oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang o dan nomor atom 8.
ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida).
pada temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus
semua kelompok molekul struktural yang terdapat pada organisme hidup, seperti protein, karbohidrat, dan lemak, mengandung oksigen.
demikian pula senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan.
oksigen dalam bentuk oksigen secara terpisah ditemukan oleh carl wilhelm scheele di uppsala pada tahun 1773 dan joseph priestley di wiltshire pada tahun 1774.
temuan priestley lebih terkenal oleh karena publikasinya merupakan yang pertama kali dicetak.
istilah oxygen diciptakan oleh antoine lavoisier pada tahun 1777, yang eksperimennya dengan oksigen berhasil meruntuhkan teori flogiston pembakaran dan korosi yang terkenal.
oksigen secara industri dihasilkan dengan distilasi bertingkat udara cair, dengan munggunakan zeolit untuk memisahkan karbon dioksida dan nitrogen dari udara, ataupun elektrolisis air, dll.
oksigen digunakan dalam produksi baja, plastik, dan tekstil, ia juga digunakan sebagai propelan roket, untuk terapi oksigen, dan sebagai penyokong kehidupan pada pesawat terbang, kapal selam, penerbangan luar angkasa, dan penyelaman.
pada temperatur dan tekanan standar, oksigen berupa gas tak berwarna dan tak berasa dengan rumus kimia oksigen triplet merupakan keadaan dasar molekul dalam bentuk triplet yang normal, molekul oksigen singlet, adalah nama molekul oksigen
trioksigen (molekul metastabil tetraoksigen (
oksigen lebih larut dalam air daripada nitrogen.
air mengandung sekitar satu molekul oksigen mengembun pada 90,20 k (182,95 c, 297,31 f), dan membeku pada 54.36 k (218,79 c, 361,82 f).lide 2003, section 4 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; 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.
kebanyakan 16o di disintesis pada akhir proses fusi helium pada bintang, namun ada juga beberapa yang dihasilkan pada proses pembakaran neon.meyer 2005, 9022 17o utamanya dihasilkan dari pembakaran hidrogen menjadi helium semasa siklus cno, membuatnya menjadi isotop yang paling umum pada zona pembakaran hidrogen bintang.
kebanyakan 18o diproduksi ketika 14n (berasal dari pembakaran cno) menangkap inti 4he, menjadikannya bentuk isotop yang paling umum di zona kaya helium bintang.
empat belas radioisotop telah berhasil dikarakterisasi, yang paling stabil adalah 15o dengan umur paruh 122,24 detik dan 14o dengan umur paruh 70,606 detik.
isotop radioaktif sisanya memiliki umur paruh yang lebih pendek daripada 27 detik, dan mayoritas memiliki umur paruh kurang dari 83 milidetik.
modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih ringan dari 16o adalah penangkapan elektron, menghasilkan nitrogen, sedangkan modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih berat daripada 18o adalah peluruhan beta, menghasilkan fluorin.
menurut massanya, oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah di biosfer, udara, laut, dan tanah bumi.
oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah ketiga di alam semesta, setelah hidrogen dan helium.
sekitar 0,9% massa matahari adalah oksigen.
oksigen mengisi sekitar 49,2% massa kerak bumi
dan merupakan komponen utama dalam samudera (88,8% berdasarkan massa).
gas oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam atmosfer bumi, menduduki 21,0% volume dan 23,1% massa (sekitar 1015 ton) atmosfer.emsley 2001, p.298figures given are for values up to above the surface bumi memiliki ketidaklaziman pada atmosfernya dibandingkan planet-planet lainnya dalam sistem tata surya karena ia memiliki konsentrasi gas oksigen yang tinggi di atmosfernya.
bandingkan dengan mars yang hanya memiliki 0,1%
konsentrasi gas oksigen di bumi yang tidak lazim ini merupakan akibat dari siklus oksigen.
