DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………………………….1

DAFTAR ISI………………………………………………………………2

BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………3

PENGERTIAN UMUM NITROGEN……………………………..3

BAB 2 NITROGEN ……………………………………………………….5

1.      Terdapatnya Dan Sifat-sifat Nitrogen ..................................6

1.1    Sifat Fisika Keluarga Nitrogen ......................................8

1.2    Sifat Kimia Keluarga Nitrogen ......................................9

2.      Cara Memperoleh Nitrogen ..................................................9

A.    Laboratorium ...................................................................9

B.     Dalam Industri .................................................................9

3.      Beberapa Senyawa Nitrogen ................................................10

A.    Amonia ...........................................................................10

B.     Hidrazin ..........................................................................10

C.     Oksida Nitrogen ..............................................................11

D.    Asam Nitrogen Dan Garam Nitrat ..................................12

4.      Siklus Nitrogen .....................................................................14

BAB 3 REAKSI KHAS DENGAN NONLOGAM......................................16

BAB 4 PEMBUATAN AMINA REDUKSI SENYAWA NITROGEN......18

KESIMPULAN.............................................................................................19

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................20

BAB I

PENDAHULUAN

A.    PENGERTIAN UMUM NITROGEN

Nitrogen adalah salah satu golongan VA yang merupakan unsur nonlogam dan gas yang

paling banyak diatmosfer bumi. Nitrogen merupakan unsur yang relatifstabil, tetapi membentuk

isotop-isotop yang 4 diantaranya bersifat radioaktif. Di alam nitrogen terdapat dalam bentuk gas

N2 yang tidak berwarna dan tidak berbau, tidak berasa, dan tidak beracun. Pada suhu yang rendah

nitrogen dapat berbentuk cairan atau bahkan kristal padat yang tidak berwarna (bening). Selain

itu nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa nitrat, amoniak, protein dan beberapa senyawa

lainnya. Nitrogen merupakan molekul diatomik yang memiliki ikatan rangkap tiga. Energi

ikatnya cukup tinggi sehingga sngat stabil dan sulit bereaksi.(www.wikipedia.com)

Nitrogen unsur, N2 , merupakan 78 persen volume dari atmosfer, dan senyawaan nitrogen

(terutama protein) adalah bahan dari semua makhluk hidup. Namun, unsur yang melimpah dari

keluarga nitrogen adalah fosfor. Ia menempati urutan kesepuluh diantar unsur-unsur dalam kerak

bumi-0,12 persen bobot. Unsur-unsur lainnya tidak melimpah dilihat atas dasar bobot, tetapi

sama sekali bukanlah langka. Hanya fosfor begitu aktif, tak ditemukan dalam alam dalm bentuk

unsurnya. Arsenik, stibilium, dan bismut ditemukan dalam alam baik dalam bentuk unsurnya

maupun bentuk gabungan, dan mudah dibuat dari senyawaan-senyawaannya.

Nitrogen, seperti oksigen, paling mudah dihasilkan dengan memisahkannya dari

atmosfer. Amonium nitrit dapat digunakan sebagai sumber gas nitrogen dalam laboratorium.

Senyawa ini begitu tak stabil sehingga paling baik dibuat menurut keperluan, dari dua senyawaan

yang lebih stabil dengan proses berikut :

         Langkah 1

NaNO2 + NH4Cl dalamair NH4NO2 + NaCl

Langkah 2

NH4NO2 dalampemanasan perlahan-lahan 2H2O

+ N2

Penggunaan terbesar untuk nitrogen adalah dalam produksi amonia, NH3. Jumlah-jumlah

yang lebih sedikit digunakan pada pengerasan baja dalam ruang dimana dikehendaki suatu

atmosfer yang tak aktif. Ruang demikian berkisar dari kamar-kamar besar, sampai kamar asam

laboratorium, sampai bolalampu listrik. Nitrogen cair, yang mendidih pada -1960C, sering

digunakan dalam cawan Dewar di laboratorium untuk memelihara suhu rendah.

(Keenan,dkk.1984:295, 296)

BAB II

ISI

NITROGEN

1.Terdapatnya dan Sifat-Sifat Nitrogen

Sekitar 78% volum udar tersusun dari gas nitrogen. Unsur nitrogen merupakan unsur

utama penyusun senyawa dalam tubuh makhluk hidup. Selain terdapat dalam keadaan bebas

sebagai gas N2 di udara, nitrogen juga terdapat dalam berbagai senyawa. Sendawa (KNO3) dan

sendawa Chili (NaNO3) merupakan dua mineral yang merupakan sumber senyawa nitrogen di

alam.

Nitrogen mempunyai nomor atom 7 dengan konfigurasi elektron 1s22s22p3. Ketiga

elektron pada subkulit 2p digunakan untuk membentuk ikatan kovalen rangkap 3 dengan atom

nitrogen yang lain.

:NN:

Jarak ikatan ganda tiga pada molekul nitrogen sangat pendek (0,070nm), sehingga ikatan

ini sangat kuat. Hal itu didukung fakta bahwa energi dissosiasi ikatan pada NN sebesar

946kJ/mol. Kekuatan ikatan pada molekul nitrogen ini menyebabkan nitrogen merupakan gas

yang relatifstabil, sukar bereaksi dengan unsur lain. Hanya sedikit unsur yang dapat bereaksi

dengan nitrogen pada suhu kamar, misalnya logam litium yang membentuk litium nitrida.

3Li(s) + N2(g) Li3N(s)

Sifat nitrogen yang sukar bereaksi ini menyebabkan nitrogen dimanfaatkan untuk

atmosfir pada proses pengelasan tidak adaoksigen yang bisa menyebabkan terjadinya korosi pada

logam, gas nitrogen juga digunakan sebagai pengganti udara untuk mengisi ban agar logam

(kawat) pada ban tidak mudah berkarat, sehingga ban menjadi lebih awet.

