Nitrogen Kelompok 4

Kelompok 4

Fajar NuryanaHapsah Aulia

Nurfirli SeptianiPutu Desy Anggaraeni

Taufik Hidayat

Pada pembahasan kali ini, kita akan membahas

tentang :

“NITROGEN”

APA sih NITROGEN itu?

Peta KonsepNitrogen

Pengertian

Seja r ah Sifat-sifat Nitrogen Sum ber Kelim pah an Sifat Fisika & Kimia Nitrogen Identi fikasi Unsu r & Senyawa Nitrogen Reaksi-reaksi pad a Nitrogen

Kegunaan Nitrogen

Pembuatan Nitrogen

Persenyawaan Nitrogen

Nitrogen itu….

Nitrogen merupakan salah satu unsur yang terletak dalam

golongan VA.Nitrogen dan persenyawaannya sangatlah

melimpah dialam, yaitu tersebar di atmosfer berupa molekul

diatomiknya gas N2,terdapat dilapisan kerak bumi sebagai

NaNO3 dan garam-garam serta oksidanya yang banyak larut

didaerah perairan.

Nitrogen Nomor Atom : 7Massa Atom : 14,0067

gr/molMassa Jenis : 1.251 gr/LTitik Lebur : 63,15 KTitik Didih : 77,36 KFase : Non LogamKalor peleburan : 0.720 kJ/mol Kalor penguapan : 5.57 kJ/mol

Sejarah Nitrogen

Nitrogen secara resmi ditemukan oleh Daniel Rutherford pada 1772, yang

menyebutnya udara beracun atau udara tetap. Dia memisahkan oksigen dan karbon

dioksida dari udara dan menunjukkan gas yang tersisa tidak menunjang

Pembakaran atau mahluk hidup. 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. Mereka menamakan gas ini udara tanpa oksigen.

Sifat-sifat Nitrogen

1. Tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa.

2. Nitrogen mengembun pada –195,8 derajat celcius dan membeku pada suhu –210 derajat celcius

3. Tergolong unsur yang sukar bereaksi dan hanya bereaksi pad suhu tinggi dengan bantuan katalisator.

Sumber-sumber Nitrogen

Gas nitrogen (N2) terkandung sebanyak 78,1% di udara.

Sebagai perbandingan, atmosfir Mars hanya

mengandung 2,6% nitrogen. Dari atmosfir bumi, gas

nitrogen dapat dihasilkan melalui proses pencairan

(liquefaction) dan distilasi fraksi. Nitrogen ditemukan

pada mahluk hidup sebagai bagian senyawa-senyawa

biologis.

Bagan Pencairan Udara

Sifat Fisika & Kimia Nitrogen

1. Mempunyai volume atom = 17,30 mol/cm3

2. Mempunyai jari-jari atom = 0,920 A

3. Mempunyai Konfigurasi [He]2s2 2p3

4. Dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi -3, +5, +4, dan +2.

5. Mempunyai struktur heksagonal

6. Mempunyai massa jenis = 1,2151 gram/cm3

7. Mempunyai massa jenis = 1,2151 gram/cm3

8. Mempunyai kapasitas panas = 1,042 J/g0K

9. Mempunyai energi ionisasi ke-1 = 1402,3 kJ/mol

10. Mempunyai energi ionisasi ke-2 = 2856 kJ/mol

11. Mempunyai energi ionisasi ke-3 = 45781 kJ/mol

12. Mempunyai nilai elektronegativitas = 3,04

13. Mempunyai konduktivitas kalor = 0,02598 W/moK

14. Mempunyai harga entalpi pembentukan = 0,36 kJ/mol

15. Mempunyai harga bentalpi penguapaan = 2,7928kJ/mol

16. Berat Jenis Relatif = 0,967

Sifat Fisika & Kimia Nitrogen

17. Berat Molekul = 28,01318. Suhu Kritis = -147,1 ° C19. Berat Jenis Gas (101,3 kPa dan 15 °C) =

1,170 kg/m320. Daya larut dalam air (101,3 kPa dan 20

°C) = 0,016 cm3/cm321. Berupa gas tidak berwarna, tidak

berasa, tidak berbau, dan tidak beracun.22. Mudah menguap23. Tidak reaktif24. Bersifat diamagnetik25. Elektronegatifannya paling tinggi

dalam satu golongan.

Bagaimana saja Senyawa nitrogen itu bisa berada di daratan / tanah sehingga bisa digunakan oleh mahkluk hidup?

Identifikasi Unsur & Senyawa Nitrogen

Unsur N dalam larutan Castellana dianalisis keberadaannya sebagai

anion CN- (sianida), yang diidentifikasi dengan cara :

1. Filtrat+larutan AgNO3, amati terbentuknya endapan putih.

2. Filtrat+larutan FeSO4 jenuh/kristal, dipanaskan sampai mendidih, tanpa didinginkan + H2SO4 encer secukupnya, amati terbentuknya warna biru prusian.

