-
yg ingin saya sampaikan dlm video ini adl tinjauan apa yg akan kita
pelajari dari pelajaran kimia tentang oksidasi dan
kebalikan dari oksidasi, reduksi.
lalu kita akan lihat apa yg kita pelajari di mapel kimia
berhubungan dengan bagaimana biolog dan biokemis
menggunakan istilah2 tsb.
harapannya kita akan lihat keduanya adl sama.
jadi untuk sedikit tinjauan, jika kamu lihat playlist video kimia,
oksidasi, dapat dipahami -- dan sebenarnya ada
jembatan keledai yg terkenal utk itu.
itu adl OIL RIG, di mana OIL mewakili 'oxidation is losing' (oksidasi='kehilangan')
--saya beri tanda petik karena tidak perlu benar2
kehilangan elektron; akan saya tunjukkan maksud saya--
'kehilangan' elektronnya.
ini semestinya sudah kamu pelajari di
mata pelajaran kimia.
lalu kamu juga belajar bhw 'reduction is gaining (RIG)' (reduksi-mendapatkan)
saya beri tanda petik juga.
'mendapatkan' elektron.
saya beri tanda petik karena memang tidak selalu benar2
mendapatkan elektron.
lebih seperti 'memegangi'
dan alasan mengapa disebut reduksi, adl karena jika kamu
mendapatkan elektron, muatannya, jika kamu benar2
memperolehnya, akan berkurang (tereduksi).
dan alasan mengapa disebut oksidasi adl karena
kamu cenderung kehilangan elektron ke oksigen.
meskipun tidak selalu oksigen.
dapat pula molekul apapun yg akan 'memonopoli'
elektron milikmu.
saya pikir satu contoh yg bagus akan diperlukan utk
membuat konsep tsb konkrit.
misalkan saya mengambil molekul hidrogen, yg ada dlm
bentuk gas, dan saya akan membakarnya dg sejumlah
molekul oksigen
inilah yg terjadi di Hindenburg.
mereka mengisi balon penuh dg hidrogen dan ada sedikit
percikan, memaparnya pada oksigen, dan kamu akan
mendapati ledakan yg besar.
tapi dlm prosesnya, utk setiap mol molekul oksigen,
jika kamu punya dua mol molekul hidrogen --saya hanya
memastikan persamaan ini seimbang -- kamu akan
menghasilkan dua mol H2O dan banyak panas.
tentu saja akan meledak.
apa yg ingin saya lakukan, dengan kita membahas
Hindenburg, alasan saya menuliskan hal ini,
saya ingin menunjukkan apa yg dioksidasi
dan apa yg direduksi.
jadi dlm situasi di sini pd hidrogen,
molekul hidrogen tampak seperti ini.
kamu punya ikatan hidrogen-hidrogen.
mereka masing2 membagipakaikan satu elektron sehingga
mereka dpt berpura2 bahwa orbit 1s mereka
telah terpenuhi.
jadi mereka bukan memberikan elektron satu sama lain.
mereka tidak memonopoli elektron satu sama lain.
jadi kita sebut mereka dlm kondisi oksidatif netral.
mereka belum mendapatkan atau kehilangan elektron.
mereka hanya berbagi elektron.
hal yg sama terjadi pd molekul oksigen.
di sini kamu memiliki ikatan rangkap
antara dua oksigen.
tapi keduanya adl oksigen, jadi tak ada alasan mengapa
salah satunya akan mendapatkan atau kehilangan elektron.
tapi ketika kamu lihat sisi persamaan yg ini,
suatu yg menarik terjadi.
kamu punya, utk setiap oksigen yg berikatan dg dua hidrogen.
dan kamu memahami itu sbg oksigen memonopoli masing2
elektron hidrogen tsb.
jadi hidrogen punya satu elektron itu pada kulit valensinya.
kesepakatan dlm sebagian besar ikatan kovalen adl, hei, saya memberimu
satu elektron, kamu beri aku satu elektron dan kita akan punya
pasangan yg utuh.
tapi kita tahu, kita ingat, bhw oksifen
sangat lebih elektronegatif drpd hidrogen.
ini adl glukosa yg tersisa dari
video perbaikan seluler.
kamu boleh mengabaikannya utk saat ini, tapi saya akan menghubungkan semua ini
di video lanjutan.
tapi jika kita lihat dlm tabel periodik unsur, jika kamu ingat
dari playlist kimia, elektronegativitas meningkat dari
bawah ke atas-kanan tabel periodik unsut.
ini adl unsur yg paling elektronegatif di sini,
ini adl yg paling tidak elektronegatif.
dan yg dimaksud elektronegatid adl, senang memonopoli elektron.
jadi meskipun oksigen dan hidrogen dlm air adl ikatan kovalen
--mereka berbagi elektron-- oksigen
lebih elektronegatif, jauh lebih elektronegatif dibandingkan
hidrogen, jadi ia akan memonopoli elektron.
