Setiap atom memiliki inti atom dan elektron disekitar inti. Elektron yang berada pada kulit terluar atom disebut elektron valensi (EV). Kestabilan elektron bisa dilihat dari jumlah elektron valensinya yaitu jika atom memiliki elektron valensi berjumlah 8 atau 2, maka atom itu akan bersifat stabil, sehingga sulit untuk berikatan dengan atom lain. Contohnya, seperti atom-atom pada golongan 8A (unsur gas mulia). Sementara itu, jika atom yang tidak memiliki elektron valensi 8 atau 2 maka atom tersebut akan mengikat atom lain sehingga bersifat tidak stabil.
Nah, bilangan oksidasi Atom yang sifatnya belum stabil cenderung ingin stabil. Bagaimana cara agar atom bisa stabil? Caranya, mereka akan melakukan transfer elektron, yaitu melepaskan atau menerima sejumlah elektron. Akibatnya atom akan memiliki muatan. Jika atom melepaskan elektron maka dia bermuatan bisa positif begitupun sebaliknya jika atom menerima elektron maka dia bermuatan negatif.
Atom yang bermuatan positif akan kehilangan beberapa elektron yang dimilikinya. Sementara itu, atom yang bermuatan negatif akan bertambah beberapa elektron dari atom lain sesuai dengan yang diterimanya. Muatan atom berbeda-beda jumlahnya, tergantung dari seberapa banyak elektron yang dilepas atau diterima oleh atom. Nah, jumlah muatan positif dan negatif pada suatu atom inilah yang disebut dengan bilangan oksidasi (biloks).
Oh iya, materi biloks ini merupakan dasar dari materi reaksi redoks (reduksi-oksidasi) yang akan dipelajari pada pembahasan berikutnya. Jadi, sebelum kita pelajari reaksi redoks, pahami dengan baik materi ini terlebih dahulu ya.
Oke, kita masuk ke materi bilangan oksidasi
Terdapat 7 aturan yang harus diketahui dalam menentukan bilangan oksidasi suatu atom, antara lain adalah sebagai berikut:
1. Unsur bebas memiliki bilangan oksidasi = 0.
Unsur bebas adalah unsur yang tidak bergabung atau berikatan secara kimia dengan unsur lain.
Unsur bebas terbagi menjadi dua, yaitu unsur bebas berbentuk atom, seperti C, Ca, Cu, Na, Fe, Al, Ne dan unsur bebas berbentuk molekul, seperti H2, O2, Cl2, P4, S8.
Unsur-unsur tersebut akan memiliki bilangan oksidasi = 0.
2. Ion monoatom (1 atom) dan poliatom (lebih dari 1 atom) memiliki biloks sesuai dengan jenis muatan ionnya.
Contoh:
Bilangan oksidasi ion monoatom Na+, Mg2+, dan Al3+ berturut-turut adalah +1, +2, dan +3.
Bilangan oksidasi ion poliatom NH4+, SO42-, dan PO43- berturut-turut adalah +1, -2, dan -3.
3. Bilangan oksidasi unsur pada golongan logam IA, IIA, dan IIIA dalam senyawa sesuai dengan golongannya.
Golongan 1A = H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr = +1.
Contoh: Bilangan oksidasi Li dalam senyawa LiCl adalah +1.
Golongan 2A = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra memiliki biloks +2.
Contoh: Bilangan oksidasi Sr dalam senyawa SrCl2 adalah +2.
Golongan 3A = B, Al, Ga, In, Tl memiliki biloks +3
Contoh: Bilangan oksidasi Al dalam senyawa Al2O3 adalah +3.
4. Unsur golongan transisi (golongan B) memiliki biloks lebih dari satu.
Contoh:
Bilangan oksidasi Cu = +1 dan +2.
Bilangan oksidasi Au = +1 dan +3.
Bilangan oksidasi Sn = +3 dan +4.
5. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk ion = jumlah muatannya.
Contoh:
NH4+ = +1
Biloks atom H adalah +1. Atom H memiliki indeks 4, maka biloks H dikalikan dengan indeks H = +4.
Karena jumlah muatan NH4+ = +1, maka biloks N haruslah -3, agar ketika biloks N dan H dijumlahkan, hasilnya sesuai dengan jumlah muatannya, yaitu +1.
6. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur yang membentuk senyawa = 0.
Contoh:
Jumlah biloks H2O = 0
Biloks H = +1. Atom H memiliki indeks 2, sehingga biloks H dikalikan dengan indeks H = +1 x 2 = +2.
Agar jumlah biloks H dan O sama dengan 0, maka biloks O harus bernilai -2.
7. Urutan penentuan biloks unsur ialah F, Logam, Oksigen dan terakhir Hidrogen. Jadi kalau ada unsur H berikatan dengan logam maka biloks logam yang ditentukan terlebih dahulu mengikuti aturan biloks logam. Jika H berikatan dengan non-logam maka tentukan biloks H terlebih dahulu.
Contoh:
Biloks H dalam AlH3 = -1. Biloh H dalam NH3 = +1
Bilangan oksidasi hidrogen (H) bila berikatan dengan logam = -1. Bila H berikatan dengan non-logam = +1.
Atom Al merupakan unsur logam golongan IIIA, sehingga biloks Al = +3. Ingat aturan biloks poin 6, jumlah biloks unsur-unsur yang membentuk senyawa = 0.
Jadi, apabila biloks Al dan H dijumlahkan, hasilnya harus 0. Agar biloks Al + biloks H = 0, biloks H haruslah -3.
Karena atom H memiliki indeks 3, maka biloks H : indeks H = -3 : 3 = -1. Terbukti jika biloks H dalam AlH3 adalah -1.
Contoh:
Biloks O dalam MgO2 = -1.
Bukti:
Atom Mg merupakan unsur logam golongan 2A, sehingga biloks Mg= +2. Jumlah biloks Mg dan biloks O harus 0 (aturan biloks poin 6).
Oleh sebab itu, biloks O harus bernilai -2. Karena atom O memiliki indeks 2, jadi biloks O : indeks O = -2 : 2 = -1. Terbukti jika biloks O dalam BaO2 adalah -1.