siklus biogeokimia ini menjelaskan pergerakan oksigen di dalam dan di antara tiga reservoir utama bumi: atmosfer, biosfer, dan litosfer.
faktor utama yang mendorong siklus oksigen ini adalah fotosintesis.
fotosintesis melepaskan oksigen ke atmosfer, manakala respirasi dan proses pembusukan menghilangkannya dari atmosfer.
dalam keadaan kesetimbangan, laju produksi dan konsumsi oksigen adalah sekitar 1/2000 keseluruhan oksigen yang ada di atmosfer setiap tahunnya.
oksigen bebas juga terdapat dalam air sebagai larutan.
fotosintesis dan respirasi
di alam, oksigen bebas dihasilkan dari fotolisis air selama fotosintesis oksigenik.
ganggang hijau dan sianobakteri di lingkungan lautan menghasilkan sekitar 70% oksigen bebas yang dihasilkan di bumi, sedangkan sisanya dihasilkan oleh tumbuhan daratan.fenical 1983, "marine plants"
persamaan kimia yang sederhana untuk fotosintesis adalah:brown 2003, 958
6evolusi oksigen fotolitik terjadi di membran tilakoid organisme dan memerlukan energi empat foton.membran tilakoid merupakan bagian kloroplas ganggang dan tumbuhan, sedangkan pada sianobakteri, ia adalah struktur membran sel sianobakteri.
kloroplas diperkirakan berevolusi dari sianobakteri yang bersimbiosis dengan tumbuhan.
terdapat banyak langkah proses yang terlibat, namun hasilnya merupakan pembentukan gradien proton di seluruh permukaan tilakod.
ini digunakan untuk mensintesis atp via fotofosforilasi.raven 2005, 11527dioksigen molekuler, pada vertebrata, spesi oksigen yang reaktif, misalnya ion superoksida (dalam keadaan istirahat, manusia dewasa menghirup 1,8 sampai 2,4 gram oksigen per menit.
"untuk manusia, volume normal adalah 6-8 liter per menit."
jumlah ini setara dengan 6 miliar ton oksigen yang dihirup oleh seluruh manusia per tahun.(1,8 gram)*(60 menit)*(24 jam)*(365 hari)*(6,6 miliar orang)/1.000.000=6,24 miliar ton
penumpukan oksigen di atmosfer
gas oksigen bebas hampir tidak terdapat pada atmosfer bumi sebelum munculnya arkaea dan bakteri fotosintetik.
oksigen bebas pertama kali muncul dalam kadar yang signifikan semasa masa paleoproterozoikum (antara 2,5 sampai dengan 1,6 miliar tahun yang lalu).
pertama-tama, oksigen bersamaan dengan besi yang larut dalam samudera, membentuk formasi pita besi (banded iron formation).
oksigen mulai melepaskan diri dari samudera 2,7 miliar tahun lalu, dan mencapai 10% kadar sekarang sekitar 1,7 miliar tahun lalu.campbell 2005, 52223
keberadaan oksigen dalam jumlah besar di atmosfer dan samudera kemungkinan membuat kebanyakan organisme anaerob hampir punah semasa bencana oksigen sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu.
namun, respirasi sel yang menggunakan o2 mengizinkan organisme aerob untuk memproduksi lebih banyak atp daripada organisme anaerob, sehingga organisme aerob mendominasi biosfer bumi.freeman 2005, 214, 586 fotosintesis dan respirasi seluler sejak permulaan era kambrium 540 juta tahun yang lalu, kadar
salah satu percobaan pertama yang menginvestigasi hubungan antara pembakaran dengan udara dilakukan oleh seorang penulis yunani abad ke-2, philo dari bizantium.
dalam karyanya pneumatica, philo mengamati bahwa dengan membalikkan labu yang di dalamnnya terdapat lilin yang menyala dan kemudian menutup leher labu dengan air akan mengakibatkan permukaan air yang terdapat dalam leher labu tersebut meningkat.jastrow 1936, 171 philo menyimpulkan bahwa sebagian udara dalam labu tersebut diubah menjadi unsur api, sehingga dapat melepaskan diri dari labu melalui pori-pori kaca.