Pada suhu tinggi nitrogen dapat bereaksi dengan beberapa logam membentuk nitrida,

misalnya:

3Mg(s) + N2(g) Mg3N2(s)

3Ca(s) + N2(g) Ca3N2(s)

Pada suhu tinggi juga dapat bereaksi dengan oksigen dan hidrogen :

N2(g) + O2(g) 2NO(g)

Reaksi itu dapat terjadi pada suhu 10000C, misalnya pada mesin kenderaan atau pada kawah

gunung berapi yang sedang meletus. Di atmosfir pada saat terjadi kilat (loncatan bunga api

listrik) juga dimungkinkan terjadinya reaksi tersebut.

Reaksinya dengan hidrogen pada suhu antara 400-6500C dan tekanan tinggi membentuk

amonia.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Reaksi tersebut secara komersial dilakukan dalam proses Haber-Bosch untuk membuat gas

amonia.

NH3 merupakan molekul polar, berbentuk piramid dengan tiga atom hidrogen

menempati dasar piramid dan memiliki sepasang elektron bebas pada puncaknya (atom

N), menyebabkan senyawa ini mudah terkondensasi (suhu kondensasi -33oC) menjadi cairan

dengan kekuatan besar sebagai pelarut. Dalam banyak hal, ammonia cair merupakan

pelarut yang mirip dengan air dan mampu melarutkan berbagai macam garam. Selain itu

ammonia mempunyai sifat yang unik dalam hal melarutkan logam-logam alkali dan alkali tanah,

yakni menghasilkan larutan yang mengandung elektron tersolvasi. Gas ammonia sangat larut

dalam air, karena baik NH3 maupun H2O adalah molekul-molekul polar.

Kelimpahan senyawa nitrogen yang utama adalah ammonia, NH3, yang terdapat di

atmosfir dalam jumlah yang sangat sedikit, terutama sebagai produk peruraian bahan yang

mengandung nitrogen dari hewan dan tumbuhan. Proses ini merupakan cara yang paling

ekonomis untuk fiksasi nitrogen, yakni konversi nitrogen di atmosfir menjadi senyawa yang

berguna.

Pembuatan

Pada proses Haber, ammonia disintesis dengan cara melewatkan campuran nitrogen dan

hidrogen di atas permukaan katalisator (umumnya besi oksida) pada suhu 5000 C dan tekanan

1000 atm, yang rata-rata dapat mengkonversi 50% N2 menjadi NH3.

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) + 22 kkal

Kegunaan :

1. Sebagai pupuk (kompos maupun urea)

2. Disinfectan

3. Bahan bakar

4. Pelarut senyawa organik, anorganik, dan logam

5. Bahan pembuatan asam nitrat

(www.wikipedia.org)

Senyawa-senyawa Nitrogen dengan Berbagai Tingkat Oksidasi

Bilangan Oksidasi Senyawa Rumus Kimia

-3 amonia NH3

-2 hidrazin N2H4

-1 hidroksilamina NH2OH

0 nitrogen N2

+1 dinitrogen monoksida N2O

+2 nitrogen monoksida NO

+3 asam nitrit/nitrit HNO2/NO2-

+4 nitrogen dioksida NO2

nitrogen tetroksida N2O4

+5 asam nitrat/nitrat HNO3/NO3-

(Unggul Sudarmo. 2004 : 77)

1.1 Sifat Fisika Keluarga Nitrogen

Dengan bertambah besarnya nomor atom, kecenderungan penting yang menarik perhatian

adalah : (1) pertambahan besar jari-jari atom dan (2) pengurangan energi pengionan dan

keelektronegatifan. Kecenderungan ini dari logam sampai nonlogam nampak sangat jelas.

Pengukuran daya hantar listrik menunjukkan bahwa daya hantar ini naik dari nitogen sampai

bismut. Stibium dan bismut, keduanya memiliki kilap logam pada permukaannya yang baru

terbelah.

Semua unsurnya, kecuali nitrogen , merupakan zat padat pada suhu kamar. Unsur fosfor,

arsenik, dan stibium, masing-masing mempunyai sedikitnya dua modifikasi sebuah bentuk

nonlogam dengan rapatan rendah, dan sebuah bentuk logam yang lebih terkemas rapat.

Sifat fisika keluarga nitrogen

Nitrogen Fosfor Arsenik Stibium Bismut

Penampilan pada

suhu kamar

Gas tak

berwarna

Zat padat

putih seperti

lilin, merah

(lembayung)

atau hitam

Zat padat abu-

abu seperti baja

Zat padat putih-

kebiruan, kilap

logam

Zat padat putih-

merah jambu,

kilap logam

Rumus molekul

umum

N2 P4 As4 Sb Bi

Titik leleh, 0C -210 44a

597b

817

(28 atm)

630 272

Titik didih, 0C -196 280

416oc

612

(bersublimasi)

1,635 1,579

Energi pengionan ,

Ev/atom dan kJ/mol

14,5 9,8 8,6 7,3

Jari-jari kovalen, Ǻ 0,75 1,10 1,22 1,43 1,52

Jari-jari ion (E3), Ǻ 1,71 2,12 2,22 2,45

Jari-jari ion (E5+), Ǻ 0,11 0,34 0,47 0,62 0,74

Struktur elektron 2,5 2,8,5 2,8,18,5 2,8,18,18,5 2,8,18.32,18,5

keelektronegatifan 3,0 2,1 2,0 1,9 1,9

Pada tabel diatas. Perbedaan dalam titik leleh untuk bentuk putih dan merah dari fosfor.

Meskipun suhu ini tak ditentukan pada tekanan yang sama, bagian terbesar dari perbedaan ini

disebabkan oleh struktur dari keduanya. Fosfor putih terdiri dari molekul-molekul P4 yang

terpisah sendiri-sendiri, yang saling tertarik satu sama lain oleh gaya van der Waals yang lemah,

sementara bentuk yang merah (atau bentuk lembayung) terkristal dalam lapisan-lapisan atom

yang terikat erat.

