi; ” Materi dilestarikan dalam reaksi kimia” atau, alternatifnya, “total massa produk reaksi kimia identik dengan total massa bahan awal.”Selain pencapaian ini, Lavoisier lah yang pertama memberi elemen namanya oksigen.

Kata oksigen berasal dari kata Yunani ‘oxys’ yang berarti pembentukan asam dan ‘gen’. Sebelum ditemukan dan diisolasi, sejumlah ilmuwan telah mengakui keberadaan suatu zat dengan sifat-sifat oksigen : 

Pada awal tahun 1500-an, Leonardo da Vinci mengamati bahwa sebagian kecil udara dikonsumsi dalam respirasi dan pembakaran.

Pada 1665 Robert Hooke mencatat bahwa udara mengandung zat yang ada dalam kalium nitrat [kalium nitrat melepaskan oksigen ketika dipanaskan,] dan jumlah yang lebih besar dari zat yang tidak bereaksi [yang kita sebut nitrogen].

Pada 1668 John Mayow menulis bahwa udara mengandung oksigen gas [dia menyebutnya roh nitroarial], yang dikonsumsi dalam respirasi dan pembakaran.

Mayow mengamati bahwa: zat tidak terbakar di udara yang tidak ada oksigen; oksigen hadir di bagian asam kalium nitrat [yaitu, dalam nitrat – dia benar!]; hewan menyerap oksigen ke dalam darah mereka ketika mereka bernafas; udara yang dihembuskan oleh binatang memiliki lebih sedikit oksigen di dalamnya daripada udara segar.

Fakta Menarik Tentang Oksigen

1. Udara kering adalah 21 persen oksigen, 78 persen nitrogen dan 1 persen gas lainnya.

2. Oksigen tidak terbakar. Namun demikian, mendukung pembakaran zat-zat lain. Jika kita mikirkan, jika oksigen itu sendiri benar-benar terbakar, menyerang korek api akan cukup untuk membakar semua oksigen di atmosfer planet kita.

3. Oksigen sekitar dua kali lebih larut dalam air daripada nitrogen. Jika oksigen memiliki kelarutan yang sama seperti nitrogen, oksigen yang jauh lebih sedikit akan ada di laut, danau dan sungai, membuat hidup jauh lebih sulit bagi organisme hidup.

4. Hampir dua pertiga berat benda hidup berasal dari oksigen, terutama karena makhluk hidup mengandung banyak air dan 88,9 persen berat air berasal dari oksigen.

5. Oksigen (O2) tidak stabil di atmosfer planet kita dan harus terus diisi ulang dengan fotosintesis pada tanaman hijau. Tanpa kehidupan, atmosfer kita hampir tidak mengandung O2.

6. Jika kita menemukan planet lain dengan atmosfer yang kaya oksigen, kita akan tahu bahwa kehidupan hampir pasti ada di planet-planet ini; sejumlah besar O2 hanya akan ada di planet ketika dilepaskan oleh makhluk hidup.

7. . Hanya lima elemen yang membentuk lebih dari 90 persen berat di kerak Bumi. Hampir setengah dari berat kerak berasal dari oksigen. (Silikon, aluminium, besi dan kalsium adalah empat elemen utama lainnya di kerak.)

8. Lampu Utara (dan Selatan): Warna hijau dan merah gelap di aurora borealis (dan australis) disebabkan oleh atom oksigen.

Elektron dengan energi yang sangat tinggi dari molekul oksigen membelah angin matahari tinggi di atmosfer bumi menjadi atom tereksitasi (energi tinggi). Atom-atom ini kehilangan energi dengan memancarkan foton, menghasilkan pertunjukan cahaya yang menakjubkan.

Ini biasanya merupakan tampilan polar, karena elektron surya berakselerasi di sepanjang garis medan magnet planet kita sampai mereka mencapai atmosfer di daerah kutub.

