Metabolisme hidrogen peroksida dan peranannya pada infeksi telinga

Metabolisme hidrogen  peroksida dan peranannya pada infeksi telinga

ABSTRAK

Latar belakang: Hidrogen peroksida (H₂O₂) telah lama digunakan di bidang medis sebagai obat cuci luka, debriding agent, pembersih serumen, mengobati telinga berair dan membersihkan tuba ventilasi yang tersumbat. Tujuan: Mengetahui keamanan penggunaan hidrogen peroksida sebagai cairan pencuci telinga terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga dalam. Tinjauan pustaka: Dilaporkan bahwa H₂O₂ memiliki efek bakterisidal, sehingga mampu membunuh bakteri. Penggunaan H₂O₂ agaknya tidak selamanya aman. Beberapa percobaan pada binatang menunjukkan H₂O₂ memiliki efek yang merugikan terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga dalam. Kesimpulan: H₂O₂ dapat memperlambat aktivitas gerak silia, meningkatkan permeabilitas membran, meningkatkan sekresi mukus, akhirnya menyebabkan kerusakan DNA dan kematian sel.

Kata kunci: hidrogen peroksida, metabolisme, infeksi telinga, aktivitas gerak silia

ABSTRACT

Background: Hydrogen peroxide (H₂O₂) had been used as wound cleaner, debriding agent, earwax cleaner, treatment of ear watering and cleaner of blocked ventilating tube. H2O2 has been reported has a bactericidal effect. Purpose: To provide information about the safety of usage hydrogen peroxide for the cochlear and vestibular function. Review: The usage of H₂O₂ seemed not always safe. Some experiments to animal had shown that H₂O₂ had negative effect towards cochlear and vestibular function. Conclusion: H₂O₂ could delay the cilia motility, increase membrane permeability and mucous secretion, cause DNA damage and cell death.

Key words: hydrogen peroxyde, metabolism, ear infection, ciliar activity

Alamat korespondensi: Edi Handoko, Laboratorium Ilmu Penyakit THT FK Universitas Brawijaya, Malang. E-mail: krisdika2002@yahoo.com

PENDAHULUAN

Sejak diproduksi pertama kali tahun 1800 di Inggris, hidrogen peroksida atau H₂O₂ telah digunakan di seluruh dunia untuk bahan pemutih produk tekstil dan kertas, dipakai pada pemrosesan makanan, bidang pertanian, petrokimia, desinfektan, deterjen, waste water, bahkan sebagai komponen oksidan bahan bakar roket.¹

H₂O₂ telah lama dikenal dan digunakan di bidang medis. Pemakaiannya adalah sebagai obat cuci luka dan debriding agent. Di bidang THT, H₂O₂ digunakan sebagai pembersih serumen, mengobati telinga berair dan membersihkan tuba ventilasi yang tersumbat. Dilaporkan bahwa H₂O₂ memiliki efek bakterisidal, sehingga mampu membunuh bakteri. Namun, penggunaan H₂O₂ agaknya tidak selamanya aman. Beberapa percobaan pada binatang menunjukkan H₂O₂ memiliki efek yang merugikan terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga dalam.²

H₂O₂ ternyata terbentuk alami dalam tubuh sebagai produk metabolisme oksidatif sel, terutama sel fagosit lekosit. Beberapa penelitian melaporkan peranan radikal bebas dan oksidan termasuk H₂O₂ dalam patogenesis otitis media.^3,4

Berdasarkan hal-hal di atas, penulis ingin mengetahui metabolisme H₂O₂ dalam tubuh manusia dan peranannya pada infeksi telinga, sehingga dapat memahami dan menerapkannya secara tepat.

TINJAUAN PUSTAKA

Hidrogen peroksida

H₂O₂ pertama kali diisolasi melalui reaksi barium peroksida dan asam nitrat oleh Louis Jacques Thenard pada tahun 1818. Proses ini digunakan untuk menghasilkan H₂O₂ sejak akhir abad ke-19 sampai pertengahan abad ke-20. H₂O₂ murni ditemukan pertama kali oleh Richard Wolffenstein pada tahun 1894 melalui destilasi vakum. Nama lainnya adalah dioksida dihidrogen, dihidrogen dioksida, hidrogen dioksida atau dioksidan. H₂O₂ sangat melimpah di alam, terutama terbentuk oleh rangsangan cahaya matahari pada air dan ditemukan pada air hujan dan salju.⁵

Sifat fisik dan kimiawi

Hidrogen peroksida mempunyai sifat fisik: berat molar 34,0147 g/mol, densitas 4 g/cm³ (cair), titik cair -11⁰C (262,15K), titik didih 150,2⁰C (423,35K), keasaman (pKa) 11,65, viskositas 1,245cP pada suhu 20⁰C, dengan penampakan tidak berwarna dan tidak berbau.⁶ H₂O₂ adalah oksidan yang lebih kuat dari klorin, klorin dioksida dan kalium permanganat.¹

Tabel 1. Potensial oksidasi beberapa oksidan.¹

Oksidan	Potensial oksidasi (V)
Florin	3,0
Radikal hidroksil	2,8
Ozon	2,1
Hidrogen peroksida	1,8
Kalium permanganate	1,7
Klorin dioksida	1,5
Klorin	1,4

H₂O₂ selalu terurai (dekomposisi) eksotermik menjadi air dan oksigen secara spontan dengan reaksi:

2 H₂O₂  →  2 H₂O₂ + O2

Proses ini sangat termodinamika. Faktor-faktor yang mendukung dekomposisi ini adalah peningkatan suhu (2,2 faktor meningkat setiap 10ºC), peningkatan pH (khususnya pada pH>6-8), peningkatan kontaminasi (khususnya logam transisi seperti tembaga, mangan dan besi) sebagai katalisator, adanya stabilisator dan yang lebih kurang adalah pemaparan dengan sinar ultraviolet.¹ Untuk mengurangi dekomposisi selama transportasi dan penyimpanan, maka digunakan stabilisator. Stabilisator yang biasa digunakan adalah colloidal stannate, natrium pirofosfat, organofosfonat, juga ditambah dengan nitrat dan asam fosforik.¹ Pembebasan oksigen dan energi dalam dekomposisi ini memiliki efek berbahaya. H₂O₂ konsentrasi tinggi dengan jumlah banyak bila kontak dengan bahan yang mudah terbakar dapat langsung terbakar dipicu oleh oksigen yang dilepaskan.¹