dan jika kamu ambil satu unsur di sisi ini dan kamu
ikatkan dengan yg di sini, yg ini akan sangat
lebih elektronegatif drpd unsur yg di sisi kiri
meraka akan mencuri elektron dg tuntas, tidak sekedar
memonopolinya sepanjang waktu.
tapi jika membahas elektronegativitas, istilah itu cuma
berarti, suka akan elektron.
jadi ketika kamu lihat ikatan antara hidrogen dan oksigen ini,
kita lihat dari tabel periodik, oksigen jauh lebih
elektronegatif, jadi elektron menghabiskan lebih banyak waktu
di oksigen.
kita telah belajar tentang ikatan hidrogen.
kita belajar bahwa terbentuk muatan negatif parsial
di sisi molekul air yg ini dan ada muatan parsial
positif di sisi yg ini.
dan elektron masih akan muncul di sekitar hidrogen
sesekali waktu.
ketika membahas oksidasi dan reduksi, dikatakan, lihat
tidak ada muatan parsial.
jika salah satu lebih memonopoli elektron, utk menyebut
status oksidasi, kita akan mengasumsikan bahwa ia
mengambil elektron.
jadi untuk status oksidasi, kita asumsikan bahwa oksigen
dlm air mengambil elektron dan kita akan beri ia
satu minus utk status oksidasi-nya.
berdasarkan konvensi, kamu tuliskan muatan setelah
bilangan oksidasi.
jadi jangan tertukar dengan muatan sejati.
yg ini punya satu minus karena, dari sudut pandang
status oksidasi, ia mengambil elektron.
ia memperoleh elektron.
itu mengapa tadi saya beri tanda petik.
karena tidak benar-benar mengambil elektron.
hanya mendapatkannya dlm sebagian besar waktu.
memonopoli elektron.
dan kebalikannya, hidrogen ini-- saya akan berhati-hati, bukan ini--
ia punya satu elektron dari hidrogen ini dan
satu elektron lain dari hidrogen ini.
jadi bukan hanya satu minus, tapi ada dua minus.
seharusnya dua minus, karena dia memonopoli satu
elektron dari sini dan satu lagi dari sana.
dan secara umum, ketika oksigen berikatan dg atom non-oksigen
atau unsur non-oksigen, ia cenderung punya dua minus
atau status oksidasi negatif 2
jadi ia punya dua minus, karena
ia memperoleh dua elektron.
saya beri tanda petik.
mendapatkan dua elektron.
kita tahu tidak sungguh2 mendapatkannya, hanya
memonopolinya.
yg ini masing2 kehilangan satu elektron.
jadi status oksidasinya akan mjd satu plus.
dan yg ini status oksidasinya juga akan satu plus.
jadi dapat kamu katakan, dengan membakar hidrogen dg
oksigen, hidrogen -yg sebelumnya punya
kondisi oksidasi nol, masing2 hidrogen punya
status oksidasi nol-- sekarang mereka memiliki status oksidasi satu plus
karena mereka kehilangan elektron saat berikatan
dg oksigen.
jadi kita katakan bahwa hidrogen telah teroksidasi.
jadi, karena reaksi ini, hidrogen telah teroksidasi.
mengapa ia teroksidasi?
karena sebelumnya, ia dapat berbagi
elektronnya dg baik.
lalu ia berikatan dg oksigen, yg memonopoli elektronnya.
jadi hidrogen kehilangan elektron ke oksigen, sehingga
ia teroksidasi.
sama saja pada oksigen, karena reaksi pembakaran td,
ia tereduksi.
mengapa oksigen tereduksi?
di sini ia hanya berbagi elektron.
ia tidak kehilangan ataupu mendapatkannya.
tapi di sini, ketika berikatan dg unsur yg punya
elektronegativitas lebih rendah, tiba2 ia mampu memonopoli
elektron, ia mendapatkan elektron.
jadi muatan hipotetik-nya berkurang dua.
dan jika saya ingin sungguh2 menghitung
semua elektron, karena kita berbicara tentang kehilangan elektron
dan mendapatkan elektron, kita dapat menulis dua belahan reaksi.
mestinya ini mengulas sedikit dari
mapel kimiamu.
tapi tidak rugi melihat hal ini lagi.
saya akan memasukkan ini dlm playlist biologi, sehingga
kamu yg belajar biologi dapat menyegarkan
ingatanmu dengan hal ini.
kita tuliskan dua bagian reaksi.
dapat dikatakan kita mulai dengan dua mol
molekul hidrogen.
mereka tidak punya status oksidasi, atau netral
jadi saya bisa tuliskan nol di sini.
lalu saya -di sisi lain- saya memiliki
dua mol H2.
tapi masing-masing hidrogen saat ini, memiliki
status oksidasi plus satu.
atau cara pemahaman lain dl, masing2 ada
empat hidrogen di sini.
molekul hidrogen ini memiliki dua hidrogen dan kita punya
dua mol.
jadi ada empat hidrogen di sini.
masing2 empat hidrogen telah kehilangan satu elektron.
saya tuliskan ini.
jadi, plus empat elektron.
itu adl setengah reaksi utk hidrogen.
ia kehilangan empat elektron.
inilah cara lain utk menjelaskan bhw hidrogen
dioksidasi karena kehilangan elektron.
