I. Judul Percobaan : Nitrogen dan AmoniaII. Tanggal mulai Percobaan : Selasa 17 Maret 2015 pukul 01: 00 WIBIII. Tanggal selesai percobaan : Selasa 17 Maret 2015 pukul 04: 00 WIBIV. Tujuan :a. Untuk mengetahui cara pembuatan nitrogenb. Untuk mengetahui sifat-sifat nitrogen dan senyawanyac. Untuk dapat mengidentifikasi gas nitrogen, amonium dan senyawanya.V. LANDASAN TEORIA. Sejarah NitrogenNitrogen (Latin nitrum, Bahasa Yunani Nitron berarti "soda asli", "gen", "pembentukan") secara resmi ditemukan oleh Daniel Rutherford pada 1772, yang menyebutnya udara beracun atau udara tetap. Pengetahuan bahwa terdapat pecahan udara yang tidak membantu dalam pembakaran telah diketahui oleh ahli kimia sejak akhir abad ke-18 lagi. Nitrogen juga dikaji pada masa yang lebih kurang sama oleh Carl Wilhelm Scheele, Henry Cavendish, dan Joseph Priestley, yang menyebutnya sebagai udara terbakar atau udara telah flogistat. Gas nitrogen adalah cukup lemas sehingga dinamakan oleh Antoine Lavoisier sebagai azote, daripada perkataan Yunani yang bermaksud "tak bernyawa". Istilah tersebut telah menjadi nama kepada nitrogen dalam perkataan Perancis dan kemudiannya berkembang ke bahasa-bahasa lain.Nitrogen adalah salah satu unsur golongan VA yang merupakan unsur nonlogam dan gas yang paling banyak di atmosfer bumi. Nitrogen merupakan unsur yang relatif stabil, tetapi membentuk isotop-isotop yang 4 di antaranya 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. (Sunardi, 2006: 61-62). Nitrogen merupakan molekul diatomik yang memiliki ikatan rangkap tiga Energi ikatannya cukup tinggi sehingga sangat stabil dan sulit bereaksi. Karena itu kebanyakan entalpi dan energi bebas pembentukan senyawa nitrogen bertanda positif. Molekul nitrogen ini sangat ringan dan nonpolar sehingga gaya van der waals antar molekul sangat kecil. Gas ini masuk dan keluar tubuh manusia sewaktu bernafas tanpa berubah. Gas ini tidak berbau dan tidak berasa. Nitrogen sangat diperlukan digunakan sebagai pembuatan senyawa penting seperti amonia dan urea. Karena kesetabilan yang tinggi, nitrogen dipakai untuk gas pelindung gas oksigen dalam pabrik kimia, industri logam, dan dalam pembuatan komponen elektronika. Nitrogen cair juga di gunakan untuk membekukan makanan secara cepat (Syukri, 1999: 579).Nitrogen atau zat lemas adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang N dan nomor atom 7. Biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya. Dinamakan zat lemas karena zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi dengan unsur lainnya.Nitrogen terdapat di udara kira-kira 78,09% persen dari atmosfir bumi dan terdapat dalam banyak jaringan hidup. Zat lemas membentuk banyak senyawa penting seperti asam amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida. Nitrogen adalah zat non logam, dengan elektronegatifitas 3.0. Mempunyai 5 elektron di kulit terluarnya. Oleh karena itu trivalen dalam sebagian besar senyawa. Nitrogen mengembun pada suhu 77K (-196oC) pada tekanan atmosfir dan membeku pada suhu 63K (-210oC).Nitrogen dapat ditemukan di alam : Nitrogen terdapat di alam sebagai unsur bebas berupa molekul diatomik (N2) kira-kira 78,09% volume atmosfir. Dijumpai dalam mineral penting seperti (KNO3) dan sendawa Chili (NaNO3). Pada tumbuhuan dan hewan, nitrogen berupa bentuk protein yang komposisi rata-ratanya 51% C; 25% O; 16% N; 7% H; 0,4%P; dan 0,4% S.