Konsentrasi

Konsentrasi H₂O₂ adalah: 1) 3-3,5% (kadar farmasi) sediaan dengan konsentrasi ini banyak dijual di apotek, toko obat dan supermarket. Sediaan ini mengandung sejumlah stabilisator, seperti asetanilid, fenol, natrium stanat dan tetranatrium fosfat yang bersifat toksik, sehingga tidak direkomendasikan untuk pemakaian dalam tubuh; 2) 6% (kadar kecantikan) banyak digunakan di salon kecantikan sebagai pelarut zat warna rambut. Tidak direkomendasikan untuk pemakaian dalam tubuh; 3) 30% (kadar regen) digunakan dalam percobaan di laboratorium dan biasanya mengandung stabilisator; 4) 30-32% (kadar elektronik) digunakan untuk membersihkan komponen elektronik; 5) 35% (kadar teknik) biasa digunakan bersama dengan fosfor untuk menetralisir klorin dalam air; 6) 35% (kadar makanan) digunakan dalam produk makanan seperti keju dan telur. Juga terdapat dalam lapisan kertas alumunium pembungkus aseptik untuk makanan, seperti produk jus buah dan susu. Ini merupakan kadar yang direkomendasi untuk pemakaian dalam tubuh; 7) 90% digunakan sebagai sumber oksigen dalam bahan bakar roket.⁶

Menurut code of federal regulation, konsentrasi H₂O₂ terbagi atas: 1) <8% tidak berbahaya. Digunakan sebagai baking soda pasta gigi, sterilisasi kontak lens, deterjen dan lain-lain; 2) 8-27,5%, Oxidizer class-1 (bahaya terbakar); 3) 27,5–52%, Oxidizer class-2, corrosive (bahaya terhadap kesehatan, yaitu dapat membakar kulit/jaringan), unstable/reactive class-1 (bahaya ledakan); 4) 52-91%, Oxidizer class-3, corrosive and unstable/reactive class-3; 5) >91%, Oxidizer class-4, corrosive and unstable/reactive class-4.⁶

Efek yang merugikan

H₂O₂ adalah suatu senyawa yang iritan terhadap mata, membran mukosa dan kulit. Pemaparan singkat pada mata dapat mengakibatkan rasa perih dan mata berair, walaupun dengan konsentrasi 1-3%. Kontak kulit akan menyebabkan pemutihan kulit sementara. Inhalasi pada kadar yang tinggi akan menyebabkan iritasi yang berat pada hidung dan saluran napas. Bila tertelan, maka akan terjadi iritasi sampai kerusakan berat pada saluran cerna. Keracunan sistemik akan menyebabkan sakit kepala, pusing, muntah, diare, tremor, mati rasa, kejang, edema paru, kehilangan kesadaran sampai syok.⁷

Cara penyimpanan

H₂O₂ sebaiknya disimpan dalam ruangan dingin, kering, dengan ventilasi yang baik, dan dijauhkan dari bahan-bahan yang mudah terbakar. Tempat penyimpanan seharusnya terbuat dari bahan yang tidak bereaksi, seperti stainless steel, kaca, beberapa jenis plastik dan campuran aluminium yang berwarna gelap.⁶

Hidrogen peroksida dan reactive oxygen species (ROS)

H₂O₂ dengan ion oksigen dan radikal bebas termasuk dalam reactive oxygen species (ROS). ROS adalah produk metabolisme oksigen dalam tubuh normal yang bersifat sangat reaktif, yang disebut radikal bebas adalah radikal superoksid (O₂^-), radikal hidroksil, (OH^-) dan radikal hidroperoksil (HO₂^-). H₂O₂ sendiri bukan suatu radikal bebas.⁴ Nilai produksi dan pembersihan ROS berada dalam keadaan seimbang pada tubuh yang sehat. Bila ada penambahan oksidan eksogen seperti asap rokok, polusi udara, sinar ultraviolet, radiasi, obat seperti cisplatin dan aminoglikosida, atau asupan kalori yang berlebihan, maka keseimbangan ini akan bergeser ke arah pembentukan ROS yang lebih banyak.⁵

Efek berbahaya dari ROS adalah kerusakan deoxyribonucleic acid (DNA), oksidasi polyunsaturated fatty acid lemak atau peroksidasi lipid, dan oksidasi asam amino protein yang berujung pada kematian sel.^4,8

H₂O₂ secara elektris mempunyai sifat netral, sehingga tidak dihambat saat berdifusi melewati membran sel. Masa hidup H₂O₂ in vivo sangat singkat, yaitu dalam waktu milidetik. Kestabilannya dipengaruhi oleh pH dalam lingkungan oksidasi seperti ekstraseluler, H₂O₂ lebih stabil daripada dalam lingkungan reduksi seperti intraseluler.²

Produksi hidrogen peroksida

Sumber utama H₂O₂ sel adalah mitokondria. Selama proses respirasi seluler di mitokondria, O₂ akan berperan dalam pembentukan adenosine trifosfat (ATP), akan tetapi sebagian O₂ akan tereduksi membentuk superoksid, O₂ˉ yang reaktif. Ini diperkirakan akibat kehilangan satu elektron dalam rantai transpor elektron mitokondria. Proses ini selanjutnya akan mereduksi O₂ˉ (dismutasi) lagi menjadi H₂O_2, dengan perantaraan enzim superoksid dismutase (SOD) dan H₂O₂ akan tereduksi menjadi radikal hidroksil, OH^-, suatu oksidan yang luar biasa reaktif. Hal ini bisa terjadi spontan, akibat pengaruh beberapa enzim atau pemaparan radiasi ionisasi. Perubahan ini lebih mudah terjadi bila adanya unsur logam seperti besi atau tembaga. Selain terbentuk dari dismutasi superoksid, ia juga terbentuk oleh glikolat oksidase dalam peroksisom.^4,9

 

                        

                                                                 

Bakteri pun dapat menghasilkan H₂O₂. Penelitian oleh Seki,¹⁰ menyimpulkan bahwa Streptococcus pyogenes menghasilkan H₂O₂ dengan mengkonsumsi glukosa, melalui perantaraan tiga enzim, yaitu NADH oksidase (di sitoplasma), laktat oksidase (di membran sel) dan α-gliserofosfat oksidase. Penelitian in vivo dan in vitro, menyimpulkan bahwa H₂O₂ merupakan faktor virulensi yang penting untuk merusak jaringan tubuh manusia.

