NITROGENI. TUJUAN Mempelajari beberapa reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrit serta reaksi redoks senyawa nitrit Mempelajari cara pembuatan senyawa nitrogen

II. TEORINitrogen mempunyai konfigurasi elektron 1s22s22p3. Dalam pembentukan senyawa dengan atom-atom lain, atom N dapat memperoleh atau lebih dapatdikatakan memakai bersama tiga elektron untuk mencapai kulit valensi oktet 1s22s22p6. Bilangan oksidasi N dalam senyawanya berkisar dari -3 sampai +5. Bilangan oksidasi maksimum sesuai dengan nomor golongan berkalanya, VA.Walaupun keragaman bilangan oksidasi mengakibatkan kimia senyawa nitrogen yang luar biasa banyaknya, bahan asal semua senyawa nitrogen yaitu unsur nitrogen, N2yang bersifat agak lembam. Kurangnya kereaktifan tersebut disebabkan karena kekuatan ikatan yang besar antara atom N dalam N2; 946,4 kJ energi dibutuhkan untuk merusak 1 mol ikatannya.Nitrogen diatmosfer N2(g)merupakan komponen utama udara (78% berdasarkan volume), selanjutnya dengan perkecualian untuk endapan untuk endapan NaNO3di chili dan peru, senyawa nitrogen tidak terdapat dalam jumlah yang cukup banyak dibumi. Ini berarti bahwa sumber N2(g)dan pembuatan senyawa nitrogen adalah atmosfir.Salah satu penggunaan penting dari N2(g)ialah menyediakan (selubung) lembam untuk atom\, elektronik, dan proses industri kimia. N2cair digunakan sebagai bahan pembeku dalam industri pengolaham makanan. Penggunaan penting lainnya ialah dalam prosuksi berbagai senyawa nitrogen, terutama melalui pembuatan NH3.Nitrogen yang terkombinasi secara kimia disebut nitrogen terfiksasi, dan semua proses yang mengubahn N2menjadi senyawanya disebut fiksasi nitrogen. Nitrogen adalah salah satu unsur essensil dalam makhluk hidup.karena hewan dan sebagian besar tanaman hanya dapat menggunakan nitrogen terfiksasi. Maka proses fiksasi nitrogen alami sangat penting. Biasanya nitrogen dikonsumsi oleh tumbuhan dan hewan dikembalikan ke lingkungan. Dasar alami yang ada dimana nitrogen dilewatkan dari satu ke yang lainnya, dinamakan siklus nitrogen.Kesetimbangan yang bagus dari daur nitrogen dapat dengan mudah dikacaukan oleh aktifitas manusia. Bila tanah dibudidayakan secara ekstensif, nitogen terfiksasi dilepaskan dengan laju yang lebih besar dari pada pengembaliannya secara alami. Keadaan tersebut membutuhkan pengembalian senyawa nitrogen ke dalam tanah sebagai pupuk.(Petrucci, 1992 : 118-119)Atom nitrogen, dapat melengkapi kulit valensinya dalam beberapa cara berikut:-Penggabungan elektron membentuk ion nitrid N3-; ion ini ditemukan hanya dalam nitrit mirip garam dari logam-logam yang paling elektropositif.-Pembentukan ikatan-ikatan pasangan elektron.-Pembentukan ikatan pasangan elektron dengan penggabungan elektron seperti NH2-atau NH2--Pembentukan ikatan pasangan elektron dengan elektron dengan pasangan elektron seperti dalam ammonium tetrahedral dan ion ammonium tersubstitusi [NR4]-:-Sebagai hasil dari pasangan elektron tak berikatan, semua persenyawaan NR3berperilaku sebagai basa Lewis dan mereka memberikan kompleks donor dengan asam Lewis, misalnya F3Nme3, dan bertindak sebagai ligan terhadap ion logam transisi seperti misalnya dalam [Co(NH3)6]3+ (Willkinson, 1976 : 321-322)