1.2. Sifat Kimia Keluarga Nitrogen

Unsur-unsur grup VA bisa bertindak sebagai zat pengoksida dan zat pereduksi. Bila

bertindak sebagai zat pengoksida, mereka mencapai keadaan oksidasi -1, -2, dan -3. Bila

bereaksi sebagai zat pereduksi, diperoleh keadaan oksidasi +1, +2, +3, +4, dan +5. Keadaan

oksidasi yang paling umum dari anggota keluarga ini adalah -3, +3, dan +5.

Barangkali sifat kimia yang paling menyolok dari keluarga nitrogen, adalah

ketidakaktifan nitrogen unsur. Mungkin ia tahan terhadap penggabungan dengan atom-atom lain,

karena afinitas besar yang dimiliki atom nitrogen yang satu terhadap sesamanya. Dalam molekul

nitrogen sebagai unsur, keduaa atom nitrogen itu bersekutu dalam tiga pasang elektron,

membentuk ikatan rangkap tiga, NN.

Ketidak-aktifan nitrogen nampak pada banyak proses umum. Dalam perubahan-

perubahan yang terlibat pada pembakaran, fermentasi (peragian), pembusukan, dan

berkeringatnya binatang, yang mengambil bagian adalah oksigen, bukan nitrogen.

Berlawanan dengan ketidak-aktifan notrogen, fosfor justru sangat aktif. Anggota keluarga

yang lain, As, Sb,dan Bi, agak kurang aktif daripada P, tetapi masih tetap jauh lebih aktif

daripada N2. (Keenan, dkk. 1984 : 287-293)

2. Cara Memperoleh Nitrogen

a. Dilaboratorium

Beberapa reaksi berikut dapat digunakan untuk memperoleh gas nitrogen di laboratorium.

1.      3CuO(s) + 2NH3(g) 3Cu(s) + 3H2O(g) + N2(g) ...... (dengan pemanasan)

2.      NaNO2(s) +NH4Cl(s) NaCl(s) + 2H2O(g) + N2(g)...... (dengan pemanasan)

3.      (NH4)2Cr2O7(s) Cr2O3(s) + 4H2O(g) + N2(g) ...... (dengan pemanasan)

4.      NH4 NO3(s) 2H2O(g) + N2(g) ...... (dengan pemanasan)

b.Dalam Industri

secara komersial nitrogen dipisahkan dari udara dengan cara distilasi bertingkat udara

cair. Mula-mula udara dibersihkan dari debu dan partikel-partikel padat lainnya, kemudian

dialirkan ke dalam KOH atau NAOH untuk mengikat gas CO2 dan uap air. Udara kering yang

bebas CO2 dimanfaatkan di dalam ruangan dengan kompresor sampai tekanannya 200atm,

sambil didinginkan di dalam ruang penukar panas. Udara dingin dengan tekanan tinggi

diekspansikan (diturunkan tekanannya) sampai pada tekanan 20 atm, sehingga suhunya turun dan

mencair. Selanjutnya, udara cair ini dinaikkan suhunya secara bertahap. Pada suhu sedikit di atas

-196oC (titik didih N2 = -196oC) akan diperoleh gas nitrogen. Gas nitrogen ini dicairkan kembali

dan ditampung pada botol Dewar (terbuat dari baja). Pada saat suhu mencapai -183oC gas

oksigen akan menguap dan dipisahkan tersendiri kemudian dicairkan kembali dan diperoleh

oksigen cair.

3. Beberapa Senyawa Nitrogen

A.Amonia

Amonia merupakan senyawa nitrogen yang cukup penting didalam industri kimia. Amonia

dibuat dari reaksi antar gas nitrogen dan gas hidrogen secara langsung melalui proses Haber.

Di laboratorium, amonia dapat dibuat dari reaksi antara amonium klorida dengan basa

kuat (misalnya NaOH).

NH4Cl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + NH3(g)

Pada suhu kamar amonia merupakan gas yang tidak berwarna dan berbau menyengat,

menyebabkan mual dan mata pedih (menyebabkan iritasi), mempunyai titik didih -33,4oC, dan

mudah larut dalamair dengan kelarutan 1.130 liter amonia setiap liter air.

Larutan amonia dalam air merupakan basa lemah karena merupakan proron aseptor.

NH3(g) + H2O(l) NH4+

(aq) + OH-(aq)

Dalam wujud cair amonia dapat mengalami otoionisasi membentuk pasangan ion positif dan ion

negatif seperti pada air.

2NH3(l) NH4+ + NH2

-

atau

NH3(l) H+ + NH2-

Seperti halnya dalam air, dimana [H+][OH-]= 1 x 10-14, maka dalam NH3 cair pada suhu -

50oC hasil kali ion amida dengan ion hidronium [NH2-][H+] = 1 x 10-33, kondisi ini

mengakibatkan amonia cair dapat menjadi pelarut yang baik untuk beberapa senyawa elektrolit

dan beberapa logam terutama logam alkali.

K(s) + 2NH3(l) K+ (solv) + 2NH2 (solv) + H2(g)

(catatan : simbol (solv) berarti logam kalium terlarut dalam molekul amonia yang tidak

mengandung air).

Dalam industri, amonia umumnya tidak digunakan secara langsung, tetapi dimanfaatkan

sebagai senyawa-antara (bahan baku) untuk industri bahan kimia yang lain. Misalnya, untuk

membuat bahan peledak (nitrat, dinamit, azida), plastik (nitroselulosa, urea-formaldehida,

melamin), industri kertas (amonium bisulfit), pupuk (amonium sulfat, urea, amonium nitrat).

Selain itu ada juga yang dimanfaatkan secara langsung sebagai amonia, misalnya refrigeran

( pendingin pada lemari es ), insektisida, dan pengolahan kertas.

B.Hidrazin

Hidrazin merupakan senyawa hidrida nitrogen selain amonia dengan rumus molekul N2H2.

Hidrazin merupakan senyawa tidak berwarna dengan titik lebur 2oC dan titik didih 114oC, berbau

seperti amonia. Senyawa ini merupakan basa yang dapat menarik proton membentuk ion N2H5+,

N2H62+ dan merupakan reduktor kuat yang bereaksi dengan oksigen secara eksotermis.