Selain itu H₂O₂ yang dihasilkan suatu bakteri dapat menghambat pertumbuhan bakteri lainnya. Pericone,¹¹ menunjukkan bahwa kuman Streptococcus pneumonia yang diisolasi dari nasofaring menghasilkan H₂O_2, diperantarai enzim piruvat oksidase (SpxB) dalam keadaan aerob. Produk ini dapat membunuh (bakterisidal) Haemophillus influenzae, menghambat pertumbuhan (bakteriostatik) Moraxella catarrhalis dan Neisseria meningitidis. Organisme dalam mulut yang dapat dibunuh atau dihambat oleh H₂O₂ adalah Neisseria gonorrhea, Staphylococcus aureus dan Corynebacterium diphteria.

Takoudes dan Haddad,³ menyatakan bahwa bakteri Streptococcus pneumonia dan netrofil yang diisolasi dari penderita otitis media akan melepaskan H₂O₂ yang selanjutnya akan berubah menjadi radikal bebas.

Lactobacillus di kolon dan vagina dapat menghasilkan H₂O₂, yang akan membunuh bakteri dan virus patogen lain.⁶ Melalui penelitian oleh Bolm,¹² dilaporkan bahwa H₂O₂ yang dihasilkan oleh Streptococcus pneumonia, Streptococcus viridans, Streptococcus group B dan C, serta Pneumonoccus dapat membunuh larva nematoda Caenorhabditis elegans.

Pemberian obat tertentu dapat merangsang pembentukan H₂O_2. Ciprofloxacin dapat merangsang terbentuknya ROS termasuk H₂O₂ dalam tubuh bakteri, yang akan menyebabkan kerusakan DNA bakteri tersebut. Hal senada disimpulkan oleh Goswami,¹³ pada penelitian mereka terhadap bakteri Escheria coli, bahwa O₂ˉ dan H₂O₂ terlibat dalam aksi antibakterial Ciprofloxacin. Walaupun demikian, mereka belum dapat menjelaskan dengan lengkap mekanismenya.

Peran hidrogen peroksida dalam jaringan tubuh manusia

H₂O₂ berperan pada proses luka pada pembuluh darah kecil, yang mengakibatkan peningkatan permeabilitas endotel. Hal ini menunjukkan bahwa H₂O₂ bersifat toksik pada endotel. Selain itu, dapat menghambat transpor anion, merangsang aktivitas pompa natrium-kalium membran sel dan kerusakan DNA.¹⁴ Menurut penelitian Lee et al,¹⁵ setelah pemberian H₂O₂ 1% dan 3% dalam larutan salin dengan nebuliser sebanyak tiga kali dalam 24 jam pada tikus. Peningkatan permeabilitas vaskuler, respons jalan napas terjadi bersamaan dengan peningkatan ekspresi protein vascular endothelial growth factor (VEGF). Hal yang sebaliknya terjadi setelah pemberian antioksidan, asam lipoat-α dan L-2-Oxothiazolidine-4-carboxylic acid (OTC). Ini menunjukkan H₂O₂ menyebabkan peningkatan permeabilitas endotel melalui regulasi VEGF. ROS termasuk H₂O₂ juga menyebabkan peningkatan produksi mukus, penurunan fungsi dan jumlah epitel bersilia.¹⁵

Di sisi lain, ROS dalam hal ini H₂O₂ memiliki sifat yang menguntungkan, yaitu sebagai bagian sistem pertahanan tubuh. H₂O₂ bersifat bakterisidal dihasilkan oleh lekosit fagositik, seperti netrofil dan makrofag, melalui proses yang disebut oxidative burst atau respiratory burst.⁵ Proses ini diperantarai oleh enzim nikotinamida adenine dinukleotid fosfat tereduksi (NADPH) oksidase.¹⁶ Adanya patogen akan memicu produksi interleukin-12 oleh makrofag dan sel dendrit, yang selanjutnya menginduksi sekresi interferon-γ oleh sel T dan natural killer cell. Interferon-γ ini akan mengaktifkan makrofag dan netrofil untuk menghasilkan TNF-α dan NADPH oksidase.¹⁶

 

Gambar 2. Peranan NADPH oksidase dalam membentuk H₂O₂ (oxidative burst).²¹

 

                                  Gambar 3. Produksi H₂O₂ oleh makrofag.¹⁶

                      Gambar 4. Metabolisme ROS.⁵

Aktivitas limfosit T juga dipengaruhi oleh H₂O_2. H₂O₂ yang dilepaskan oleh makrofag akan merangsang limfosit T untuk berikatan dengan antigen mikroorganisme pada reseptor sel T (T cell receptor). Reseptor sel T ini nantinya lewat MAPK pathway akan merangsang mitokondria limfosit T menghasilkan H₂O₂.⁵

Hidrogen peroksida dalam jaringan tubuh manusia: 1) rongga mulut, esophagus dan lambung. H₂O₂ yang ada di minuman seperti teh hijau, teh hitam dan kopi instant, konsentrasinya dapat mencapai di atas 100 mikro-M dan bila tertelan, maka akan segera berdifusi ke dalam sel. H₂O₂ terdapat pada air liur akan mengoksidasi tiosianat dengan enzim peroksidase, menghasilkan produk toksik yang akan menghambat pertumbuhan beberapa bakteri; 2) sistem respirasi. H₂O₂ juga ditemukan dalam udara ekspirasi, terutama pada penderita penyakit paru, akibat proses fagositosis yang dilepaskan oleh makrofag alveolar dan netrofil; 3) ginjal dan saluran kencing. H₂O₂ dapat terdeteksi di urin dengan konsentrasi bisa mencapai 100 mikro-M. Ini diperkirakan akibat autoksidasi sel. Ada pemikiran bahwa senyawa ini terlibat dalam modulasi fungsi ginjal, namun mekanismenya belum dapat diterangkan; 4) endotel vaskuler dan sel darah sirkulasi. Beberapa studi menegaskan ditemukannya kadar yang cukup banyak dalam plasma darah. Di sini ia dapat bereaksi dengan protein heme, askorbat dan kelompok protein-SH. H₂O₂ dalam plasma dapat berdifusi ke dalam eritrosit, lekosit, endotel dan platelet untuk proses metabolisme; 5) mata, telah dilaporkan adanya H₂O₂ dalam akuos humor dan vitreus humor manusia dan binatang, yang diperkirakan berasal dari oksidasi glutation atau askorbat. Ketidakmampuan epitel lensa, retina dan jaringan lain untuk membuangnya menyebabkan terjadi akumulasi.⁷

