Gas Oksigen Tidak Berwarna, Mengapa Oksigen Cair dan Padat Berwarna Biru Muda (Cyan)?

Gas oksigen (O₂) yang kita hirup sehari-hari tampak tidak berwarna. Hal ini terjadi karena molekul O₂ tidak menyerap cahaya tampak dalam spektrum warna yang bisa dilihat mata manusia (sekitar 400–700 nm). Akibatnya, cahaya tampak melewati oksigen tanpa terganggu, sehingga terlihat bening seperti udara biasa.

Lalu, Mengapa Oksigen Cair dan Padat Berwarna Biru?

Saat oksigen didinginkan hingga berubah wujud menjadi cair atau padat, kita bisa melihat warnanya berubah menjadi biru pucat. Ini bukan karena ada pewarna tambahan, tapi karena ada proses fisik-kimia yang terjadi secara alami. Warna biru ini muncul karena oksigen mulai menyerap sebagian cahaya merah dari cahaya putih yang masuk.

Apa yang Sebenarnya Terjadi?

1. Perubahan perilaku elektron dalam molekul O₂:
   • Oksigen memiliki dua elektron tak berpasangan di orbital antiikatan π*, sehingga bersifat paramagnetik.
     
     
   • Pada fase gas, transisi elektron dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi bersifat terlarang secara spin, sehingga hampir tidak terjadi.
     
     
   • Namun dalam fase cair atau padat, molekul-molekul oksigen berada lebih dekat dan saling berinteraksi. Interaksi ini membuat transisi yang sebelumnya “terlarang” menjadi sedikit diperbolehkan (weakly allowed), sehingga cahaya merah mulai diserap.
     
     
2. Jika cahaya merah diserap, apa yang tampak?
   • Karena cahaya merah diserap, warna yang tampak oleh mata adalah warna komplementernya, yaitu biru muda (cyan). Itulah mengapa oksigen cair dan padat tampak berwarna biru muda.
     
     
     
     
3. Kerapatan molekul meningkat dalam fase cair/padat:
   • Pada suhu rendah, molekul O₂ saling mendekat dan berinteraksi lebih kuat, memungkinkan transisi energi yang sebelumnya tidak terjadi saat dalam bentuk gas.

Contoh Serupa di Dunia Kimia

Warna akibat penyerapan sebagian cahaya tampak juga terjadi pada senyawa lain, contohnya:

• Tembaga(II) sulfat (CuSO₄) berwarna biru muda karena menyerap cahaya jingga-merah.
• Larutan kobalt(II) bisa tampak merah muda atau biru tergantung ligan yang terikat padanya.

Bonus Fakta: Oksigen Bisa Tertarik Magnet!

Tahukah Anda? Oksigen cair bisa ditarik oleh magnet kuat. Ini adalah bukti langsung bahwa oksigen bersifat paramagnetik. Sifat ini juga berkaitan dengan interaksi molekul yang memicu terjadinya penyerapan cahaya dan munculnya warna biru muda.

Kesimpulan

• Oksigen gas tampak tidak berwarna karena tidak menyerap cahaya tampak secara signifikan.
  
  
• Oksigen cair dan padat tampak biru muda karena menyerap cahaya merah akibat adanya transisi elektronik yang menjadi mungkin saat molekul-molekul saling berinteraksi dalam kondisi rapat.