Asam NitratAsam nitrat, HNO3merupakan salah satu asam anorganik yang penting dalam industri dan laboratorium, sehingga diproduksi dalam jumlah yang banyak sekali.PembuatanAsam nitrat adalah merupakan satu jenis bahan kimia industri yang penting, diproduksi dalam skala besar dengan proses Haber-Bosch dan biasanya sangat erat dengan produksi ammonia, NH3. Langkah pertama adalah oksidasi NH3menjadi NO. Setelah pendinginan, NO dicampur dengan udara dan diabsorbsi di dalam suatu aliran air.Reaksi-reaksi di bawah ini adalah langkah-langkah reaksi menghasilkan HNO3 60% (berat) dan konsentrasi-nya dapat dinaikkan menjadi 68% dengan cara destilasi, proses ini dikenal dengan proses Oswald :4 NH3(g) + 5 O2(g) 4 NO(g) + 6 H2O(g)2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)3 NO2(g) + H2O(l) 2 H+(aq) + 2 NO3-(aq) + NO(g)Pada tahap pertama, campuran NH3dan udara dilewatkan melalui kumparan platina yang dipanaskan pada temperatur 800oC. Pada pendinginan, produk nitrogen oksida (NO) dioksidasi menjadi nitrogen dioksida (NO2), yang kemudian mengalami disproporsionasi dalam larutan membentuk asam nitrat dan NO. Dengan cara memberikan konsentrasi O2yang cukup tinggi, NO sisa akan diubah menjadi NO2dan reaksi terakhir akan bergeser ke arah kanan. Untuk mendapatkan asam 100% dilakukan destilasi HNO3yang volatil. Asam nitrat murni dapat dibuat di laboratorium dengan cara menambahkan H2SO4ke KNO3dan mendestilasi hasil reaksi in vacuo. Asam nitrat adalah cairan tak berwarna, tetapi harus disimpan dibawah temperatur 273 K untuk mencegah dekomposisi yang menyebabkan asam berwarna kuning4 HNO3 4 NO2+ 2 H2O + O2(Rahmadwioi, 2012)

III. PROSEDUR KERJA3.1 Alat dan Bahan Alat Tabung reaksi Erlenmeyer 100 mL Beker gelas Batang pengaduk Gelas ukur 50 mL Kaca arloji SpatulaBahan Kertas lakmus Tembaga Logam Al Asam nitrat 2 M Larutan NaOH encer Asam nitrat3.2 Skema kerja a. Reaksi Redoks Asam Nitrat dan Garam Nitrit Tembaga

Dimasukkan dalam tabung reaksi Ditambahkan beberapa tetes Asam nitrat

Diamati HASIL

Asam nitrat pekat

Diencerkan 2 mLDitambahkan 3 kepingLogam Cu

Diamati perubahanHASIL

HNO3 pekat dan larutan NaOH encer

Dimasukkan dalam tabung reaksi masing-masing 2mL dan 5mLDitambahkan kepingLogam Al

DipanaskanDiperiksa gas yang keluarHASIL

b. Reaksi Redoks Asam NitritAsam sulfat encer

Didinginkan dalam tabung reaksi dengan es 5 menitDimasukkan dalam tabung reaksi yang lain diisi dengan 1 gramNaNO3

HASIL

c. Pembuatan Senyawa Nitrogen1. Pembuatan AmoniakNitrit padat, KOH dan serbuk besi

Dimasukkan dalam tabung reaksi masing-masing 0,5gr , 0,75gr dan 5grDipanaskanDiuji gas yang terbentuk dengakn krtas lakmusHASIL

2. Pembuatan Gas NO dan NO2LAKUKAN DALAM KAMAR ASAM ATAU DI LUAR LABORATORIUMHNO3 encer dan Logam Cu

HNO

Dimasukkan pada tabung reaksi 1DipanaskanDialirkan gas ke tabung reaksi 2Diamati warna dan diuji dengan kertas lakmusHASIL

HNO3 pekat 2mL dan 1 keping logam Cu

Dimasukkan dalam tabung reaksiDiamatiDipanaskan jika tidak terjadi reaksiHASIL

3. Pembuatan Asam NitratEs dan air

Diisi dalam gelas piala 250mLDiletakkan 1 tabung reaksi dalam gelas piala3grKNO3 dan 2,5mLH2SO4 pekat