Antioksidan

Radikal bebas dapat dihilangkan dari lingkungan sel dengan perantaraan antioksidan. Enzim antioksidan yang ada yaitu superoksida dismutase (SOD), glutation peroksidase dan katalase.⁴ Antioksidan non-enzim yang ada dalam tubuh yaitu glutation, α-tokoferol (vitamin E), asam askorbat (vitamin C), β-karoten (vitamin A), albumin, bilirubin dan asam urat. Antioksidan dan enzimnya akan merubah oksidan atau radikal bebas menjadi senyawa yang aman dan kurang reaktif.⁸

Enzim SOD akan merubah superoksid, O₂ˉ menjadi H₂O₂:

2O₂ˉ  +  2H^{+                      SOD} O₂ + H₂O₂

Glutation (GSH) peroksidase akan merubah H₂O₂ menjadi air dan glutation disulfid (GSSG):

                H₂O₂   +  2 GSH    ^{Glutation peroksidase}      2 H₂O +  GSSG            

Katalase akan merubah H₂O₂ menjadi air dan oksigen:

                                                    2 H₂O₂           ^Katalase          H₂O   +  O₂

Peran hidrogen peroksida pada otitis media

H₂O₂ dipikirkan berperan dalam proses infeksi di telinga, baik secara langsung atau lewat produk dismutasi yang dihasilkan, yaitu OH^-. Yilmaz⁴ di Turki, melakukan penelitian terhadap cairan telinga tengah dan darah perifer dari 24 penderita otitis media efusi (OME) yang dilakukan operasi insersi tuba ventilasi dan adenoidektomi. Mereka mendapatkan bahwa kadar oksidan dalam hal ini produk oksidasi, malondialdehid, meningkat sebelum operasi dan menurun setelah operasi. Sebaliknya kadar antioksidan, yaitu asam askorbat, α-tokoferol dan glutation, rendah sebelum operasi dan lalu meningkat setelah operasi. Proses inflamasi otitis media akan meningkatkan produksi radikal bebas O₂ˉ dan OH^- lekosit. Produk ini akan mengakibatkan peroksidasi lipid (lipid peroxidation) membran sel mukosa, yang menghasilkan malondialdehid sebagai produk oksidasi. Ketidakseimbangan produksi oksidan (radikal bebas) dan antioksidan akan menimbulkan keadaaan yang disebut stres oksidatif (oxidative stress), yang dalam waktu tertentu akan menyebabkan kerusakan sel/jaringan telinga tengah.

H₂O₂ dilaporkan dapat memperlambat aktivitas gerak silia, meningkatkan permeabilitas membran dan meningkatkan sekresi mukus. Perlambatan gerak silia di tuba Eustachius dan telinga tengah (TT) dapat menimbulkan OME. Lebih jauh, kerusakan DNA sel dan proteinnya dapat menyebabkan kerusakan struktur silia sel, menghambat regenerasi seluler, mengganggu sintesa enzim antioksidan dan glutation. Semua hal ini tentu akan semakin memperberat kerusakan jaringan di tuba Eustachius dan telinga tengah. Kemotaksis netrofil juga menurun pada penderita OME. Ini dipikirkan akibat penghambatan mediator oleh produk oksidasi atau defisiensi antioksidan.⁴

Pada otitis media supuratif akut (OMA), H₂O₂ juga diproduksi oleh lekosit polimorfonuklear dan Streptococcus pneumonia. Setelah pemberian antibiotik, bakteri yang mati akan merangsang reaksi inflamasi yang mengarah pada peroksidasi lipid membran sel.⁴ Haddad,¹⁷ melakukan penelitian terhadap lipoperoksidasi yang terjadi pada otitis media. Reaksi peroksidasi radikal bebas dan H₂O₂ pada lipid membran sel (lipoperoksidasi) akan menghasilkan lipid hidroperoksida. Produk oksidasi ini diukur pada guinea pig, setelah telinga tengahnya diinjeksi dengan suspensi Streptococcus pneumonia. Hasilnya pada hari kelima, muncul tanda-tanda otitis media dan nilai lipoperoksidasi mencapai titik tertinggi dari rentang 30 hari pengukuran. Kesimpulannya adalah lipoperoksidasi berperan dalam terjadinya peradangan telinga tengah akibat infeksi. Staphylococcus aureus sebagai salah satu kuman penyebab otitis media, dapat dibunuh oleh netrofil yang menghasilkan H₂O₂. Senyawa ini akan masuk ke dalam sel bakteri dan bereaksi dengan ion besi (Fe⁺⁺), melalui reaksi Fenton membentuk radikal hidroksil (OH^-) yang akan membunuh bakteri tersebut.¹⁷

Obat aminoglikosida yang diberi pada otitis media memiliki efek ototoksik. Mekanisme yang dapat dijelaskan, yaitu kation aminoglikosida dalam telinga akan berikatan dengan ion membran sel rambut luar dan diinternalisasi. Dalam sel ikatan ini bereaksi dengan besi dan akan merangsang O₂ membentuk O₂^-, yang selanjutnya dengan SOD akan membentuk H₂O₂. Senyawa ini akan dipecah melalui reaksi Fenton membentuk OH^- yang sangat radikal.¹⁸

Pemberian hidrogen peroksida sebagai tetes telinga

Pemberian H₂O₂ sebagai tetes telinga telah lama dilakukan. Secara klinis senyawa ini berguna untuk menghancurkan serumen, mengobati telinga berair dan membersihkan tuba ventilasi yang tersumbat. Di samping itu, ia juga mempunyai efek yang merugikan, yaitu merusak epitel neurosensori koklea, berdasarkan penelitian pada guinea pig. Perez² mencoba membuktikan lagi pada tikus pasir yang diberi H₂O₂ topikal telinga, dibandingkan larutan salin, lalu diukur dengan vestibuler evoked potential (VsEPs) dan auditory brainstem response (ABR). Hasilnya H₂O₂ meningkatkan ambang alat bantu dengar (ABR) secara bermakna sampai 60 dB, sedangkan larutan salin tidak memberi pengaruh apapun. Dapat disimpulkan bahwa H₂O₂ memberi efek merugikan terhadap fungsi koklea dan vestibuler telinga tikus pasir. Penelitian ini juga menggambarkan efek reactive oxygen species pada kerusakan telinga dalam. Walaupun percobaan ini bukan pada manusia, kehati-hatian diperlukan bila memberikan H₂O₂ dalam jumlah yang banyak pada telinga dengan perforasi membran timpani.² Nader¹⁹ mengutip laporan Clerici, bahwa H₂O₂ menyebabkan pemendekkan sel rambut luar dan pembentukan bleb. Percobaan melalui penyuntikan langsung ke dalam koklea guinea pig ini telah mempengaruhi stimuli akustik pada sel rambut koklea.