beberapa abad kemudian, leonardo da vinci merancang eksperimen yang sama dan mengamati bahwa udara dikonsumsi selama pembakaran dan respirasi.cook &
lauer 1968, p.499.
pada akhir abad ke-17, robert boyle membuktikan bahwa udara diperlukan dalam proses pembakaran.
kimiawan inggris, john mayow, melengkapi hasil kerja boyle dengan menunjukkan bahwa hanya sebagian komponen udara yang ia sebut sebagai spiritus nitroaereus atau nitroaereus yang diperlukan dalam pembakaran.britannica contributors 1911, "john mayow" pada satu eksperimen, ia menemukan bahwa dengan memasukkan seekor tikus ataupun sebatang lilin ke dalam wadah penampung yang tertutup oleh permukaan air akan mengakibatkan permukaan air tersebut naik dan menggantikan seperempatbelas volume udara yang hilang.world of chemistry contributors 2005, "john mayow" dari percobaan ini, ia menyimpulkan bahwa nitroaereus digunakan dalam proses respirasi dan pembakaran.
mayow mengamati bahwa berat antimon akan meningkat ketika dipanaskan.
ia menyimpulkan bahwa nitroaereus haruslah telah bergabung dengan antimon.
ia juga mengira bahwa paru-para memisahkan nitroaereus dari udara dan menghantarkannya ke dalam darah, dan panas tubuh hewan serta pergerakan otot akan mengakibatkan reaksi nitroaereus dengan zat-zat tertentu dalam tubuh.
laporan seperti ini dan pemikiran-pemikiran serta percobaan-percobaan lainnya dipublikasikan pada tahun 1668 dalam karyanya tractatus duo pada bagian "de respiratione".
dalam percobaan robert hooke, ole borch, mikhail lomonosov, dan pierre bayen, percobaan mereka semuanya menghasilkan oksigen, namun tiada satupun dari mereka yang mengenalinya sebagai unsur.emsley 2001, p.299 hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh prevalensi filosofi pembakaran dan korosi yang dikenal sebagai teori flogiston.
teori flogiston dikemukakan oleh alkimiawan jerman, j. j. becher pada tahun 1667, dan dimodifikasi oleh kimiawan georg ernst stahl pada tahun 1731.morris 2003 teori flogiston menyatakan bahwa semua bahan yang dapat terbakar terbuat dari dua bagian komponen.
salah satunya adalah flogiston, yang dilepaskan ketika bahan tersebut dibakar, sedangkan bagian yang tersisa setelah terbakar merupakan bentuk asli materi tersebut.
bahan-bahan yang terbakar dengan hebat dan meninggalkan sedikit residu (misalnya kayu dan batu bara), dianggap memiliki kadar flogiston yang sangat tinggi, sedangkan bahan-bahan yang tidak mudah terbakar dan berkorosi (misalnya besi), mengandung sangat sedikit flogiston.
udara tidak memiliki peranan dalam teori flogiston.
tiada eksperimen kuantitatif yang pernah dilakukan untuk menguji keabsahan teori flogiston ini, melainkan teori ini hanya didasarkan pada pengamatan bahwa ketika sesuatu terbakar, kebanyakan objek tampaknya menjadi lebih ringan dan sepertinya kehilangan sesuatu selama proses pembakaran tersebut.
fakta bahwa materi seperti kayu sebenarnya bertambah berat dalam proses pembakaran tertutup oleh gaya apung yang dimiliki oleh produk pembakaran yang berupa gas tersebut.
sebenarnya pun, fakta bahwa logam akan bertambah berat ketika berkarat menjadi petunjuk awal bahwa teori flogiston tidaklah benar (yang mana menurut teori flogiston, logam tersebut akan menjadi lebih ringan).