3. Percobaan Kjeldahl

Identifikasi Senyawa Nitrogen

a. NO2-Ion nitrit dapat diidentifikasi degan uji Giess-Ilosvay.uji ini berdasarkan reaksi diazotisasi asam sulfanilat oleh asam nitrit, yang diikuti dengan reaksi kopling dengan α-naftilamina membentuk suatu zat pewarna azo yang berwarna merah.

b. NO3-Identifikasi ion nitrat menggunakan pereaksi difenilamina. Sampel yang diduga mengandung nitrat dituangkan dengan hati-hati sepanjang sisi tabung uji, sehingga membentuk suatu lapisan di atas larutan pereaksi. Sebuah cincin biru terbentuk pada zona persentuhan antara kedua cairan

Identifikasi Senyawa Nitrogen

c. CN-Uji dilakukan dengan pereaksi tembaga sulfida. Larutan-larutan sianida mudah melarutkan tembaga(II) sulfida membentuk ion tetrasianokuprat(I) yang tak berwarna. Reaksi yang terjadi:2CuS(s) + 10 CN-(aq) à 2[Cu(CN)4]3-(aq) + 2S2-(aq) + (CN)2(g)

d. SCN-Identifikasi ion tiosianat dilakukan dengan penambahan larutan besi(III) klorida. Akan terbentuk warna merah karena terbentuk senyawa kompleks.SCN-(aq) + Fe3+(aq) ↔ Fe(SCN)3(aq)


1.Senyawa NitrogenNatrium nitrat (NaNO3) dan kalium nitrat (KNO3) terbentuk oleh dekomposisi bahan-bahan organik dengan senyawa-senyawa logam tersebut. Dalam kondisi yang kering di beberapat tempat, saltpeters (garam) ini ditemukan dalam jumlah yang cukup dan digunakan sebagai pupuk. Senyawa-senyawa inorganik nitrogen lainnya adalah asam nitrik (HNO3), ammonia (NH3) dan oksida-oksida (NO, NO2, N2O4, N2O), sianida (CN-), dsb.


2. Amonia (NH3)

Amonia (NH3) merupakan senyawa komersil nitrogen yang paling penting. Ia diproduksi menggunakan proses Haber-Bosch.Amonia dibuat dari gas nitrogen dan hidrogen : N2 + 3H2 2NH3 Dilaboratorium biasanya dibuat dari reaksi garam amonium, contoh : 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

Penggunaan Amonia1. Untuk membuat pupuk urea dan ZA2. Untuk membuat senyawa nitrogen

lain3. Dalam pabrik es, digunakan sebagai

pendingin (refrigerant)4. Untuk membuat hidrazin, N2H4.

reaksinya : N2H4 + 2H2O2 N2 + 4H2O + panas2N2H4 + N2O4 3N2 + 4H2O + panas


3. Asam NitratAsam Nitrat tergolong asam keras yang dapat melarutkan hampir semua logam, kecuali emas & platina.

Penggunaan Asam Nitrat , antara lain :1. Untuk pembuatan amonium nitrat dan digunakan sebagai pupuk.2.Banyak digunakan dalam laboratorium dan berbagai industri kimia, seperti bahan peledak,plastik,dan obat.


4. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)Gas nitrogen monoksida (NO) memiliki sifat tidak berwarna, yang pada konsentrasi tinggi juga dapat menimbulkan keracunan. Di samping itu, gas oksida nitrogen juga dapat menjadi penyebab hujan asam. Keberadaan gas nitrogen monoksida (NO) di udara disebabkan karena gas nitrogen ikut terbakar bersama dengan oksigen (O2), yang terjadi pada suhu tinggi.

Kegunaan NitrogenNitrogen digunakan di berbagai bidang :1. Dalam bentuk amonia nitrogen digunakan

sebagai bahan pupuk, obat-obatan, asam nitrat, urea, hidrasin, amin, dan pendingin

2. Nitrogen sering digunakan jika diperlukan lingkungan yang inert,

3. Nitrogen cair banyak digunakan sebagai refrigerant (pendingin) yang sangat efektif karena relatif murah

4. 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 organ-organ tubuh manusia, bank darah, dan sebagainya

Kegunaan NitrogenNitrogen digunakan di berbagai bidang :7.Penyimpanan bahan-bahan yang mudah busuk :

freezing, cooling, mengawetkan produk makanan dan minuman yang belum diolah pada suhu rendah, pengiriman dengan menggunakan truk pendingin

8. Penyimpanan produk-produk biologi: freezing, cooling, penyimpanan bersuhu rendah untuk darah, lapisan kulit ari dan sperma untuk inseminasi buatan

9. Bedah otak dan mata10. Metalurgi11. Soil freezing12. Industri daur ulang : pendinginan badan mobil

yang dibongkar, elektrik motor, bagian tengah kabel listrik

Kegunaan Nitrogen

Nitrogen digunakan di berbagai bidang :13. Pengerasan plastik sebelum dihancurkan

atau digiling (cyro-grinding)15. nuklir : cryopumping, Penelitian ilmiah :

research center Meteorologi16. Industri elektronik17. Industri kimia

Proses Pembuatan Nitrogen

1. Filtrasi2. Kompressi3. Cooling Water4. Purrification (Pemurnian)5. Heat Exchanger (Pemindah Panas)6. Ekspansi7. Distilasi

Proses-proses dalam Daur Nitrogen

Nitrogen hadir di lingkungan dalam berbagai bentuk kimia termasuk nitrogen organik, amonium (NH4+), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), dan gas nitrogen (N2). Nitrogen organik dapat berupa organisme hidup, atau humus, dan dalam produk antara dekomposisi bahan organik atau humus dibangun. Proses siklus nitrogen mengubah nitrogen dari satu bentuk kimia lain. Banyak proses yang dilakukan oleh mikroba baik untuk menghasilkan energi atau menumpuk nitrogen dalam bentuk yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Diagram di atas menunjukkan bagaimana proses-proses cocok bersama untuk membentuk siklus nitrogen.