OIL: oxidation is losing.
lalu setengah reaksi yg lain, jika saya tulis
adl oksigen.
saya mulai dg satu mol molekul oksigen dan saya
tambahkan empat elektron.
saya tidak bisa asal membuat elektron.
saya mendapatkan elektron dari hidrogen, saya tambahkan
ke oksigen.
jadi setengah reaksi pd sisi ini, berakhir dengan dua mol
--saya bisa tulis seperti ini-- dua mol oksigen.
dan masing-masing memiliki status oksidasi dua minus.
jadi inilah reaksi setengahnya.
semua ini menunjukkan bahwa hidrogen, melalui
reaksi pembakaran, kehilangan elektron.
dan oksigen mendapatkan elektron dari hidrogen.
hal ini menunjukkan bahwa oksigen tereduksi.
sekarang semuanya adil dan baik dan ini adl sedikit
ulasan tentang apa yg kamu pelajari di kelas kimia.
tapi sekarang saya akan menjelaskan yg lebih membingunkan.
karena akan saya kenalkan bagaiaman biolog
memahami hal ini.
jadi --tidak berlaku di semua kasus.
terkadang biolog menggunakan definisi yg kamu pelajari
di pelajaran kimia.
tapi biolog --atau berkali-kali di banyak buku biologi--
mereka berkata--dan ini yg membingungkan saya--
bahwa oksidasi berarti kehilangan atom oksigen. dan
reduksi adl memperoleh atom hidrogen.
pertama kali saya mengenal ini, saya berpikir,
saya belajar di pelajaran kimia yg dibahas adl elektron.
atom hidrogen, terdiri dari satu proton dan elektron.
apa hubungannya?
dan alasan di balik dua definisi ini --dan ini sesungguhnya
poin utama dari video ini-- alasan mengapa
definisi ini konsisten dg yg ini adl karena
dlm dunia biologi, hidrogen adl sesuatu yg sering
dipertukarkan.
ia cenderung berikatan dengan karbon, oksigen,
fosfor, nitrogen.
dan jika kita lihat tabel periodik, dan memperhatikan di mana
letak hidrogen, dan di mana letak karbon, nitrogen, dan oksigen dan
fosfor dan semua hal lain itu, kamu lihat
bahwa dari semua unsur dlm sistem biologis, hidrogen
cenderung berikatan dengan, unsur yg sering berikatan dengannya
bersifat jauh lebih elektronegatif.
jadi jika karbon berikatan dg hidrogen, karbon akan
emonopoli elektron tsb.
dan jika hidrogen dipindahkan ke oksigen,
bersama dengan elektron, karbon akan kehilangan
atom hidrogen, dan benar-benar kehilangan elektron
yg tadinya ia monopoli.
sekarang oksigen dapat memonopoli elektron itu.
jadi sebenarnya kedua definisi itu konsisten.
dan alasan mengapa saya tunjukkan contoh ini,
karena definisi biologi tidak berlaku di sini.
maksud saya, dapat dikatakan, oksigen pastinya memperoleh
hidrogen dlm reaksi ini.
jadi saya dapat katakan bahwa oksigen tereduksi, tetap sesuai
dg definisi biologi.
tapi kamu tidak benar2 bisa mengatakan bhw hidrogen
kehilangan hidrogen di sini.
dlm keadaan ini, hidrogen hanya kehilangan elektron.
ia tidak kehilangan dirinya.
tapi mungkin bisa juga dikatakan ia kehilangan dirinya karena
telah diambil alih.
tapi definisi biologis juga berasal
dari gagasan yg sama.
yaitu ketika ikatan hidrogen dengan sebagian besar
senyawa biologis, cenderung memberikan elektron.
jadi jika karbon kehilangan hidrogen dan memberikannya ke
oksigen, karbon akan kehilangan elektron dari hidrogen
yg sebelumnya dimonopoli.
dan sekarang oksigen memonopolinya.
jadi karbon akan dioksidasi dan oksigen akan
direduksi.
kuharap ini tidak membuatmu bingung.
pd video berikutnya akan saya tunjukkan beberapa contoh lainnya.
dan alasan mengapa saya menjelaskan ini adl untuk mengaplikasikan ini ke
respirasi seluler.
jadi jangan sampai bingung saat orang membahas dan menyebutkannya.
oh, NAD direduksi ketika ia mengambil hidrogen.
atau ia teroksidasi ketika kehilangan hidrogen dan
sebaliknya, begitu seterusnya.
saya ingin kamu melihat bahwa itu adl definisi yg sama
yg kamu pelajari dlm mapel kimia.