Berbeda dengan ini, beberapa penelitian menunjukkan H₂O₂ tidak memberi efek ototoksik pada binatang percobaan. Nader¹⁹ memberikan H₂O₂ 3% dibandingkan dengan larutan salin pada chinchillas. Larutan ini diberi sebanyak 2 ml, didiamkan selama lima menit lalu dialirkan keluar pada telinga chinchillas yang dipasang tuba ventilasi, dan diberi berturut-turut selama tujuh hari. Hasil pengukuran ABR pada hari ke-1 dan ke-5 menunjukkan peningkatan ambang dengan perbedaan yang tidak bermakna. Disimpulkan bahwa H₂O₂ yang diberi sesuai standar klinik, tidak memberi efek ototoksik pada telinga chinchillas. Hal ini berkorelasi dengan laporan Brenman et al pada tahun 1986, seperti yang dikutip Nader,¹⁹ bahwa H₂O₂ efektif dalam membersihkan tuba ventilasi manusia tanpa mengganggu sistem pendengaran perifer. Nader¹⁹ mengutip laporan Westine, bahwa H₂O₂ tidak lebih efektif dari air dalam membersihkan tuba ventilasi yang tersumbat dengan cairan efusi, khususnya mukoid. Spekulasi mereka bahwa H₂O₂ lebih efektif dalam melarutkan darah yang menyumbat tuba tersebut, karena darah mengandung enzim katalase yang akan merubahnya menjadi air.

Di banyak tempat, H₂O₂ digunakan sebagai pelarut/pembersih serumen. Chyuan²⁰ dari RS Gleneagles, Singapura menyarankan pemberian H₂O₂ pada serumen yang keras dan menutup, di samping baby oil, gliserin dan obat lain. Perez² mengutip laporan Robinson dan Hawke, bahwa H₂O₂ 3% dan natrium bikarbonat 10% paling efektif dalam melarutkan serumen. Paparella²¹ mengatakan bahwa pemberian H₂O₂ akan menimbulkan gelembung-gelembung oksigen dan air yang membasahi telinga dan melunakkan serumen. Hal yang sama juga diterapkan oleh para ahli dari Universitas California dan Arizona Utara dengan memberi H₂O₂ tetes telinga sebanyak 2-3 kali sehari. Menurut Hain TC,²² H₂O₂ hanya bekerja baik pada serumen yang tidak terlalu banyak. Mereka juga menyarankan untuk tidak memberi cairan apapun, termasuk H₂O₂ pada infeksi telinga dengan perforasi membran timpani. Beberapa penulis menyarankan H₂O₂ diberi pada otitis eksterna dengan krusta atau debris yang keras atau sekret yang cukup kental.^22,23

DISKUSI

Hidrogen peroksida atau H₂O₂ adalah suatu senyawa yang terbentuk secara alami di alam atau dapat disintesis secara kimia, dan memiliki sifat fisik dan kimia tertentu. H₂O₂ tersedia dalam beberapa konsentrasi. Semakin tinggi konsentrasi, semakin tinggi oxidizer class, corrosive dan unstable/reactive class. Konsentrasi yang paling banyak dipakai di bidang kesehatan adalah 3%. H₂O₂ memiliki efek yang merugikan pada mata, mukosa dan kulit.

H₂O₂ bersama dengan ion oksigen dan radikal bebas, termasuk dalam reactive oxygen species (ROS). ROS adalah oksigen produk metabolisme normal dalam sel tubuh yang bersifat sangat reaktif. H₂O₂ sendiri bukan suatu radikal bebas. Sumber utama H₂O₂ sel adalah mitokondria.

Bakteri juga menghasilkan H₂O₂, di antaranya Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumonia, Streptococcus viridans, Streptococcus group B dan C, Lactobacillus, serta Pneumonoccus. H₂O₂ yang dihasilkan suatu bakteri merupakan faktor virulensi yang penting untuk merusak jaringan tubuh manusia, dan juga dapat menghambat pertumbuhan bakteri lainnya. H₂O₂ bersifat bakterisidal dan dihasilkan oleh lekosit fagositik, seperti netrofil dan makrofag, melalui proses yang disebut oxidative burst atau respiratory burst.

H₂O₂ menyebabkan peningkatan permeabilitas melalui regulasi VEGF. Di membran sel, ia akan menyebabkan penghambatan transpor anion, merangsang aktivitas pompa natrium-kalium membran sel. H₂O₂ dianggap berperan dalam proses infeksi di telinga, baik secara langsung atau lewat produk dismutasi yang dihasilkannya. H₂O₂ dapat memperlambat aktivitas gerak silia, meningkatkan permeabilitas membran, meningkatkan sekresi mukus, akhirnya kerusakan DNA dan kematian sel.

Disimpulkan bahwa H₂O₂ dapat digunakan untuk menghancurkan serumen, mengobati telinga dengan krusta pada otitis eksterna dan membersihkan tuba ventilasi yang tersumbat. Namun demikian, perlu kehati-hatian dalam memberi H₂O₂ untuk mengobati telinga dengan perforasi membran timpani.

DAFTAR PUSTAKA

1.       US peroxide. Introduction to hydrogen peroxide. [database on the internet].  Atlanta: c2008 - [cited 2009 Jul 15]. Available from: http://www.h2o2.com/intro/overview.html.

2.       Perez R, Freeman S, Cohen D, Sichel JY, Sohmer H. The effect of hydrogen peroxide applied to the middle ear on inner ear function. Laryngoscope 2003; 113:2042-6.

3.       Takoudes TG, Haddad J. Evidence of oxygen free radical damage in human otitis media. Otolaryngol Head Neck Surg 1999; 120 (5):5:638-42.

4.       Yilmaz T, Kocan EG, Besler HT, Yilmaz G, Gursel B. The role of oxidants and antioxidants in otitis media with effusion in children. Otolaryngol Head Neck Surg 2004; 131(6):797-803.