N2H2(l) + O2(g) N2(g) + 2H2O(l) H = -666,6 Kj/mol

Salah satu senyawa hidrazin adalah metilhidrazin (CH3)N2H3. Campuran metilhidrazin

dengan N2O4 digunakan sebagai bahan bakar roket Titan II. Selain itu, hidrazin memegang

peranan penting dalam industri polimer dan pestisida.

C.Oksida Nitrogen

Nitrogen mempunyai enam jenis oksida, yaitu nitrogen (I) oksida atau dinitrogen oksida (N2O),

nitrogen (II) oksida atau nitrogen monoksida (NO), nitrogen (III) oksida atau nitrogen trioksida

(N2O3), nitrogen (IV) oksida atau nitrogen dioksida (NO2), nitrogen tetroksida (N2O4) dan

nitrogen (V) oksida (N2O5).

Senyawa N2O dibuat dengan memanaskan amonium nitrat pada suhu sekitar 170oC.

NH4NO4(s) N2O(g) + 2H2O(g)

N2O merupakan gas tak berwarna berbau khas yang dapat merangsang syaraf penyebab tertawa

dan dikenal sebagai Gas Gelak, dan dimanfaatkan pada operasi pencabutan gigi karena

mempunyai sifat membius sementara.

Pada pemanasan, senyawa ini terurai menjadi gas nitrogen dan oksigen, sehingga dapat

dimanfaatkan untuk menyempurnakan pembakaran, yang dikenal sebagai gas nitro pada booster

mobil. Bahan ini menyempurnakn pembakaran bensin pada mobil.

N2O(g) N2(g) + 1/2O2(g)

Gas NO dihasilkan oleh reaksi antara gas nitrogen dan oksigen di atmosfir yang

akibatnyaoleh loncatan bunga api listrik (kilat), serta dari pembakaran nitrogen oleh oksigen

pada suhu tinggi pada mesin kendaraan dan tungku mereaksikan logam tembaga dengan asam

nitrat encer.

3Cu(s) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Gas NO akan membentuk dimer (gabungan 2 molekul) dan menjadi oksigen tetroksida

N2O4 yang berwarna coklat dalam kesetimbangan :

2NO(g) N2O4(g)

tak berwarna coklat

Gas N2O dan NO merupakan oksidasi nitrogen yang bersifat indiferent, yaitu oksida yang

tidak bereaksi dengan air.

Senyawa N2O merupakan gas berwarna kuning-coklat tidak berbau dan bersifat iritasi serta

beracun . secra alamiah senyawa ini terbentuk diatmosfir , terutama dilapisan ozonakibat dari

reaksi antar gas NO denganozon (O3).

NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g)

Di laboratorium dapat dibuat melalui reaksi antara logam tembaga dan asam nitrat pekat.

Cu(s) + 4HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + 2H2O(l) + 2NO2(g)

NO2 merupakan oksida asam yang bereaksi dengan air membentuk asam nitrat dan asam nitrit.

2NO2(g) + H2O(l) HNO2(aq) + HNO3(aq)

Senyawa N2O3 merupakan oksida nitrogen yang stabil pada suhu rendah. Senyawa ini dihasilkan

dari reaksi antara NO dan NO2 pada suhu rendah. N2O3 merupakan cairan yang berwarna biru

yang mudah terurai menjadi NO dan NO2 kembali.

Senyawa N2O5 merupakan zat padat tak berwarna yang dapat dibuat dari dehidratasi asam

nitrat dengan fosforus pentoksida (P2O5) secara hati-hati.

4HNO3(aq) + P2O5(s) N2O5(s) + 2HPO3(s)

Senyawa N2O5 bereaksi dengan air membentuk asam nitrat kembali.

N2O5(s) + H2O(l) 2HNO3(aq)

D.Asam Nitrogen dan Garam Nitrat

Asam nitrat dan senyawa nitrat merupakan salah satu bahan industri kimia yang dari senyawa

nitrogen. Asam nitrat dibuat melalui proses Oswald. Senyawa dibuat Friederich Oswald pada

tahun1908 dengan bahan baku amonia. Amonia yang dihasilkan dari proses Haber dibakar dalam

konverter oksigen untuk menghasilkan gas NO.

4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)

Gas NO akan segera bereaksi dengan gas oksigen untuk membentuk gas NO2.

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

Selanjutkan, gas NO2 dialirkan ke dalam air untuk membentuk asam nitrat dan gas NO.

3 NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(aq) + NO(g)

Gas NO yang sisa reaksi ini dikembalikan pada konverter oksigen yang selanjutnya membentuk

gas NO2. Proses ini akan berulang secara terus-menerus, sehingga kadar asam nitrat yang

dihasilkan akan semakin pekat.

Asam nitrat merupakan asam kuat dan bersifat sebagai oksidator kuat, dapat bereaksi

dengan beberapa logam mulia, misalnya Cu dan Pb. Hasil reduksi dari asam nitrat tergantung

pada kepekatannya, asam nitrat pekat akan menghasilkan gas NO2, sedangkan asam nitrat encer

akan menghasilkan gas NO, dan asam nitrat yang sangat encer akan direduksi menjadi NH4+.

Cu(s) + 4HNO3(pekat) Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

3Cu(s) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 2H2O(l)

4Zn(s) + 10HNO3(aq) 4Zn(NO3)2(aq) + NH4NO3(aq) + 3H2O(l)

Campuran 1 bagian volum asam nitrat pekat dengan 3 bagian volum asam klorida pekat

dikenal dengan air raja (aqua regia), yang dapat melarutkan emas dan platina.

2Au(s) + 2HNO3(aq) + 6HCl(aq) 2AuCl3(s) + 4H2O(l) + 2NO(g)

3Pt(s) + 4HNO3(aq) + 12HCl(aq) 3PtCl4(aq) + 8H2O(l) + 4NO(g)

Garam nitrat terutama 16KNO3(s) + S8(s) + 24C(s) 8K2S(s) + 24 CO2(g) + 8N2(g) H =

571,9 Kj/mol

Ledakan timbul akibat terjadinya pemuaikan volum yang sangat besar oleh terbentuknya gas CO2

dan gas N2 dalam waktu yang sangat singkat. Berbagai macam bahan peledak dibuat dari

senyawa nitrat, misalnya trinitrotoluena (TNT) dan amonium nitrat. Selain sebagai bahan

peledak, senyawa nitrat banyak dimanfaatkan untuk membuat untuk membuat pupuk, misalnya

amonium nirat.

