Desember 25, 2012

BILANGAN OKSIDASI NITROGEN

3:45:00 PM | Diposting oleh |


Nirogen terdapat bebas di atmosfer (78% volume), selain itu atmosfer juga mengandung sedikit ammonia sebagai hasil pelarutan zat yang mengandung nitrogen atau asam nitrat, khususnya setelah terjadi halilintar. Nitrogen juga terdapat dalam garam-garam seperti natrium dan kalium nitrat. Jaringan semua organisme hidup mengandung senyawa nitrogen dalam bentuk protein.
Bilangan oksidasi nitrogen dalam berbagai senyawa dapat dilihat pada table 1 berikut ini:
Tabel 1. Bilangan Oksidasi Nitrogen
Bilangan Oksidasi
Senyawa
-3
NH3 (ammonia)
-2
N2H4 (hidrazin)
-1
NH2OH (hidroksilamina)
0
N2 (dinitrogen)
+1
N2O (dinitrogen oksida)
+2
NO (nitrogen oksida)
+3
N203 (dinitrogen trioksida)
+4
NO2 (nitrogen dioksida)
+5
HNO3 (asam nitrat)


(Staf Pengajar Kimia Anorganik.2012.Buku Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik) Himpunan bilangan bulat kecil yangdisebut bilangan oksidasi atau keadaan oksidasi, yang ada hubungannya dengan angka pembanding-senyawa (dari) unsur unsur, membantu untuk mengingat-ingat rumus untuk senyawa dan untuk mengkorelasikan gejala-gejala kimia tertentu.
Nitrogen dapat berikatan kovalen dengan beberapa unsur bukan logam, terutama hidrogen dan oksigen. Keelektronegatifan nitrogen lebih besar daripada hidrogen tetapi lebih kecil daripada oksigen. Akibatnya, bilangan oksidasi nitrogen akan bertanda negatif jika bersenyawa dengan hidrogen sedangkan jika bersenyawa dengan oksigen akan bertanda positif. Misalnya: NH3 dan NO2.
Amonia (NH3) adalah senyawa nitrogen yang sangat penting karena merupakan bahan baku untuk membuat senyawa nitrogen penting lainnya seperti urea dan nitrogen oksida. Amonia secara komersil dibuat dengan proses Haber, yaitu mencampur gas N2 dan H2 dengan katalis besi.
H2(g)  +  3H2(g)                           2NH3                  ∆H° = -92kJ mol-1
Reaksi ini dapat dibalik sehingga membentuk kesetimbangan. Di laboratorium, amonia dibuat dari garam ammonium dengan basa kuat atau oksida basa.
NaOH  +  NH4Cl  →  NH3  +  NaCl  +  H2O
CaO + 2NH4Cl → 2NH3  +  CaCl2  +  H2O
Kedua reaksi ini dapat dipakai untuk analisis kualitatif ion amonium (NH4+) dengan timbulnya bau amonia yang merangsang atau diuji dengan lakmus. Gas amonia tidak berwarna dengan titik didih -33,35°C dan titik beku -77,7°C. Amonia larut dalam air dengan konsentrasi sekitar 15M atau 28% massa, karena antara air dan amonia dapat membentuk ikatan hidrogen. Amonia dalam air bersifat basa karena terjadi kesetimbangan:
NH2 + H2O                       NH4+ + OH-      Kb = 1,8.10-5
Amonia berguna untuk menghasilkan senyawa tersebut dengan reaksi amonia dan oksigen (proses Ostwald).
4NH3 (g) + 5O2 (g)                                4NO (g) + 6H2O (g)
Kemudian segera teroksidasi menjadi NO2.
2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)
3NO2 (g) + H2O (l) → 2HNO3 + NO (g)
Nitrogen dioksida (NO2) dan nitrogen oksida (NO) dihasilkan pada pembakaran amonia menjadi asam nitrat.
NH3 (g)                   NO (g)                 NO2 (g)                 HNO3 (g) + NO (g)
Nitrogen oksida adalah gas yang tidak berwarna dan mempunyai elektron yang tidak berpasangan. Nitrogen dioksida adalah gas coklat kemerahan, bersifat racun dan mempunyai struktur resonansi:
Asam nitrit tidak dapat diisolasi dalam bentuk cairan murni karena mudah terurai dengan reaksi disproporsionasi.
3HNO2 → HNO3 + H2O + 2NO
HNO2 bersifat pengoksidasi dengan ion iod (I-) dan sebagai pereduksi dengan ion permanganate (MnO4-).
2HNO2 + 2H+ + 2I- → I2 + 2NO + 2H2O
5HNO2 + H+ + 2MnO4- → Mn2+ + 5NO3- + 3H2O
Dalam laboratorium, asam nitrat dibuat melalui reaksi sebagai berikut:
KNO3 (s) + H2SO4 (l)                    KHSO4 (s) + HNO3 (g)
Atom yang terbentuk dapat dipisahkan dengan cara mengembunkan karena wujudnya dalam bentuk gas. Asam nitrat murni adalah cairan yang tidak berwarna, mudah terurai diatas 0°C menjadi NO2, H2O dan O2.
    4HNO3                             4NO2 + O2 + 2H2O