5.       Nindl G. Hydrogen peroxide from oxidative stressor to redox regulator. Cell Sci Rev 2004; 1(2):1-12.

6.       Williams DG. The many benefits of hydrogen peroxide. Family Health News [homepage on the internet]. c2003 [updated 2003 Jul 17; cited 2007 Nov 8]. Available from: http://www.rebprotocol.net/November2007/The%20Many%20Benefits%20of%20Hydrogen%20Peroxide.pdf

7.       Halliwell B, Clement MV, Long LH. Hydrogen peroxide in the human body. FEBS Lett 2000; 486(1):10-3.

8.       Campbell K. Ototoxicity: understanding oxidative mechanisms. J Am Acad Audiol 2003; 14(3):121-3.

9.       Bowler RP, Crapo JD. Oxidative stress in airways. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166:38-43.

10.   Seki M, Iida K, Saito M, Nakayama H, Yoshida S. Hydrogen peroxide production in streptococcus pyogenes: involvement of lactate oxidase and coupling with aerobic utilization of lactate. J Bacteriology 2004; 186(7):2046-51.

11.   Pericone CD, Overweg K, Hermans PWM, Weiser JN. Inhibitory and bactericidal effects of hydrogen peroxide production by Streptococcus pneumonia on other inhibitans of the upper respiratory tract. Infect Immun 2000; 68(7):3390-7.

12.   Bolm M, Jansen WTM, Schnabel R, Chhatwal GS. Hydrogen peroxide mediated killing of caenorhabditis elegans: a common feature of different streptococcal species. Infect Immun 2004; 72(2):1192-4.

13.   Goswami M, Mangoli SH, Jawali N. Involvement of reactive oxygen species in the action of ciprofloxacin against Escherichia coli. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50(3):949-54.

14.   Okayama N, Kevil CG, Correia L, Heuil DJ, Itoh M, Grisham MB, et al. Nitric oxide enhance hydrogen peroxide-mediated endothelial permeability in vitro. Am J Physiol Cell Physiol 1997; 273(5):1581-7.

15.   Lee KS, Kim SR, Park SJ, Park HS, Min KH, Lee MH, et al. Hydrogen peroxide induced vascular permeability via regulation of vascular endothelial growth factor. Am J Respir Cell Mol Biol 2006; 35:190-7.

16.   Himes JAL, Gallin JI. Immunodeficiency diseases caused by defects in phagocytes. N Engl J Med 2000; 343:1703-14.

17.   Haddad J. Lipoperoxidation as a measure of free radical injury in otitis media. Laryngoscope 1998; 108:524-30.

18.   Repine JE, Fox RB, Berger EM. Hydrogen peroxide kills Staphylococcus aureus by reacting with staphylococcal iron to form hydroxyl radical. J Biol Chem 1981; 256(14):7094-6.

19.   Nader M, Kourelis M, Daniel SJ. Hydrogen peroxide ototoxicity in unblocking ventilation tube: a Chinchilla pilot study. Otolaryngol Head Neck Surg 2007; 136(2):216-20.

20.   Chyuan HS. Earwax [homepage on the internet]. Chinnese: Huang Ear Nose Throat Surgery, Inc; c2008 [updated 2009 Jan 10; cited 2009 March 26]. Available from: http://www.entsurgery.com.sg/index.php?

21.   Paparella M. Earwax [homepage on the internet]. Minnesota: Paparella Ear Head & Neck Institute; c2008 [update 2008 Jul 14; cited 2008 Nov 9]. Available from: http://www.pehni.com/patient_ed/earwax.htm.

22.   Hain TC. Ear wax [homepage in the internet]. Chicago: American Hearing Research Foundation; c2004 [updated 2008 Aug 20; cited 2008 Dec 7]. Available from: http://www.american-hearing.org/disorders/hearing/ear_wax.html.

23.   Sander R. Otitis externa: a practical guide to treatment and prevention. Am Fam Physic 2001; 63:927-36.

Read More

Ikatan Kimia

IKATAN KIMIA

·         Definisi Ikatan Kimia

Adalah ikatan yang terjadi antar atom atau antar molekul dengan cara sebagai berikut :

a)       atom yang 1 melepaskan elektron, sedangkan atom yang lain menerima elektron (serah terima elektron)

b)       penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari masing-masing atom yang berikatan

c)       penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan

Ø  Tujuan pembentukan ikatan kimia adalah agar terjadi pencapaian kestabilan suatu unsur.

Ø  Elektron yang berperan pada pembentukan ikatan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom/unsur yang terlibat.

Ø  Salah 1 petunjuk dalam pembentukan ikatan kimia adalah adanya 1 golongan unsur yang stabil yaitu golongan VIIIA atau golongan 18 (gas mulia).

Ø  Maka dari itu, dalam pembentukan ikatan kimia; atom-atom akan membentuk konfigurasi elektron seperti pada unsur gas mulia.

Ø  Unsur gas mulia mempunyai elektron valensi sebanyak 8 (oktet) atau 2 (duplet, yaitu atom Helium).

Periode	Unsur	Nomor Atom	K	L	M	N	O	P
1	He	2	2
2	Ne	10	2	8
3	Ar	18	2	8	8
4	Kr	36	2	8	18	8
5	Xe	54	2	8	18	18	8
6	Rn	86	2	8	18	32	18	8

Ø  Kecenderungan unsur-unsur untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia terdekat dikenal dengan istilah Aturan Oktet

o   Lambang Lewis

Adalah lambang atom yang dilengkapi dengan elektron valensinya.

·   Lambang Lewis gas mulia menunjukkan 8 elektron valensi (4 pasang).

·   Lambang Lewis unsur dari golongan lain menunjukkan adanya elektron tunggal (belum berpasangan).

Berdasarkan perubahan konfigurasi elektron yang terjadi pada pembentukan ikatan, maka ikatan kimia dibedakan menjadi 4 yaitu : ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan kovalen koordinat / koordinasi / dativ dan ikatan logam.

1). Ikatan Ion ( elektrovalen )

• Terjadi jika atom unsur yang memiliki energi ionisasi kecil/rendah melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan atom unsur lain yang mempunyai afinitas elektron besar/tinggi menangkap/menerima elektron tersebut (membentuk anion).
• Kedua ion tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya elektrostatis (sesuai hukum Coulomb).
• Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan unsur yang cenderung menerima elektron adalah unsur non logam.

Contoh 1 :

Ikatan antara  dengan

Konfigurasi elektronnya :

= 2, 8, 1

 = 2, 8, 7

§  Atom Na melepaskan 1 elektron valensinya sehingga konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia.

§  Atom Cl menerima 1 elektron pada kulit terluarnya sehingga konfigurasi elektronnya sama dengan gas mulia.