Senyawa-senyawa Nitrat dan Penggunaannya

Jenis Penggunaan Jenis senyawa Nitrat yang Digunakan

Pupuk NH4NO3, NaNO3, Ca(NO3)2, KNO3, Co(NO3)3

Petasan dan kembang api Ca(NO3)2(merah), Ba(NO3)2(hijau),

Sr(NO3)2(merah ungu), NaNO3(kuning),

KNO3(violet)

Obat-obatan KNO3, Sr(NO3)2, Cu(NO3)3, AgNO3,

Zn(NO3)2, Hg(NO3)2

Bahan peledak NH4NO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2, TNT,

asam pikrat

Bahan bakar roket NaNO3, KNO3, NH4NO3

Pewarna rambut Co(NO3)2

Zat pewarna (cat) Pb(NO3)2, Cu(NO3)2, Zn(NO3)2

4.Siklus Nitrogen

Nitrogen merupakan unsur yang terlibat banyak dalam proses kehidupan di atmosfir. Senyawa

nitrogen berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain melalui siklus nitrogen yang terjadi di

alam. Dimulai dari gas nitrogen yang mempunyai ikatan rangkap tiga dan bersifat stabil di udara

ditangkap oleh tumbuhan melalui proses fiksasi nitrogen, yaitu proses pengubahan molekul

nitrogen menjadi senyawa nitrogen di dalam tumbuhan. Selain melalui proses fiksasi, tumbuhan

memperoleh nitrogen dari tanh berupa senyawa nitrat dan selanjutnya diubah menjadi asam

amino dan protein. Protein nabati dalm tumbuhan selanjutnya akan dimakan oleh hewan diubah

menjadi protein hewani. Dengan demikian, nitrogen di dalam tanah akan berkurang oleh proses

tersebut, sebaliknya tanah juga kehilangan nitrogen akibat kerja bakteri denitrifikasi yang

mengoksidasi senyawa amonium menjadi nitrogen bebas..

Senyawa nitrogen kembali ke dalam tanah dengan cara :

a.       Pada saat terjadi kilat ( loncatan bunga api listrik) nitrogen diudara bereaksi dengan oksigen

membentuk NO yang selanjutnya akan menjadi NO2. Gas NO2 akan larut dalam air hujan

membentuk asam nitrat yang terlarut didalam air tanah.

b.      Membusuknya tumbuhan dan hewan yang telah mati oleh bakteri nitrit akan menghasilkan

amonia atau senyawa garam amonium yang dapat larutdalam ait ke dalam tanah. Ada sebagian

amonia yang teroksidasi menjadi oksida nitrogen, dan selanjutnyaterlarut dalam air menjadi

asam nitrat dan senyawa nitrat.

c.       Nitrogen bebas di udara dapat diambil oleh bakteri Rhizobium yang hidup dalam akar tanaman

Leguminoceae dan diubah menjadi senyawa nitrat yang dapat larut dalam air tanah.

d.      Penggunaan pupuk nitrogen oleh manusia dalam rangka meningkatkan hasil pertanian. (Unggul

Sudarmo. 2004 : 78-82)

(www.wikipedia.com)

BAB III

REAKSI KHAS DENGAN NON LOGAM

Meskipun nitrogen relatif tidak aktif, pada suhu dan tekanan yang ekstrim, dengan

kehadiran katalis, nitogen memang bereaksi dengan unsur-unsur lain. Sebagai contoh, nitrogen

dan oksigen bergabung bila suatu bunga-api tegangan tinggi (atau suatu samberan petir) melalui

suatu campuran kedua gas itu :

N2 + O2 2NO

Oksida nitrogen (II) itu lalu bereaksi dengan oksigen lebih banyak lagi dari udara, membentuk

nitrogen dioksida, NO2 :

2NO + O2 2NO2

Nitrogen dioksidasi yang dihasilkan sewaktu hujan lebat berpetir, melarut dalam air hujan,

membentuk larutan asam nitrat dan nitrit yang sangat encer :

2NO2 + H2O HNO3 + HNO2

Suatu daerah dengan curah hujan sedang, ditaksir menerima 2 sampai 3 kg nitrogen (sebagai

HNO3 dan HNO2) per acre per tahun. Dengan cara ini sejumlah besar sekali unsur nitrogen yang

tak aktif dari udara diubah menjadi senyawaan-senyawaan nitrogen, dan diendapkan dalam tanah

untuk digunakan oleh tumbuhan sebagai makanan. Ini adalah salah satu proses fiksasi nitrogen

oleh alam. Fiksasi nitrogen adalah setiap proses dalam mana nitrogen unsur bereaksi untuk

membentuk amonia merupakan metode yang luas digunakan untuk fiksasi nitrogen buatan (lihat

siklus nitrogen).

Berlawanan dengan nitrogen, fosfor mudah terbakar dalam udara untuk membentuk entah

fosfor (III) oksida atau fosfor (V) oksida, tergantung dari banyaknya oksigen yang tersedia :

4P + 3O2 P4O6 fosfor (III) oksida 4P + 5O2 P4O10 fosfor (V) oksida

Arsenik , stibium, dan bismut tak dipengaruhi oleh oksigen pada suhu biasa. Namun pada

suhu tinggi, masing-masing terbakar menjadi suatu oksidasi dengan rumus empiris

4M + 3O2 2M2O3

Diantara halogen, hanya flour yang bereaksi langsung dengan nitrogen, menghasilkan

trifluorids :

N2 + 3Fe 2NF3

Semua halogen bereaksi langsung dengan unsur-unsur grup VA lainnya, menghasilkan trihalida

atau pentahalida. Contoh-contoh adalah

2As + 5Fe 2AsF5

2P + 3I2 2PI3 (PI5 tak dikenal)

Bangun molekul trihalida dan pentahalida itu adalah msing-masing piramida trigonal dan

bipiramida trigonal. (Keenan, dkk. 1984 :287-290)

BAB IV

PEMBUATAN AMINA REDUKSI SENYAWA NITROGEN

Semua ikatan dengan atom nitrogen pada amina berupa ikatan NH atau NC. Jadi, nitrogen

dalamamonia atau amina terdapat dalam bentuk tereduksi. Oleh karenanya tidakalah

mengherankan jika senyawa organik yang atom nitrogennya terdapat dalam keadaan lebih

teroksidasi dapat direduksi menjadi amina dengan zat pereduksi yang sesuai.