B. Keberadaan Nitrogen Di AlamNitrogen pada permukaan bumi hampir seluruhnya 99,9% terdapat dalam bentuk molekul gas diatomic (N2). Udara mengandung nitrogen bebas sebanyak 78% volume atmosfer bumi dan hanya 0,03% di dalam kulit bumi. Dalam bentuk terikat, nitrogen banyak terdapat dalam bentuk mineral nitrat KNO3 dan NaNO3.Pada tanaman dan hewan nitrogen bergabung berupa bentuk protein yang komposisinya rata-rata 51% C, 25% O, 16% N, 7% H, 0,4% P dan 0,6% S. nitrogen mempunyai dua isotop yaitu 15N dan 14N yang mempunyai angka banding absolut 14N/15N=

C. Pembuatan Nitrogen1. Di laboratorium dari dekomposisi termal senyawa amonium CNH4 NO2dengan cara dipanaskan. Reaksinya seperti berikut :CNH4 NO2(s ) N2 + 2H2 O2. Dalam industri, dengan cara destruksi bertingkat dan pencairan (destilasi udara cair) karena N2 mempunyai titik didih rendah daripada O2 maka ia lebih dahulu menguap sebagai fraksi pertama.3. Secara spektroskop N2 murni di buat dengan dekomposisi termal Natrium Barium Azida. Berikut reaksinya:2NaN3 2Na + 3N24. Pemanasan NH4 NO2 melalui reaksi sebagai berikut :NH4 NO2 N2 + 2H2 O5. Oksidasi NH3 melalui reaksi sebagai berikut :2NH3 + 3CuO N2+ 3Cu + 3H2O6. Destilasi (penyulingan ) bertingkat dari udara cair yaitu udara bersih kita masukkan ke dalam kompresor,kemudian didinginkan dengan pendinginan. Udara dingin mengembun melalui celah dan hasilnya adalah udara yang suhunya sangat dingin sehingga udara mencair. Setelah itu, udara cair kita saring untuk memisahkan gas CO2 dan hidrokarbon, selanjutnya disuling. Udara cair masuk ke bagian puncak kolom tempat nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar sebagai gas. Pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan oksigen cair. Oksigen sebagai komponen udara yang paling sulit menguap terkumpul di dasar. Titik didih normal nitrogen, argon, dan oksigen adalah -195,80C , dan -183,0oC.

D. Sifat Sifat Nitrogen Sifat fisika1. Berupa gas diatomic N2 tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna, dan sedikit larut dalam air.2. Bersifat non polar sehingga gaya Van Deer Waals antar molekul sangat kecil3. Sifat fisik nitrogen yang lainTiti didih 77,36 KTitik lebur 63,15 KBerat jenis relative 0,97Berat molekul 28,013Kalor peleburan 0,720 kJ/molKalor penguapan 5,57 kJ/moKapasitas kalor dalm suhu kamar 29,124 J/mol KTitik api tidak terbakar Sifat kimia1. Molekul N2 berikatan kovalen rangkap tiga, memiliki energy ikatan yang relative besar yaitu 946 kJ/mol sehingga sangat stabil atau sukar bereaksi pada suhu tinggi (endoterm) dengan bantuan katalis.2. Pada suhu ruangan N2 bereaksi sangat lambat dengan logam Li menghasilkan Li3N. Sedangakan dengan logam-logam lain, dapat dilakukan dengan cara mengerjakan loncatan bunga api listrik melalui gas nitrogen yang bertekanan rendah, proses ini dikatalisasi oleh adanya oksigen homo terbentuk nitrogen aktif (N2 menjadi 2N) yang dapat membentuk senyawa nitrida dengan logam-logam tertentu.3. Nitrogen bereaksi dengan hydrogen atau aksigen pada suhu yang tinggi seperti dalam loncatan bunga api listrik, membentuk gas NH3 dan NO3 .

E. Senyawaan NitrogenSenyawaan nitrogen terbagi manjadi :1. Nitrida Hidrida ( NH3, garam amonium, hidrasin N2H4, hidroksilamin NH2OH )2. Oksida nitrogen ( N2O, NO, NO2, N2O5 )3. Asam nitrit

Hidrida utama nitrogen ialah amonia (NH3) walaupun hidrazina (N2H4) juga banyak ditemukan. Amonia bersifat basa dan terlarut sebagian dalam air membentuk ion ammonium (NH4 +). Amonia cair sebenarnya sedikit amfiprotik dan membentuk ion ammonium dan amida (NH2-); keduanya dikenal sebagai garam amida dan nitride (N3-), tetapi terurai dalam air. Gugus bebas amonia dengan atom hidrogen tunggal atau ganda dinamakan amina. Rantai cincin atau struktur hidrida nitrogen yang lebih besar juga diketahui tetapi tak stabil.

1) AmoniaAmonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan ammonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di AS diatur sebagai gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500 galon (13,248 L) harus disertai surat izin.Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat. Istilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. Karena amonia mendidih di suhu -33C, cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau temperatur amat rendah. Walaupun begitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi biasa di dalam sungkup asap. "Amonia rumah" atau amonium hidroksida adalah larutan NH3 dalam air. Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baum. Produk larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi biasanya memiliki konsentrasi 26 derajat baum (sekitar 30 persen berat amonia pada 15.5 C). Amonia yang berada di rumah biasanya memiliki konsentrasi 5 hingga 10 persen berat amonia.

Sifat fisik dan kimiaAmonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah (pKa=9.25). NH3 merupakan molekul polar, berbentuk piramid dengan tiga atom hydrogen 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.

KelimpahanSenyawa 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.

PembuatanPada proses Haber, ammonia disintesis dengan cara melewatkan campuran nitrogen dan hidrogen di atas permukaan katalisator (umumnya besi oksida) pada suhu 500 0C dan tekanan 1000 atm, yang rata-rata dapat mengkonversi 50% N2 menjadi NH3. N2(g)+ 3H2 (g) 2NH3(g) = + 22 kkal

Kegunaan1. Sebagai pupuk (kompos maupun urea)2. Disinfectan3. Bahan bakar4. Pelarut senyawa organik, anorganik, dan logam5. Bahan pembuatan asam nitrat

2) Asam NitratAsam nitrat, HNO3 merupakan salah satu asam anorganik yang penting dalam industri dan laboratorium, sehingga diproduksi dalam jumlah yang banyak sekali. Pembuatan asam nitrat ini pada prinsipnya menggunakan cara oksidasi katalitik ammonia pada proses Oswald.

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 NH3 menjadi 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 NH3 dan udara dilewatkan melalui kumparan platina yang dipanaskan pada temperatur 800 0C. 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 O2 yang cukup tinggi, NO sisa akan diubah menjadi NO2 dan reaksi terakhir akan bergeser ke arah kanan. Untuk mendapatkan asam 100% dilakukan destilasi HNO3 yang volatil. Asam nitrat murni dapat dibuat di laboratorium dengan cara menambahkan H2SO4 ke KNO3 dan 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 kuning.4 HNO3 4 NO2 + 2 H2O + O2

Sifat-sifatDalam larutan aqueous, HNO3 bertindak sebagai suatu asam kuat yang menyerang kebanyakan logam-logam (yang sering terjadi lebih cepat jika terdapat HNO2 dalam jumlah trace), kecuali emas (Au) dan logam-logam golongan platinum; dimana besi (Fe) dan krom (Cr) mengalami passivasi oleh HNO3 (semacam lapisan film tipis sehingga logam-logam ini tidak bisa diserang). Bila timah, arsen dan beberapa logam-logam golongan-d direaksikan dengan HNO3, maka akan dihasilkan oksida-oksida logam-logam tersebut, tetapi jika HNO3 direaksikan dengan logam-logam lain akan dihasilkan nitrat-nitrat. Hanya Mg, Mn, dan Zn yang menghasilkan gas hidrogen jika direaksikan dengan HNO3 dengan konsentrasi sangat encer. Jika logam tersebut merupakan reduktor yang lebih kuat daripada H2, maka reaksi dengan HNO3 akan mereduksi asam menjadi N2, NH3. NH2OH atau N2O,sedangkan logam lain akan menghasilkan NO atau NO23 Cu(s) + 8 HNO3(aq.encer) 3 Cu(NO3) 2(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO(g)Cu(s) + 4 HNO3(aq.pekat) Cu(NO3) 2(aq) + 2 H2O(l) + 2 NO2(g)

3) N2 O dan N2OJika asam nitrat pekat direduksi oleh logam (misalnya Cu), maka akan dihasilkan asap coklat berupa gas nitrogen dioksida, NO2. Molekul ini bersifat paramagnetik karena mengandung jumlah elektron valensi ganjil (lima dari nitrogen dan enam dari masing-masing oksigen). Jika gas coklat ini didinginkan, warnanya memudar dan keparamagnetannya hilang. Observasi ini ditafsirkan sebagai petunjuk bahwa dua molekul NO2 berpasangan (dimerisasi) membentuk satu molekul dinitrogen tetroksida, N2O4, dalam kesetimbangan2 NO2(g) N2O4(g) + 14,6 kkalsedemikian pada 60 0C dan tekanan 1 atm separuh nitrogen berupa NO2 dan separuhnya lagi berupa N2O4. Kalau suhu dinaikkan, dekomposisi N2O4 lebih disukai. Campuran NO2-N2O4 sangat beracun dan merupakan oksidator kuat. Sedangkan campuran N2O4 cair dan derivate hidrazin telah digunakan sebagai bahan bakar pesawat ruang angkasa Apollo 12 dalam missi penerbangannya ke bulan, karena bahan bakar ini cocok untuk melakukan landing dan take off di permukaan bulan. N2O4 adalah merupakan oksidator kuat dan bila mengadakan kontak dengan suatu derivate hidrazin, misalnya MeNHNH2 dengan segera akan teroksidasi seperti reaksi berikut:5N2O4 + 4MeNHNH 2 9N2 + 12H2O + 4CO2dan reaksi ini sangat eksotermik yang pada temperatur operasi semua produk reaksi adalah gas. Seperti telah disebut dalam kaitannya dengan proses Ostwald, NO2, atau lebih tepatnya campuran NO2 dan N2O4, larut dalam air membentuk HNO3 dan NO.