Direaksikan pada tabung reaksi lain Dipasang sumbat dan pipa seperti pada gambarHASIL

d. Sifat Asam Nitrat1. Sifat mengikis3 mL HNO3 pekat

Dimasukkan dalam cawan porselin Asam nitrat

Dimasukkan batang pengaduk ke dalamnya Diteteskan pada kertas lakmus biruDiulangi lankah ini untuk gabusDimasukkan bahan berikutnya pada cawan porselinDiamati perubahanHASIL

2. Oksidasi karbon1 mL HNO3 pekat

Dituangkan dalam satu kaca arloji3-4 batang lidi korek api

Dibiarkan hingga membaraDimasukkan dalam HNO3

Dicatat yang terjadiHASIL

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Data Pengamatan dan Perhitungan a. Reaksi Redoks Asam Nitrit dan Garam Nitrit Tembaga + Asam nitrat pekatHasil : berubah menjadi warna biru pada tetes kedua asam nitrat dan panas warna dalam tabung menjadi kuning Asam nitrat 7 M + logam CuHasil : warna menjadi hijau, dan uap nya berwarna kuning 2mL HNO3 pekat + 5mL NaOH encer + 1 keping logam AlHasil : sebelum dipanaskan logam Al menumpuk diatas, setelah dipanaskan ada gelembung dan warna campuran abu-abub. Reaksi Redoks Asam Nitrit Asam Sulfat encer 10mL dingin + 1 gr NaNO3Hasil : NaNO3 mengendapc. Pembuatan Senyawa Hidrogen Pembuatan ammoniak0,5 gr garam nitrit + 0,75 gr KOH + 5 gr serbuk besi (panaskan)Hasil : di bagian atas warnanya kuning pekat dan dibagian bawahnya berwarna abu-abu kehitaman. Setelah diuji dengan kertas lakmus, kertas lakmus berubah warna dari biru menjadi merah Pembuatan gas NO dan NO2 3mL HNO3 encer + 3 keping logam Cu (dipanaskan) dialirkan gas pada tabung 2Hasil : ketika dipanaskan larutan menjadi berwarna biru dan ketika diuji dengan kertas lakmus, warna kertas lakmus berubah dari biru menjadi merah, berarti bersifat asam 2mL HNO3 pekat + 1 keping logam Cu Hasil : warna larutan menjadi hijau pekat dan mengeluarkan uap kuning kecoklatan dan panas Pembuatan Asam NitratTabung 1 didinginan Tabung 2 ( 3gr KNO3 + 2,5 mL H2SO4 pekat)Hasil : pada tabung 2 terdapat embun, dingin dan volume KNO3 larut perlahan-lahand. Sifat Asam Nitrat Sifat Mengkikis 3mL HNO3 dalam porselinHasil :+ ditetesi kertas lakmus : lamus biru menjadi merah+ ditetesi pada gabuns : gabusnya terkikis, semakin lama hilang dan larut+ bulu putih : warna bulu menjadi kuning+ kain putih : warna kain menjadi putih+ kain merah : warna kain menjadi biru+ mahkota kembang sepatu : bunga menjadi layu dan berwarna seperti daun kering Sifat Oksidasi Karbon1mL HNO3 dalam kaca arlojiHasil : + 3 batang korek api (membara), lrutan HNO3 berubah warna dari bening menjadi kuning