oksigen pertama kali ditemukan oleh seorang ahli obat carl wilhelm scheele.
ia menghasilkan gas oksigen dengan mamanaskan raksa oksida dan berbagai nitrat sekitar tahun 1772.
scheele menyebut gas ini 'udara api' karena ia murupakan satu-satunya gas yang diketahui mendukung pembakaran.
ia menuliskan pengamatannya ke dalam sebuah manuskrip yang berjudul treatise on air and fire, yang kemudian ia kirimkan ke penerbitnya pada tahun 1775.
namun, dokumen ini tidak dipublikasikan sampai dengan tahun 1777.emsley 2001, p.300
pada saat yang sama, seorang pastor britania, joseph priestley, melakukan percobaan yang memfokuskan cahaya matahari ke raksa oksida (hgo) dalam tabung gelas pada tanggal 1 augustus 1774.
percobaan ini menghasilkan gas yang ia namakan 'dephlogisticated air'.cook &
lauer 1968, p.500 ia mencatat bahwa lilin akan menyala lebih terang di dalam gas tersebut dan seekor tikus akan menjadi lebih aktif dan hidup lebih lama ketika menghirup udara tersebut.
setelah mencoba menghirup gas itu sendiri, ia menulis: "the feeling of it to my lungs was not sensibly different from that of common air, but i fancied that my breast felt peculiarly light and easy for some time afterwards."
priestley mempublikasikan penemuannya pada tahun 1775 dalam sebuah laporan yang berjudul "an account of further discoveries in air". laporan ini pula dimasukkan ke dalam jilid kedua bukunya yang berjudul experiments and observations on different kinds of air.priestley 1775, 38494 oleh karena ia mempublikasikan penemuannya terlebih dahulu, priestley biasanya diberikan prioritas terlebih dahulu dalam penemuan oksigen.
seorang kimiawan perancis, antoine laurent lavoisier kemudian mengklaim bahwa ia telah menemukan zat baru secara independen.
namun, priestley mengunjungi lavoisier pada oktober 1774 dan memberitahukan lavoisier mengenai eksperimennya serta bagaimana ia menghasilkan gas baru tersebut.
scheele juga mengirimkan sebuah surat kepada lavoisier pada 30 september 1774 yang menjelaskan penemuannya mengenai zat yang tak diketahui, tetapi lavoisier tidak pernah mengakui menerima surat tersebut (sebuah kopian surat ini ditemukan dalam barang-barang pribadi scheele setelah kematiannya).
apa yang lavoisier tidak terbantahkan pernah lakukan (walaupun pada saat itu dipertentangkan) adalah percobaan kuantitatif pertama mengenai oksidasi yang mengantarkannya kepada penjelasan bagaimana proses pembakaran bekerja.
ia menggunakan percobaan ini beserta percobaan yang mirip lainnya untuk meruntuhkan teori flogiston dan membuktikan bahwa zat yang ditemukan oleh priestley dan scheele adalah unsur kimia.
lavoisier menamai ulang 'udara vital' tersebut menjadi oxygne pada tahun 1777.
nama tersebut berasal dari akar kata yunani (asam, secara harfiah "tajam") dan - (-gens) (penghasil, secara harfiah penghasil keturunan).
ia menamainya demikian karena ia percaya bahwa oksigen merupakan komponen dari semua asam.mellor 1939 ini tidaklah benar, namun pada saat para kimiawan menemukan kesalahan ini, nama oxygne telah digunakan secara luas dan sudah terlambat untuk menggantinya.
sebenarnya gas yang lebih tepat untuk disebut sebagai "penghasil asam" adalah hidrogen.
oxygne kemudian diserap menjadi oxygen dalam bahasa inggris walaupun terdapat penentangan dari ilmuwan-ilmuwan inggris dikarenakan bahwa adalah seorang inggris, priestley, yang pertama kali mengisolasi serta menuliskan keterangan mengenai gas ini.