4) N2O5Selain pada asam nitrat dan nitrat, nitrogen dengan bilangan oksidasi +5 ditemui pada nitrogen pentoksida, N2O5. Senyawa ini merupakan asam anhidrat dari HNO3 yang dapat dihasilkan dari reaksi asam nitrat pekat dengan senyawa dehidrator kuat seperti fosfor oksida, P4O10. Pada suhu kamar, N2O5 berupa padatan putih yang mengalami dekomposisi secara lambat menjadi NO2 dan O2. Dengan air, N2O5 bereaksi sangat hebat membentuk HNO3.

F. Kegunaan Nitrogen Dalam bentuk amonia niotrogen digunaksn sebagai bahan pupuk, obat-obatan, asam nitrat, urea, hidrasin, amin, dan pendingin. Asam nitrat digunakan dalam pembuatan zat pewarna dan bahan peledak. Nitrogen sering digunakan jika diperlukan lingkungan yang inert, misalnya dalam bola lampu listrik untuk mencegah evaporasi filamen Sedangkan nitrogen cair banyak digunakan sebagai refrigerant (pendingin) yang sangat efektif karena relatif murah Banyak digunakan oleh laboratorium-laboratorium medis dan laboratorium -laboratorium penelitian sebagai pengawet bahan-bahan preservatif untuk jangka waktu yang sangat lama, misalnya pada bank sperma, bank penyimpanan organorgan tubuh manusia, bank darah, dsb.

VI. ALAT DAN BAHAN 1. Alat:a. Labu Erlemeyer 100 mL b. Labu Suling 1 buah c. Gelas ukur 100 mL 1 buahd. Gelas ukur 250 mL 1 buahe. Tabung reaksi 7 buahf. Pipet tetes g. Bak / wadah 1 buahh. Pengaduk kaca 1 buahi. Neracaj. Penutup karet sesuai tabungk. Corong pemisah 1 buahl. Kaki tiga dan asbes 1 pasangm. Statis dan klem 1 pasangn. Pembakar bunsen 1 buaho. Sebilah kayu2. Bahan a. Kristal NaNO2b. Kristal NH4Clc. Pelarut HCl pekatd. Ca(OH)2e. Larutan amilumf. Larutan KIg. Larutan amonia pekath. Gas H2S (dari HCl dan pirit)i. Larutan H2SO4 pekatj. Larrutan H2SO4 1M ; 0,1 Mk. Lrutan FeSO4 0,2 Ml. Larutan HNO3 pekatm. Larutan HCl 0,1 Mn. Indikator phenolptaleino. Larutan NH4OH 2 M ; 0,1 Mp. Bunga belerang DAFTAR PUSTAKAhttp://indahgee.blogspot.com/2011/10/nitrogen.html diakses Sabtu 21 Maret 2015 pukul 23:08http://baiqjulia.blogspot.com/2014/01/makalah-kimia-unsur-senyawa-nitrogen.html diakses Sabtu 21 Maret 2015 pukul 23:10http://agussupriana.blogspot.com/2012/04/ciri-senyawa-dan-kegunaan-dari-nitrogen.html diakses Sabtu 21 Maret 2015 pukul 23:15http://www.amazine.co/25989/nitrogen-n-fakta-sifat-kegunaan-efek-kesehatannya/ diakses Sabtu 21 Maret 2015 pukul 23:17Redaksi Pustaka Merah Putih. 2008. 12 Kunci Inti Sistem Periodik, Struktur Atom, dan Persamaan Reaksi Kimia. Yokyakarta. GalangpressTaro Saito. 1996. Kimia Anorganik. Tokyo. Permision of Iwanami Shoten. Ismunador. 2004. (Diterjemah dari versi Bahasa Inggris) Buku Teks Kimia Anorganik Online.