4.2 Pembahasan Percobaan nitrogen ini bertujuan dapat mempelajari reaksi redoks asam nitrit, garam nitrit serta reaksi redoks senyawa nitrit dan juga dapat mempeljari cara pembuatan senyawa nitrit. Nitrogen terdapat bebas di atmosfer dengan volume (78%). Selain itu, atmosfer dapat juga mengandung sedikit ammonia sebagai hasil peluruhan zat yang mengandung nitrogen atau asam nitrat teristimewa setelah terjadi halilintar. Nitrogen terdapat juga dalam garam-garam seperti kalium dan natrium nitrat. Pada percobaan nitrogen ini terdapat 4 percobaan :a. Reaksi Redoks Asam Nitrit dan Garam Nitrit.Asam nitrat adalah suatu senyawa kovalen yang berupa cairan tak berwarna pada suhu kamar. Asam nitrat ini tergolong asam keras karena dapat melarutkan hamper semua logam, kecuali emas dan platina. Pada percobaan ini menggunakan logam Cu, untuk hasil yang pertama logam Cu direkasikan dengan asam nitrat dalam tabung reaksi. Pada penambahan asam nitrat 2 tetes telah terjadi reaksi antara keduanya yaitu ditandai dengan perubahan warna larutan menjadi biru, warna biru ini dihasilkan karena adanya ion Cu2+, reaksi ini berlangsung sangat cepat dan tabung terasa panas, warna dalam tabung menjadi kuning ini menendakan bahwa terbentuknya gas NO2 pada reaksi ini.Adapun persamaan reaksinya yaitu :HNO3(l) + Cu(s) NO2(s) + Cu2+(Aq) + 2OH-(Aq)Dalam reaksi ini tembaga mengalami reaksi oksidasi dari Cu menjadi Cu2+ dimana Cu bertindak sebagai reduktor dengan kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2. Sedangkan nitrogen mengalami reduksi dan bertindak sebagai oksidator dengan penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi +4. Selanjutnya asam nitrat dibuat menjadi larutan 7M dan ditambahkan dengan logam Cu menghasilkan larutan yang berubah menjadi warna hijau dan uapnya berwarna kuning. Persamaan reaksi nya :Cu(s) + 4HNO3(Aq) Cu(NO3)2(Aq) + 2NO2(g) + 2H2O(Aq)Dalam reaksi ini Cu bertindak sebagai reduktor yang mengalami oksidasi dari Cu menjadi Cu(NO3)2 dengan peningkatan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2. Sedangkan nitrogen bertindak sebagai oksidator yang mengalami reduksi dengan penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi +2. Reaksi yang kedua ini berjalan lebih lambat dibandingkan reaksi pertama. Sehingga dapat dikatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi asam nitrat maka kemampuan untuk mengoksidasi tembaga akan semakin besar dan dari senyawa yang dihasilkan juga terlihat, pada percobaan yang menggunakan asam nitrat pekat mengoksidasi ion Cu menjadi Cu2+, sedangkan yang menggunakan asam nitrat encermembentuk senyawa Cu(NO3)2. Kemudian percobaan selanjutnya asam nitrat pekat ditambah dengan NaOH encer dan ditambahkan logam Al sebelum dipanaskan logam Al menumpuk diatas, setelah dipanaskan terdapat gelembung dan warna larutan menjadi abu-abu. Lalu diuji dengan kertas lakmus, warna kertas lakmus berubah dari biru menjadi merah. Gas yang dihasulkan dari reaksi ini adlah gas NH3. b. Reaksi Redoks Asam NitritDalam pecobaan ini praktikan mereaksikan asam sulfat encer yang didinginkan dengan menambahkan 1gr NaNO3 Adapun tujuan pendinginan yaitukarena asam nitrat merupakan suatu cairan yang memiliki titik didih rendah yaitu -41,4oC sehingga reaksi pembentukan HNO3 terjadi pada suhu rendah, dan reaksi ini menghasilkan larutan bening dan NaNO3 tampak mengendap. Namun berdasarkan literature seharusnya NaNO3 ini larut dalam waktu yang lama. Dengan persamaan reaksi :H2SO4(aq)+ NaNO3(aq)NaHSO4(aq)+ HNO3(aq)c. Pembuatan Senyawa Nitrogen Pembuatan AmoniakDalam percobaan pembuatan ammoniak ini dengan cara mereaksikan garam nitrit dengan KOH dan ditambahkan dengan serbuk besi yang kemudian dipanaskan, menghasilkan warana kuning pekat pada larutan bagian atas dan warna larutan abu-abu kehitaman pada bagian bawah. Setelah diuji dengan kertas lakmus, kertas lakmus berubah warna dari biru menjadi merah, ini menunjukkan bahwa larutan bersifat asam. Pembuatan Gas NO dan NO2Percobaan ini ada 2 perlakuan, yaitu: Dalam percobaan ini praktikan mereaksikan HNO3 encer dengan 3 keping logam Cu kemudian dipanaskan. Untuk melihat gas yang keluar maka di alirkan gas ke tabung ke 2 menggunakan pipa U. Reaksi ini menghasilkan larutan yang berwarna biru, dan ketika diuji dengan kertas lakmus warna kertas lakmus menjadi merah. Ini berarti larutan bersifat asam dan gas yang terbentuk yaitu gas NO. Yang kedua pengujian dengan mereaksikan HNO3 pekat dengan 1 keping logam Cu tanpa dilakukan pemanasan larutan sudah mengalami reaksi yaitu larutan menjadi berwarna hijau pekat, mengeluarkan asap kuning kecoklatan dan panas. Gas yang dihasilkan yaitu gas NO2. Pembuatan Asam Nitrat Percobaan ini dilakukan dengan mereaksikan 3gr KNO3 dengan H2SO4 pekat, yang kemudian di alirkan pada tabung reaksi 1 yang telah didinginkan dengan es, menghasilkan embun pada tabung reaksi yang berisi larutan, terasa dingin pada tabung reaksi dan KNO3 larut secara perlahan-lahan.d. Sifat Asam Nitrat Sifat Mengkikis Asam nitrat memilki sifat mengkikis artinya, asam nitrat dapat meleburkan atau mengkikiskan logam-logam laid an termasuk benda. Dalam hal ini akan dibuktikan sifat mengkikis itu yaitu dengan menjangkan asam nitrat dalam cawan porselin. Kemudian dengan mereaksikan bahan-bahan kedalam nya, pada saat HNO3 ditetesi pada kertas lakmus menjadi warna merah. Sifat asam nya inilah yang menyebabkan asam sulfat dapat membuat bahan lain terkikis. Dan pada saat ditetesi gabus, hasilnya gabus menjadi terkikis semakin lama semakin kecil dan hilang. Kemudian diuji dengan bulu putih dan kain putih, warna bulu putih dan kain putih ini menjadi kuning, ditambahkan dengan kain merah warna kain menjadi biru. Dan pengujian dengan mahkota kembang sepatu, bunga menjadi layu warnanya yang semula merah muda menjadi seperti daun kering. Hal ini terbukti bahwa asam nitrat memilki sifat mengkikis. Sifat Oksidasi KarbonAsam nitrat juga memilki sifat mengoksidasi karbon, hal ini akan dibuktikan dengan mereaksikan HNO3 dalam kaca arloji dan ditambakan dengan 3 batang korek api yang membara, reaksi ini menghasilkan waran HNO3 yang semula bening berubah menjadi kuning.