(2,8,1)       (2,8)

(2,8,7)            (2,8,8)

§  Antara ion Na⁺ dengan terjadi gaya tarik-menarik elektrostatis sehingga terbentuk senyawa ion NaCl.

Contoh 2 :

Ikatan antara Na dengan O

ü  Supaya mencapai oktet, maka Na harus melepaskan 1 elektron menjadi kation Na⁺

(2,8,1)       (2,8)

ü  Supaya mencapai oktet, maka O harus menerima 2 elektron menjadi anion

(2,6)               (2,8)

ü  Reaksi yang terjadi :

                   (x2)

                 (x1)

                                             +

2 Na + O           2 Na⁺ +        Na₂O

Contoh lain : senyawa MgCl₂, AlF₃ dan MgO

v  Soal : Tentukan senyawa yang terbentuk dari :

1). Mg dengan F

2). Ca dengan Cl

3). K dengan O

Senyawa yang mempunyai ikatan ion antara lain :

a)       Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan halogen (VIIA)

Contoh : NaF, KI, CsF

b)       Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan oksigen (VIA)

Contoh : Na₂S, Rb₂S,Na₂O

c)       Golongan alkali tanah (IIA) dengan golongan oksigen (VIA)

Contoh : CaO, BaO, MgS

Sifat umum senyawa ionik :

1)       Titik didih dan titik lelehnya tinggi

2)       Keras, tetapi mudah patah

3)       Penghantar panas yang baik

4)       Lelehan maupun larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit)

5)       Larut dalam air

6)       Tidak larut dalam pelarut/senyawa organik (misal : alkohol, eter, benzena)

2).  Ikatan Kovalen

o   Adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang berikatan.

o   Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah 1 atom yang akan berikatan untuk melepaskan elektron (terjadi pada atom-atom non logam).

o   Ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion.

o   Atom non logam cenderung untuk menerima elektron sehingga jika tiap-tiap atom non logam berikatan maka ikatan yang terbentuk dapat dilakukan dengan cara mempersekutukan elektronnya dan akhirnya terbentuk pasangan elektron yang dipakai secara bersama.

o   Pembentukan ikatan kovalen dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron tersebut harus sesuai dengan konfigurasi elektron pada unsur gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He berjumlah 2 elektron).

Ada 3 jenis ikatan kovalen :

a).  Ikatan Kovalen Tunggal

Contoh 1 :

ü  Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom H membentuk molekul H₂

ü  Konfigurasi elektronnya :

  = 1

ü  Ke-2 atom H yang berikatan memerlukan 1 elektron tambahan agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil (sesuai dengan konfigurasi elektron He).

ü  Untuk itu, ke-2 atom H saling meminjamkan 1 elektronnya sehingga terdapat sepasang elektron yang dipakai bersama.

Rumus struktur        =

Rumus kimia  = H₂

Contoh 2 :

v  Ikatan yang terjadi antara atom H dengan atom F membentuk molekul HF

v  Konfigurasi elektronnya :

  = 1

             = 2, 7

v  Atom H memiliki 1 elektron valensi sedangkan atom F memiliki 7 elektron valensi.

v  Agar atom H dan F memiliki konfigurasi elektron yang stabil, maka atom H dan atom F masing-masing memerlukan 1 elektron tambahan (sesuai dengan konfigurasi elektron He dan Ne).

v  Jadi, atom H dan F masing-masing meminjamkan 1 elektronnya untuk dipakai bersama.

Rumus struktur        =

Rumus kimia  =  HF

v  Soal :

Tuliskan pembentukan ikatan kovalen dari senyawa berikut :

( lengkapi dengan rumus struktur dan rumus kimianya )

1)       Atom C dengan H membentuk molekul CH₄

2)       Atom H dengan O membentuk molekul H₂O

3)       Atom Br dengan Br membentuk molekul Br₂

b). Ikatan Kovalen Rangkap Dua

Contoh :

§  Ikatan yang terjadi antara atom O dengan O membentuk molekul O₂

§  Konfigurasi elektronnya :

= 2, 6

§  Atom O memiliki 6 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom O memerlukan tambahan elektron sebanyak 2.

§  Ke-2 atom O saling meminjamkan 2 elektronnya, sehingga ke-2 atom O tersebut akan menggunakan 2 pasang elektron secara bersama.

Rumus struktur        :

Rumus kimia  : O₂

§  Soal :

Tuliskan pembentukan ikatan kovalen dari senyawa berikut : (lengkapi dengan rumus struktur dan rumus kimianya)

1)       Atom C dengan O membentuk molekul CO₂

2)       Atom C dengan H membentuk molekul C₂H₄ (etena)

c). Ikatan Kovalen Rangkap Tiga

Contoh 1:

o   Ikatan yang terjadi antara atom N dengan N membentuk molekul N₂

o   Konfigurasi elektronnya :

= 2, 5

o   Atom N memiliki 5 elektron valensi, maka agar diperoleh konfigurasi elektron yang stabil tiap-tiap atom N memerlukan tambahan elektron sebanyak 3.

o   Ke-2 atom N saling meminjamkan 3 elektronnya, sehingga ke-2 atom N tersebut akan menggunakan 3 pasang elektron secara bersama.

Rumus struktur        :

Rumus kimia  : N₂

Contoh 2:

§  Ikatan antara atom C dengan C dalam etuna (asetilena, C₂H₂).

§  Konfigurasi elektronnya :

= 2, 4

  = 1

§  Atom C mempunyai 4 elektron valensi sedangkan atom H mempunyai 1 elektron.

§  Atom C memasangkan 4 elektron valensinya, masing-masing 1 pada atom H dan 3 pada atom C lainnya.

                 

(Rumus Lewis)           (Rumus bangun/struktur)

3).  Ikatan Kovalen Koordinasi / Koordinat / Dativ / Semipolar

• Adalah ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan [Pasangan Elektron Bebas (PEB)], sedangkan atom yang lain hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama.
• Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan dativ digambarkan dengan tanda anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron.

Contoh 1:

• Terbentuknya senyawa

atau

Contoh 2:

• Terbentuknya molekul ozon (O₃)
• Agar semua atom O dalam molekul O₃ dapat memenuhi aturan oktet maka dalam salah 1 ikatan , oksigen pusat harus menyumbangkan kedua elektronnya.

