Ion dan Keadaan Oksidasi

Ion

Ionisasi adalah proses fisik mengubah atom atau molekul menjadi ion dengan menambahkan atau mengurangi partikel bermuatan seperti elektron atau lainnya. Proses ionisasi ke muatan positif atau negatif sedikit berbeda. Ion bermuatan positif didapat ketika elektron yang terikat pada atom atau molekul menyerap energi cukup agar dapat lepas dari potensial listrik yang mengikatnya. Energi yang dibutuhkan tersebut disebut potensial ionisasi. Ion bermuatan negatif didapat ketika elektron bebas bertabrakan dengan atom dan terperangkap dalam kulit atom dengan potensial listrik tertentu. Ionisasi terdiri dari dua tipe: Ionisasi sekuensial dan ionisasi non-sekuensial. Pada fisika klasik, hanya ionisasi sekuensial yang dapat terjadi sehingga disebut ionisasi klasik. Ionisasi non-sekuensial melawan beberapa hukum fisika klasik dan akan dijelaskan di bagian ionisasi kuantum.

Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik menuju anoda. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron, disebut kation, karena tertarik ke katoda. Proses pembentukan ion disebut ionisasi. Atom atau kelompok atom yang terionisasi ditandai dengan tikatas ⁿ⁺ atau ^n-, di mana n adalah jumlah elektron yang hilang atau diperoleh

Keadaan Oksidasi dan Bilangan Oksidasi

Dalam kimia, keadaan oksidasi merupakan indikator derajat oksidasi sebuah atom dalam suatu senyawa kimia. Keadaan oksidasi formal merupakan muatan hipotetis yang suatu atom peroleh apabila semua ikatan yang berikatan dengan atom tersebut adalah sepenuhnya bersifat ionik. Keadaan oksidasi berupa bilangan bulat, ia dapat berupa nilai positif, negatif, ataupun nol.

Peningkatan keadaan oksidasi sebuah atom melelalui suatu reaksi kimia dikenal sebagai oksidasi, sedangkan penurunan keadaan oksidasi dikenal sebagai reduksi. Reaksi seperti ini melibatkan transfer elektron. Untuk unsur senyawa murni, keadaan oksidasinya adalah nol.

Menurut definisi IUPAC:

 

• Keadaan oksidasi: Suatu pengukuran derajat oksidasi sebuah atom dalam suatu zat. Ia didefinisikan sebagai muatan suatu atom yang dapat dibayangkan memiliki elektron-elektron yang dihitung berdasarkan aturan-aturan yang terlah ditetapkan: (1) keadaan oksidasi unsur bebas (unsur yang tidak bergabung (dengan unsur lain)) adalah nol; (2) untuk ion (monoatomik) sederhana, keadaan oksidasinya adalah sama dengan muatan total pada ion; {3) hidrogen memiliki keadaan oksidasi 1 dan oksigen memiliki keadaan oksidasi -2 ketika mereka berada pada kebanyakan senyawa. (Pengecualian terhadap aturan ini adalah hidrogen memiliki keadaan oksidasi -1 pada hidrida logam aktif, contohnya LiH, dan oksigen memiliki keadaan oksidasi -1 pada peroksida, contohnya H₂O₂; (4) penjumlahan keadaan oksidasi semua atom pada suatu molekul netral haruslah nol, manakal pada ion, penjumlahan keadaan oksidasi atom-atom yang membentuk ion tersebut haruslah sama dengan muatan ion. Sebagai contoh, keadaan oksidasi belerang pada H₂S, S₈ (belerang elementer), SO₂, SO₃, dan H₂SO₄ secara berturut-turut adalah -2, 0, +4, +6 dan +6. Semakin tinggi keadaan oksidasi sebuah atom, semakin besar derajat oksidasinya; semakin rendah keadaan oksidasnya, semakin bersar pula derajat reduksinya.

 

Istilah keadaan oksidasi dan bilangan oksidasi sering kali disalingtukarkan. Namun, secara kaku, bilangan oksidasi digunakan dalam kimia koordinasi dengan pengertian yang sedikit berbeda. Dalam kimia koordinasi, aturan-aturan yang digunakan untuk menghitung elektron adalah berbeda, yakni setiap elektron merupakan milik ligan yang bersangkutan, tanpa peduli pada elektronegativitasnya. Selain itu, bilangan oksidasi secara konvensi direpresentasikan dengan angka romawi, sedangkan keadaan oksidasi menggunakan angka Hindu-Arab.

 

Bilangan oksidasi didefinisikan sebagai jumlah muatan negatif dan positif dalam atom, yang secara tidak langsung menandakan jumlah elektron yang telah diterima atau diserahkan. Bilangan oksidasi berguna secara khusus dalam mengekspresikan persamaan reaksi setengah yang terjadi dalam reaksi oksidasi dan reduksi.