penyerapan ini secara sebagian didorong oleh sebuah puisi berjudul "oxygen" yang memuji gas ini dalam sebuah buku populer the botanic garden (1791) oleh erasmus darwin, kakek charles darwin.
hipotesis atom awal john dalton berasumsi bahwa semua unsur berupa monoatomik dan atom-atom dalam suatu senyawa akan memiliki rasio atom paling sederhana terhadap satu sama lainnya.
sebagai contoh, dalton berasumsi bahwa rumus air adalah ho, sehingga massa atom oksigen adalah 8 kali massa hidrogen (nilai yang sebenarnya adalah 16).
pada tahun 1805, joseph louis gay-lussac dan alexander von humboldt menunjukkan bahwa air terbentuk dari dua volume hidrogen dengan satu volume oksigen; dan pada tahun 1811, berdasarkan apa yang sekarang disebut hukum avogadro dan asumsi molekul unsur diatomik, amedeo avogadro memperkirakan komposisi air dengan benar.roscoe 1883, 38namun, hasil kerjanya kebanyakan diabaikan sampai dengan tahun 1860.
hal ini sebagian dikarenakan oleh kepercayaan bahwa atom yang seunsur tidak akan memiliki afinitas kimia terhadap satu sama lainnya.
selain itu, juga disebabkan oleh kekecualian hukum avogadro yang belum berhasil dijelaskan pada saat itu.
pada akhir abad ke-19, para ilmuwan menyadari bahwa udara dapat dicairkan dan komponen-komponennya dapat dipisahkan dengan mengkompres dan mendinginkannya.
kimiawan dan fisikawan swiss, raoul pierre pictet, menguapkan cairan sulfur dioksida untuk mencairkan karbon dioksida, yang mana pada akhirnya diuapkan untuk mendinginkan gas oksigen menjadi cairan.
ia mengirim sebuah telegram pada 22 desember 1877 kepada akademi sains prancis di paris dan mengumumkan penemuan oksigen cairnya.daintith 1994, p.707 dua hari kemudian, fisikawan perancis louis paul cailletet mengumumkan metodenya untuk mencairkan oksigen molekuler.
hanya beberapa tetes cairan yang dihasilkan sehingga tidak ada analisis berarti yang dapat dilaksanakan.
oksigen berhasil dicairkan ke dalam keadaan stabil untuk pertama kalinya pada 29 maret 1877 oleh ilmuwan polandia dari universitas jagiellonian, zygmunt wrblewski dan karol olszewski.
poland - culture, science and media.
condensation of oxygen and nitrogen.
retrieved on 2008-10-04.
pada tahun 1891, kimiawan skotlandia james dewar berhasil memproduksi oksigen cair dalam jumlah yang cukup banyak untuk dipelajari.emsley 2001, p.303 proses produksi oksigen cair secara komersial dikembangkan secara terpisah pada tahun 1895 oleh insinyur jerman carl von linde dan insinyur britania william hampson.
kedua insinyur tersebut menurunkan suhu udara sampai ia mencair dan kemudian mendistilasi udara cair tersebut.how products are made contributors, "oxygen"
pada tahun 1901, pengelasan oksiasetilena didemonstrasikan untuk pertama kalinya dengan membakar campuran asetilena dan pada tahun 1923, ilmuwan amerika robert h.
goddard menjadi orang pertama yang mengembangkan mesin roket; mesin ini menggunakan bensin sebagai bahan bakar dan oksigen cair sebagai oksidator.
goddard berhasil menerbangkan roket kecil sejauh 56 m dengan kecepatan 97 km/jam pada 16 maret 1926 di auburn, massachusetts, usa.
senyawa oksida dan senyawa anorganik lainnya
air (di atmosfer pula, kita dapat menemukan sejumlah kecil oksida karbon, yaitu karbon dioksida (