V. KESIMPULAN5.1 KesimpulanAsam nitrat merupakan asam kuat dan sebagai pengiksidasi kuat, dimana senyawa ini dapat melarutkan kebanyakan logam dan hasil reaksinya bergantung pada konsentrasi HNO3. Berdasarkan percobaan ini dapat disimpulkan bahwa ;1. Asam nitrat bersifat oksidator dan laju reduksi serta hasil reduksinya sangat dipengaruhi oleh konsentrasinya. Semakin pekat asam nitrat, dan makin kurang aktif logamnya maka semakin besar kecenderungan untuk membentuk NO2.2. Pembuatan senyawa nitrogen dapat melalui beberapa cara, yaitu : Pembuatan amoniak dengan mereaksikan garam nitrit dengan KOH dan ditembahkan dengan serbuk besi Pembuatan gas NO dan NO2, denagn mereaksiakan HNO3 encer denagn 3 keping logam Cu dan dipanaskan Pembuatan asam nitrat dengan mereaksikan 3gr KNO3 dengan H2SO4. 5.2 SaranDalam praktikum ini masih ada kesalahan pengamatan, hal ini mungkin karena praktikan kurang teliti dalam melakukan percobaan, dan adapun alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan ini masih kurang. Untuk itu diharapkan dalam praktikum selanjutnya, alat dan bahan sudah terlengkapi. Jadi, praktikum dapat berjalan sesuai dengan prosedur, dan hasil yang didapat lebih akurat, serta sesuai dengan sebenarnya.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Petrucci,R. 1992. Kimia Modern dan Kimia Terapan. Jakarta : Erlangga

Rahmadwioi. 2012. Diakses tanggal 17 April 2014http://rahmadwioi.blogspot.com/2012/12/nitrogen.html

Tim Kimia Anorgani I. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik I. Jambi : Universitas Jambi

Willkinson, C. 1976. Kimia Organik Dasar. Jakarta : Universitas Indonesia

16