Dalam senyawa ion, bilangan oksidasi suatu ion sama dengan muatan ion itu. Dalam senyawa litium oksida dan alumunium flourida tersebut di atas, bilangan oksidasi litium, oksigen, alumunium, dan flour masing-masing adalah +1, -2, +3 dan -1. Bila bilangan oksidasi dicantumkan dalam rumus senyawa, maka bilangan ini ditulis di atas lambangnya, dengan tanda plus atau minus di depan angka. Bila terdapat lebih dari satu atom dalam rumus itu, bilangan oksidasi ditaruh dalam tanda kurung, dan banyaknya atom di tulis sebagai subskrip kanan (dari) tanda kurung itu. (Keenan. 1984. Kimia untuk Universitas :186)
Nitrogen mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p3. Dalam pembentukan senyawa dengan atom-atom lain, atom N dapat memperoleh, atau lebih dapat dikatakan memakai bersama, tiga electron untuk mencapai kulit valensi oktet 1s2 2s2 2p6. Bilangan oksidasi N dalam senyawanya berkisar dari -3 sdampai +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, N2 yang 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 di atmosfer. N2(g) merupakan komponen utama udara (78% berdasar volume), selanjutnya, dengan perkecualian untuk endapan NaNO3 di Chili dan Peru, senyawa nitrogen tidak terdapat dalam jumlah yang cukup banyak di bumi. 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. N2 cair digunakan sebagai bahan pembeku dalam industri pengolahan makanan. Penggunaan penting lainnya ialah dalam produksi berbagai senyawa nitrogen, terutama melalui pembuatan NH3.
Nitrogen yang terkombinasi secara kimia disebut nitrogen “terfiksasi”, dan semua proses yang mengubah N2 menjadi senyawanya disebut fiksasi nitrogen. Nitrogen adalah salah satu unsur essensil dalam makhlik hidup. Karena hewan dan sebagian besar tanaman hanya dapat menggunakan nitrogen terfiksasi, maka proses fiksasi nitrogen alami sangat penting. Biasanya, nitrogen yang 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 aktitas manusia. Bila tanah dibudidayakan secara ekstensif, nitrogen terfiksasi dilepaskan dengan laju yang lebih besar dari pada pengembaliannya secara alami.
 Keadaan tersebut membutuhkan pengembalian senyawa nitrogen ke dalam tanah sebagai pupuk. (Ralph H.1992. Kimia Dasar dan Terapan Modern :118-119)
Atom nitrogen, dapat melengkapi kulit valensinya dalam beberapa cara berikut: (1) Penggabungan elektron membentuk ion nitride N3ˉ; ion ini ditemukan hanya dalam nitride mirip garam dari logam-logam yang paling elektropositif. (2) Pembentukan ikatan-ikatan pasangan elektron: (a) ikatan tunggal seperti dalam :N=N:. (3) Pembentukan ikatan pasangan elektron dengan penggabungan elektron seperti NH2ˉ atau NH2-. (4) Pembentukan ikatan pasangan elektron dengan pasangan elektron seperti dalam ammonium tetrahedral dan ion ammonium tersubstitusi [NR4]+.
Terdapat sejumlah spesies stabil di mana, secar formal, kulit valensi nitrogen tidak penuh. Contoh terbaik adalah NO, NO2, dan nitroksida R2N-O; itu semua mempunyai elektron tidak berpasangan dan paramgnat. Nitrogen kovalen tiga. Molekul-molekul NR3 adalah bipiramidal: ikatan paling baik dianggap sebagai mengandung orbital hidrida sp3 sehingga elektron meyendiri menempati posisi ke empat. Ada tiga butir catatan: 1. Sebagai hasil dari pasangan elektron tak berikatan, semua persenyawaan NR3 berperilaku sebagai basa Lewis dan mereka memberikan kompleks donor akseptor dengan asam Lewis, misalnya, F3 -NMe3, dan bertindak sebagai ligan terhadap ion logam transisi seperti misalnya, dalam [Co(NH3)6]3+. 2. Molekul piramidal NRR’R” harus kiral. Isomer optik tidak dapat diisolasi, meskipun demikian, karena molekul tertentu melakukan gerakan sangat cepat yang dikenal dengan inverse, di mana atom N bergetar melalui bidang datar dari tiga gugus R, sangat mirip dengan paying yang dapat dibuka tutup. Energi ambang bagi proses ini hanya kira-kira 24 kJ mol-1. Dalam NH3 frekuensi getaran adalah 2,387013 × 1010 cps (putaran perdetik. 3. Ada sedikit sekali kasus di mana nitrogen kovalen tiga adalah planar; dalam kasus-kasus ini. Kompleks logam segitiga berpusat –N seperti [NIr3(SO4)6(H2O)3]4- adalah mirip.
(Cotton dan Wilkinson.1976. Kimia Anorganik Dasar :321-322)

Download Laporan Praktikum BILANGAN OKSIDASI NITROGEN

1 komentar:

Langganan: Posting Komentar (Atom)

.:: Search

.:: Jurnal

Science Direct

.:: LibGen

http://libgen.org/scimag/

.:: Facebook

.:: Koleksi e-Book

.:: Followers

.:: Traffic

Diberdayakan oleh Blogger.

Blogger Template created with Artisteer by chemist-try .