Jalan terbaik untuk membentuk amina primer aromatik ialah melalui reduksi senyawa

ntro yang berhubungan, yaitu yang dibuat dengan nitrasi aromatik elektrofilik. Gugus nitro

mudah direduksi, baik secara hidrogenasi katalitik atau dengan bahan pereduksi kimiawi.

CH3 NO2 3H2 katalis Ni

CH3 NH2 + 2H2O

p-nitrotoluena atau

1.      SnCl2, HCl p-toluidina

2.      NaOH, H2O

Contoh

Rancanglah sintesis p-kloroanilina, Cl NH2,

Dari klorobenzena.

Jawaban : klorobenzena pertama-tama dinitrasi; Cl merupakan gugus pengarah o, p,

sehingga produk utamanya ialah p-kloronitrobenzena. Produk ini kemudian direduksi.

Cl Cl Cl

HONO2 H2

H2SO4 Ni

NO2 NH3

(hart, craine, hart. 2003 : 251-252)

KESIMPULAN

Nitrogen adalah salah satu golongan VA yang merupakan unsur nonlogam dan gas yang paling

banyak diatmosfer bumi.

Nitrogen merupakan unsur yang relatifstabil, tetapi membentuk isotop-isotop yang 4 diantaranya

bersifat radioaktif.

Nitrogen unsur, N2 , merupakan 78 persen volume dari atmosfer, dan senyawaan nitrogen

(terutama protein) adalah bahan dari semua makhluk hidup.

Beberapa Senyawa Nitrogen yaitu :

         Amonia

         Hidrazin

         Oksida Nitrogen

         Asam Nitrogen dan Garam Nitrat

Nitrogen mempunyai nomor atom 7 dengan konfigurasi elektron 1s22s22p3. Ketiga elektron pada

subkulit 2p digunakan untuk membentuk ikatan kovalen rangkap 3 dengan atom nitrogen yang

lain.

:NN:

Nitrogen mempunyai enam jenis oksida, yaitu nitrogen (I) oksida atau dinitrogen oksida (N2O),

nitrogen (II) oksida atau nitrogen monoksida (NO), nitrogen (III) oksida atau nitrogen trioksida

(N2O3), nitrogen (IV) oksida atau nitrogen dioksida (NO2), nitrogen tetroksida (N2O4) dan

nitrogen (V) oksida (N2O5).

Fiksasi nitrogen adalah setiap proses dalam mana nitrogen unsur bereaksi untuk membentuk

amonia merupakan metode yang luas digunakan untuk fiksasi nitrogen buatan.

Daftar pustaka

1.     Hart, Harold, dkk. 2003. Organik Chemistry. Jakarta : Erlangga.

2.     Keenan, Kleinfelter, Wood. 1994. Kimia Untuk Universitas Edisi Keenam.

Jakarta : Erlangga.

3.     Sudarmo, Unggul. 2004. Kimia I. Jakarta : Erlangga.

4.     www.wikipedia.com

Nitrogen ditemukan oleh dokter Skotlandia Daniel Rutherford pada tahun 1772. Nitogren adalah unsur kelima yang paling melimpah di alam semesta dan terdapat sekitar 78% dari atmosfer bumi, yang berisi sekitar 4.000 triliun ton gas. Nitrogen diperoleh dari udara cair melalui proses yang dikenal sebagai distilasi fraksional.

Pupuk urea dibuat dari unsur nitrogen

Gas nitrogen sebagian besar inert dan digunakan sebagai perisai pelindung di industri semikonduktor. Perusahaan minyak menggunakan tekanan nitrogen tinggi untuk membantu menaikan minyak mentah ke permukaan. Nitrogen cair merupakan cairan kriogenik murah yang digunakan untuk pendinginan dan menyimpan sampel biologis.

Sifat-sifat Nitrogen

Nitrogen merupakan unsur yang paling melimpah yang dapat dengan mudah diakses oleh manusia. Di alam, nitrogen berbentuk sebagai senyawa N2 dengan kadar 78,03% volum dan 75,45% berat. Nitrogen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa, serta mencair pada suhu –195,8 °C dan membeku pada suhu –210 °C.

Pembuatan Nitrogen

Nitrogen diperoleh dengan cara distilasi bertingkat udara cair. Mula-mula udara disaring untuk dibersihkan dari debu. Udara bersih yang diperoleh kemudian dikompresikan yang menyebabkan suhu udara meningkat. Setelah itu dilakukan pendinginan. Pada tahap ini, air dan karbon dioksida membeku sehingga sudah dapat dipisahkan. Setelah melalui menara pendingin, udara kemudian diekspansikan sehingga suhu akan turun lagi dan sebagian udara akan mencair, sedangkan udara yang belum mencair disirkulasikan/dialirkan lagi ke dalam kompresor.

Kegunaan Nitrogen

Kegunaan nitrogen antara lain sebagai berikut.

1. Sebagian besar nitrogen dipakai untuk membuat amonia (NH3).2. Digunakan untuk membuat pupuk nitrogen, seperti urea (CO(NH2)2) dan ZA(NH4)2SO4).3. Sebagai selubung gas inert untuk menghilangkan oksigen pada pembuatan alat

elektronika karena sifat inert yang dimiliki.4. Digunakan sebagai pendingin untuk menciptakan suhu rendah, misalnya pada industri

pengolahan makanan.5. Membuat ruang inert untuk penyimpanan zat-zat eksplosif.6. Mengisi ruang kosong dalam termometer untuk mengurangi penguapan raksa.