Bagan dalam Daur Nitrogen


1. Fiksasi NitrogenFiksasi nitrogen adalah proses alam, biologis atau abiotik yang mengubah nitrogen di udara menjadi ammonia (NH3). Mikroorganisme yang mem-fiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini memiliki enzim nitrogenaze yang dapat menggabungkan hidrogen dan nitrogen. Reaksi untuk fiksasi nitrogen biologis ini dapat ditulis sebagai berikut :

N2 + 8H+ + 8e− 2NH3 + H2


2. AsimilasiTanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar baik dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan hewan memperoleh nitrogen dari tanaman yang mereka makan.Tanaman dapat menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut akarnya. Jika nitrat diserap, pertama-tama direduksi menjadi ion nitrit dan kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat, dan klorofil. Pada tanaman yang memiliki hubungan mutualistik dengan rhizobia, nitrogen dapat berasimilasi dalam bentuk ion amonium langsung dari nodul. Hewan, jamur, dan organisme heterotrof lain mendapatkan nitrogen sebagai asam amino, nukleotida dan molekul organik kecil.


3. AmonifikasiJika tumbuhan atau hewan mati, nitrogen organik diubah menjadi amonium (NH4+) oleh bakteri dan jamur.

4. NitrifikasiKonversi amonium menjadi nitrat dilakukan terutama oleh bakteri yang hidup di dalam tanah dan bakteri nitrifikasi lainnya. Tahap utama nitrifikasi, bakteri nitrifikasi seperti spesies Nitrosomonas mengoksidasi amonium (NH4+) dan mengubah amonia menjadi nitrit (NO2-).


5. DenitrifikasiDenitrifikasi adalah proses reduksi nitrat untuk kembali menjadi gas nitrogen (N2), untuk menyelesaikan siklus nitrogen. Proses ini dilakukan oleh spesies bakteri seperti Pseudomonas dan Clostridium dalam kondisi anaerobik. Mereka menggunakan nitrat sebagai akseptor elektron di tempat oksigen selama respirasi. Fakultatif anaerob bakteri ini juga dapat hidup dalam kondisi aerobik.Denitrifikasi umumnya berlangsung melalui beberapa kombinasi dari bentuk peralihan sebagai berikut:NO3

− → NO2− → NO + N2O → N2 (g)

Proses denitrifikasi lengkap dapat dinyatakan sebagai reaksi redoks:2NO3

− + 10e− + 12H+ → N2 + 6H2O

Berikut disajikan tayangan mengenai Proses dalam Daur

Nitrogen

Soal-soal yang sering muncul tentang

Nitrogen

Soal 1

Bagaimana kelimpahan nitrogen di alam dan sebutkan salah satu persenyawaan nitrogen yang penting yang secara alami terdapat dialam ?

Pembahasan 1Nitrogen merupakan unsur yang melimpah di alam. Yaitu pada atmosfer bumi ± 78% sedangkan pada permukaan kerak bumi tidak sebanyak diamosfer yaitu hanya 33%.Persenyawaan nitrogen juga sangat melimpah dialam, baik dalam bentuk oksidanya,nitrit, nitrat maupun persenyawaannya dengan unsur – unsur lainnya berupa garam.Nitrat maupun nitrit sangat larut di air, sehingga keduanya juga melimpah didaerah perairan. Persenyawaan nitrogen yang terdapat di alam di antaranya NaNO3 yang biasanya digunakan sebagai pupuk.

Soal 2

Nitrogen merupakan unsur golongan V, namun pada kenyataannnya bilangan oksidasi nitrogen tidak dapat mencapai hingga +5, jelaskan mengapa demikian?

Pembahasan 2Nitrogen mempunyai 5 elektron pada kulit terluarnya, dengan konfigurasi 2s2 2p3.Orbital s terisi penuh yaitu 2 elektron yang berpasangan. Pasangan elektron padaorbital s tersebut cenderung inert (efek pasangan inert). Karena pengaruh tersebut untuk melepaskan elektron pada orbital s dibutuhkan energi yang besar .sehingga hanya elektron pada orbital p yang akan dilepaskan atau digunakan untuk berikatan. Maka hanya dihasilkan nitrogen dengan valensi tiga, bukan valensi lima.

Sekian & Terima Kasih

Nitrogen Kelompok 4

Documents

Transcript of Nitrogen Kelompok 4