Rumus struktur :

        O

4).  Ikatan Logam

v  Adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik-menarik yang terjadi antara muatan positif dari ion-ion logam dengan muatan negatif dari elektron-elektron yang bebas bergerak.

v  Atom-atom logam dapat diibaratkan seperti bola pingpong yang terjejal rapat 1 sama lain.

v  Atom logam mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga sangat mudah untuk dilepaskan dan membentuk ion positif.

v  Maka dari itu kulit terluar atom logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari 1 atom ke atom lain.

v  Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi tersebut tidak tetap posisinya pada 1 atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari 1 atom ke atom lain.

Gambar Ikatan Logam

v  Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang menyelimuti ion-ion positif logam.

v  Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam yaitu :

a).  berupa zat padat pada suhu kamar, akibat adanya gaya tarik-menarik yang cukup kuat antara elektron valensi (dalam awan elektron) dengan ion positif logam.

b).  dapat ditempa (tidak rapuh), dapat dibengkokkan dan dapat direntangkan menjadi kawat. Hal ini akibat kuatnya ikatan logam sehingga atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatannya tidak terputus.

c).  penghantar / konduktor listrik yang baik, akibat adanya elektron valensi yang dapat bergerak bebas dan berpindah-pindah. Hal ini terjadi karena sebenarnya aliran listrik merupakan aliran elektron.

Polarisasi Ikatan Kovalen

      Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom.

Contoh 1 :

Molekul HCl

      Meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar daripada atom H.

      Akibatnya atom Cl menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah Cl (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HCl).

    

      Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan.

      Sebaliknya, suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI tertarik sama kuat ke semua atom.

Contoh 2 :

               

      Dalam tiap molekul di atas, ke-2 atom yang berikatan menarik PEI sama kuat karena atom-atom dari unsur sejenis mempunyai harga keelektronegatifan yang sama.

      Akibatnya muatan dari elektron tersebar secara merata sehingga tidak terbentuk kutub.

Contoh 3 :

                  

      Meskipun atom-atom penyusun CH₄ dan CO₂ tidak sejenis, akan tetapi pasangan elektron tersebar secara simetris diantara atom-atom penyusun senyawa, sehingga PEI tertarik sama kuat ke semua atom (tidak terbentuk kutub).

o   Momen Dipol ( µ )

Adalah suatu besaran yang digunakan untuk menyatakan kepolaran suatu ikatan kovalen.

Dirumuskan :

µ = Q x r       ;        1 D = 3,33 x 10^-30 C.m

keterangan :

µ    = momen dipol, satuannya debye (D)

Q    = selisih muatan, satuannya coulomb (C)

r     = jarak antara muatan positif dengan muatan negatif, satuannya meter (m)

Perbedaan antara Senyawa Ion dengan Senyawa Kovalen

No	Sifat	Senyawa Ion	Senyawa Kovalen
1	Titik didih	Tinggi	Rendah
2	Titik leleh	Tinggi	Rendah
3	Wujud	Padat pada suhu kamar	Padat,cair,gas pada suhu kamar
4	Daya hantar listrik	Padat = isolator Lelehan = konduktor Larutan = konduktor	Padat = isolator Lelehan = isolator Larutan = ada yang konduktor
5	Kelarutan dalam air	Umumnya larut	Umumnya tidak larut
6	Kelarutan dalam trikloroetana (CHCl3)	Tidak larut	Larut

Pengecualian dan Kegagalan Aturan Oktet

1). Pengecualian Aturan Oktet

a)       Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet

Meliputi senyawa kovalen biner sederhana dari Be, B dan Al yaitu atom-atom yang elektron valensinya kurang dari empat (4).

Contoh : BeCl₂, BCl₃ dan AlBr₃

b)      Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil

Contohnya : NO₂ mempunyai jumlah elektron valensi (5 + 6 + 6) = 17

c)       Senyawa dengan oktet berkembang

Unsur-unsur periode 3 atau lebih dapat membentuk senyawa yang melampaui aturan oktet / lebih dari 8 elektron pada kulit terluar (karena kulit terluarnya M, N dst dapat menampung 18 elektron atau lebih).

Contohnya : PCl₅, SF₆, ClF₃, IF₇ dan SbCl₅

2). Kegagalan Aturan Oktet

Aturan oktet gagal meramalkan rumus kimia senyawa dari unsur transisi maupun post transisi.

Contoh :

ü  atom Sn mempunyai 4 elektron valensi tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat oksidasi +2

ü  atom Bi mempunyai 5 elektron valensi tetapi senyawanya lebih banyak dengan tingkat oksidasi +1 dan +3

Penyimpangan dari Aturan Oktet dapat berupa :

1)       Tidak mencapai oktet

2)       Melampaui oktet ( oktet berkembang )

Penulisan Struktur Lewis

Langkah-langkahnya :

1)       Semua elektron valensi harus muncul dalam struktur Lewis

2)       Semua elektron dalam struktur Lewis umumnya berpasangan

3)       Semua atom umumnya mencapai konfigurasi oktet (khusus untuk H, duplet)

4)       Kadang-kadang terdapat ikatan rangkap 2 atau 3 (umumnya ikatan rangkap 2 atau 3 hanya dibentuk oleh atom C, N, O, P dan S)

Langkah alternatif : ( syarat utama : kerangka molekul / ion sudah diketahui )

1)       Hitung jumlah elektron valensi dari semua atom dalam molekul / ion

2)       Berikan masing-masing sepasang elektron untuk setiap ikatan

3)       Sisa elektron digunakan untuk membuat semua atom terminal mencapai oktet

4)       Tambahkan sisa elektron (jika masih ada), kepada atom pusat

5)       Jika atom pusat belum oktet, tarik PEB dari atom terminal untuk membentuk ikatan rangkap dengan atom pusat

Resonansi

a.       Suatu molekul atau ion tidak dapat dinyatakan hanya dengan satu struktur Lewis.

b.       Kemungkinan-kemungkinan struktur Lewis yang ekivalen untuk suatu molekul atau ion disebut Struktur Resonansi.

Contoh :

        

c.       Dalam molekul SO₂ terdapat 2 jenis ikatan yaitu 1 ikatan tunggal () dan 1 ikatan rangkap ().

d.       Berdasarkan konsep resonansi, kedua ikatan dalam molekul SO₂ adalah ekivalen.

e.       Dalam molekul SO₂ itu, ikatan rangkap tidak tetap antara atom S dengan salah 1 dari 2 atom O dalam molekul itu, tetapi silih berganti.

f.        Tidak satupun di antara ke-2 struktur di atas yang benar untuk SO₂, yang benar adalah gabungan atau hibrid dari ke-2 struktur resonansi tersebut.

Read More