Nomor atom: 7

Massa atom: 14,0067 g/mol

Elektronegativitas menurut Pauling: 3,0

Densitas: 1.25*10-3 g/cm3 pada 20 °C

Titik lebur: -210 °C

Titik didih: -195,8 °C

Radius Vanderwaals: 0,092 nm

Radius ionik: 0,171 nm (-3); 0,011 (+5); 0,016 (+3)

Isotop: 4

Energi ionisasi pertama: 1402 kJ/mol

Energi ionisasi kedua: 2856 kJ/mol

Energi ionisasi ketiga: 4578 kJ/mol

Ditemukan oleh: Rutherford pada tahun 1772

Sifat Kimia dan Fisika Nitrogen

Nitrogen merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan sebagian besar merupakan gas diatomik.

Nitrogen memiliki lima elektron di kulit terluarnya, sehingga merupakan trivalen dalam sebagian besar senyawanya.

Nitrogen menyumbang 78 persen atmosfer bumi dan merupakan konstituen dari semua jaringan hidup.

Nitrogen merupakan elemen penting bagi kehidupan karena merupakan salah satu penyusun DNA, dan dengan demikian merupakan bagian dari kode genetik.

Molekul nitrogen terjadi terutama di udara. Dalam air dan tanah, nitrogen ditemukan pada senyawa nitrat dan nitrit.

Semua zat ini adalah bagian dari siklus nitrogen sehingga semua saling berhubungan.

Manusia telah mengubah keseimbangan nitrat dan nitrit alami terutama karena penggunaan pupuk yang mengandung nitrat.

Nitrogen dihasilkan oleh berbagai industri sehingga meningkatkan kadar nitrat dan nitrit dalam tanah dan air.

Penggunaan Nitrogen

Penggunaan komersial terbesar nitrogen adalah sebagai komponen dalam pembuatan amonia yang kemudian digunakan sebagai pupuk dan untuk memproduksi asam nitrat.

Nitrogen cair (sering disebut sebagai LN2) digunakan sebagai refrigerant untuk pembekuan produk makanan, untuk mengawetkan sel reproduksi (sperma dan sel telur), dan untuk penyimpanan sampel biologis.

Garam asam nitrat mencakup beberapa senyawa penting, misalnya kalium nitrat, asam nitrat, dan amonium nitrat.

Senyawa organik nitrasi, seperti nitro-gliserin dan trinitrotoluene, lazim digunakan sebagai bahan peledak.

Efek Kesehatan Nitrogen

Nitrat dan nitrit diketahui menyebabkan beberapa masalah kesehatan. Berikut adalah beberapa efek yang paling umum:

– Reaksi dengan hemoglobin dalam darah menyebabkan daya dukung oksigen darah menurun (nitrit).

– Penurunan fungsi kelenjar tiroid (nitrat).

– Kekurangan vitamin A (nitrat).

– Membentuk nitro amina, yang dikenal sebagai salah satu penyebab paling umum kanker (nitrat dan nitrit).

Namun, dari sudut pandang metabolisme, oksida nitrat (NO) jauh lebih penting dibandingkan nitrogen saja.

Pada tahun 1987, Salvador Moncada menemukan bahwa oksida nitrat membuat otot menjadi rileks, merupakan bagian penting dalam sistem kardiovaskular, sistem kekebalan tubuh, sistem saraf pusat, dan sistem saraf perifer.

Enzim yang memproduksi oksida nitrat, yang disebut sintesis oksida nitrat, berlimpah di otak.

Pada tahun 1991, sebuah tim yang dipimpin oleh K.E. Anderson dari Lund University Hospital, Swedia, menunjukkan bahwa oksida nitrat juga bermanfaat bagi sistem reproduksi pria.

Dampak Lingkungan Nitrogen

Manusia telah secara radikal mengubah keseimbangan alami nitrat dan nitrit. Penyebab utama penambahan nitrat dan nitrit adalah dari penggunaan pupuk berlebih.

Proses pembakaran juga dapat meningkatkan nitrat dan nitrit akibat emisi nitrogen oksida yang dikonversi menjadi nitrat dan nitrit oleh lingkungan.

Penambahan senyawa nitrogen dalam lingkungan memiliki berbagai efek. Pertama, dapat mengubah komposisi spesies karena kerentanan organisme tertentu terhadap senyawa nitrogen.

Kedua, terutama nitrit dapat menyebabkan berbagai efek kesehatan pada manusia dan hewan.

Makanan yang mengandung terlalu banyak senyawa nitrogen membuat kemampuan darah dalam mengangkut oksigen menjadi menurun.

Serapan nitrogen tinggi juga bisa memicu masalah pada kelenjar tiroid dan menyebabkan kekurangan vitamin A.

Dalam lambung dan usus hewan, nitrat akan membentuk nitroamina, suatu senyawa karsinogenik berbahaya.[]

Nitrogen monoksida (bahasa Inggris: nitric oxide, endothelial-derived relaxing factor, nitrogen monoxide, NO) adalah senyawa dengan rumus kimia berupa NO yang berfungsi sebagai molekul sinyal intraselular pada mamalia termasuk manusia dengan modulasi berupa aliran darah, trombosis dan aktivitas neural. Molekul NO sering juga diproduksi oleh polutan dari asap rokok, kendaraan dan lain-lain, sehingga sering dianggap bersifat toksik dan sangat reaktif, namun penggunaan gas NO konsentrasi rendah untuk perawatan hipertensi paru pada bayi yang baru dilahirkan, mendapatkan persetujuan dari FDA.[2] Selain itu, NO dapat diproduksi oleh neuron selama 80 tahun di dalam otak manusia tanpa menimbulkan efek keracunan, kadar NO yang cukup diperlukan tubuh untuk memelihara hati dari kerusakan iskemik akibat sepsis,[3] namun produksi NO saat terjadi iskemia otak akan merusak neuron yang sama.