9. Oksigen dibuat di bintang-bintang yang memiliki massa lima atau lebih Matahari Bumi ketika mereka membakar helium dan karbon atau hanya karbon dalam reaksi fusi nuklir. Oksigen adalah bagian dari ‘abu’ yang terbentuk oleh penbakaran nuklir ini.

10. Oksigen adalah unsur ketiga terbanyak di alam semesta.

11. 1. Mitos urban yang umum adalah hiperventilasi yang disebabkan oleh pernapasan terlalu banyak oksigen. Ketika kita mengalami hiperventilasi, kita bernapas terlalu cepat, dan ini dapat menyebabkan gejala seperti sakit kepala, kepala terasa ringan, pusing, nyeri dada, kesemutan, bicara cadel, pingsan dan kejang. Hiperventilasi adalah masalah karena terlalu banyak mengeluarkan karbon dioksida dari tubuh kita. Kita membutuhkan karbon dioksida dalam darah kita untuk menghentikannya menjadi terlalu basa. Ketika kita mengalami hiperventilasi, kita kehilangan karbon dioksida, yang mengganggu keseimbangan zat dalam darah kita, menyebabkan pHnya meningkat; ini menyebabkan pembuluh darah yang menuju ke otak kita menjadi lebih sempit, memperlambat aliran darah, mengarah ke gejala hiperventilasi yang khas.

Penampilan dan Karakteristik
Efek berbahaya:
O₂ tidak beracun dalam kondisi normal.Namun, paparan oksigen lebih tinggi dari tekanan normal, misalnya penyelam scuba, dapat menyebabkan kejang. Ozon ( O₃) adalah racun dan jika terhirup dapat merusak paru-paru.

Karakteristik:
1. Oksigen dalam bentuk umum (O₂) adalah gas diatomik tidak berwarna, tidak berbau dan berasa.

2. Oksigen sangat reaktif dan membentuk oksida dengan hampir semua unsur lain kecuali gas mulia.

3. Oksigen lebih mudah larut dalam air dingin daripada air hangat. Sebagai akibatnya, lautan kutub planet kita yang sejuk lebih padat dengan kehidupan daripada lautan tropis yang lebih hangat.

4. Oksigen cair dan padat berwarna biru pucat dan sangat paramagnetik.

Kegunaan Oksigen
1. Penggunaan komersial utama oksigen adalah produksi baja. Kotoran karbon dikeluarkan dari baja dengan reaksi dengan oksigen untuk membentuk gas karbon dioksida.

2. Oksigen juga digunakan dalam pengelasan oksiasetelin, sebagai oksidan untuk bahan bakar roket, dan dalam produksi metanol dan etilen oksida.

3. Tumbuhan dan hewan bergantung pada oksigen untuk respirasi.

4. Oksigen murni sering digunakan untuk membantu pernapasan pada pasien dengan penyakit pernapasan.

Kelimpahan dan Isotop
Kelimpahan di kerak bumi : 46% berat, 60% per mol
Kelimpahan di tata surya : 9.000 ppm berat, 700 ppm dalam mol

Biaya, murni: $ 0,3 per 100g

Biaya, curah $ 0,02 per 100g

Sumber:

Oksigen adalah unsur yang paling melimpah di kerak Bumi, terhitung hampir setengahnya oleh massa. Lebih dari separuh atom di kerak Bumi adalah atom oksigen. Sekitar 86 persen dari massa lautan di Bumi adalah oksigen terutama dalam bentuk air.

Oksigen adalah unsur paling umum ketiga di alam semesta, di belakang hidrogen dan helium. Ini diperoleh secara komersial dari pabrik pemisahan udara cair. Ini dapat di buat di laboratorium dengan elektrolisis air.

Isotop:

13 isotop yang waktu paruhnya diketahui, dengan massa nomor 12 sampai 24. Oksigen yang terjadi secara alami adalah campuran dari tiga isotop stabilnya dan mereka ditemukan dalam persentase yang ditunjukkan: ¹⁶O (99.8%), ¹⁷O (0.04%) and ¹⁸O (0.2%).

Sifat Fisik Lainnya