Sitotoksisitas yang dipicu NO, ditimbulkan oleh peroksinitrita (ONOO−), yang terbentuk dari reaksi antara NO dengan senyawa radikal bebas berupa anion superoksida. Peroksinitrita berinteraksi dengan lipid, DNA dan protein melalui mekanisme langsung berupa reaksi oksidatif dan mekanisme tidak langsung dengan kofaktor berupa radikal bebas. Adanya senyawa peroksinitrita merupakan indikasi berbagai kondisi pategenik seperti stroke, infarksi miokardial, gagal jantung kronis, diabetes, kanker, sklerosis multipel, artritis, kelainan neurodegenerative, circulatory shock, chronic inflammatory disease, dll; oleh karena senyawa superoksida dengan cepat akan diredam oleh berbagai jenis enzim dismutase superoksida yang terdapat pada mitokondria, sitoplasma dan periplasma, sedangkan NO dengan cepat akan terdifusi keluar ke dalam periplasma dan memasuki sel darah merah untuk dikonversi menjadi asam nitrat melalui reaksi dengan oksihemoglobin. Sehingga reaksi antara NO dan superoksida yang membentuk peroksinitrita, sangat jarang terjadi.

Peroksinitrita akan menyebabkan apoptosis pada sel yang terpapar, seperti timosit, sel HL-60, sel PC-12, fibroblas, sel SN-4741 yang merupakan neuron dopaminergik, sel neuroblastoma SH-SY5Y, neuron primer, astrosit, oligodendrosit, sel endotelial, sel beta pada islet Langerhans, neutrofil, kondrosit, kardiomiosit dan sel tubular pada saluran renal.

Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx, karena oksida nitrogen mempunyai 2 macam

bentuk yang sifatnya berbeda, yaitu gas NO2 dan gas NO. Sifat gas NO2 adalah berwarna dan

berbau, sedangkan gas NO tidak berwarna dan tidak berbau. Warna gas NO2 adalah merah

kecoklatan dan berbau tajam menyengat hidung.

Dari seluruh jumlah NOx yang dibebaskan ke atmosfer, jumlah yang terbanyak adalah

dalam bentuk NO yang diproduksi oleh aktivitas

bakteri. Akan tetapi poluasi NO dari sumber alami ini tidak merupakan masalah karena tersebar

secara merata sehingga jumlahnya menjadi kecil. Yang menjadi masalah adalah polusi NO yang

diproduksi oleh kegiatan manusia karena jumlahnya akan meningkat hanya pada tempat-tempat

tertentu.

Konsentrasi NOx di udara di daeraah perkotaan biasanya 10-100 kali lebih tinggi daripada

di udara daerah pedesaan. Konsentrasi NOx di udara daerah perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm

(500 ppb). Seperti halnya CO, emisi nitrogen oksida dipengaruhi oleh kepadatan penduduk

karena sumber utama NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran, dan kebanyakan

pembakaran disebabkan oleh kendaraan, produksi energi dan pembuangan sampah. Sebagian

besar emisi NOx yang dibuat manusia berasal dari pembakaran arang, minyak, gas alam dan

bensin.

Oksida yang lebih rendah yaitu NO terdapat di atmosfer dalam jumlah lebih besar

daripada NO2 . Pembentukan NO dan NO2 mencakup reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara

sehingga membentuk NO, kemudian reaksi selanjutnya antara NO dengan lebih banyak oksigen

membentuk NO2. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

N2 + O2 ———-> 2NO

2NO + O2 ————> 2NO2

Udara terdiri dari sekitar 80% volume nitrogen dan 20% volume oksigen. Pada suhu

kamar kedua gas ini hanya sedikit mempunyai kecenderungan untuk bereaksi satu sama lain.

Pada suhu yang lebih tinggi (di atas 1210oC) keduanya dapat bereaksi membentuk nitric oksida

dalam jumlah tinggi sehingga mengakibatkan polusi udara. Dalam proses pembakaran, suhu

yang digunakan biasanya mencapai 1210-1765oC dengan adanya udara, oleh karena itu reaksi ini

merupakan sumber NO yang penting. Jadi reaksi pembentukan NO merupakan hasil samping

dalam proses pembakaran.

Pembentukan NO dirangsang hanya pada suhu tinggi, oleh karena itu NO di dalam

campuran ekuilibrium pada suhu tinggi akan terdisosiasi kembali menjadi N2 dan O2 jika suhu

campuran tersebut diturunkan perlahan-lahan untuk memberikan waktu yang cukup bagi NO

untuk terdisosiasi. Akan tetapi jika campuran ekuilibrium tersebut didinginkan secara mendadak,

akan banyak NO yang masih terdapat pada campuran suhu rendah tersebut. Pendinginan cepat

tersebut sering terjadi pada proses pembakaran.

Reaksi pembentukan NO2 dari NO dan O2 terjadi dalam jumlah relatif kecil, meskipun

dengan adanya udara berlebih. Hal ini berbeda dengan reaksi pembentukan CO2 dari CO dan O2,

dimana kelebihan udara akan mengakibatkan pembentukan CO2 secara cepat. Pembentukan NO2

yang lambat ini disebabkan kecepatan reaksi sangat dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi NO.

Reaksi pembentukan NO2 berlangsung lebih lambat pada suhu yang lebih tinggi. Pada suhu

1100oC jumlah NO2 yang terbentuk biasanya kurang dari 0,5% dari total NOx . kecepatan reaksi

pembentukan NO2 dipengaruhi oleh konsentrasi oksigen dan kuadrat dari konsentrasi NO. Hal ini

berarti jika konsentrasi NO bertambah menjadi dua kalinya maka kecepatan reaksi akan naik

menjadi empat kalinya, dan jika konsentrasi NO berkurang menjadi setengahnya. NO yang

dikeluarkan ke udara luar bersama-sama dengan gas buangan lainnya akan mengalami

pendinginann secara cepat dan terencerkan sebanyak 100 kalinya