PERCOBAAN II

REDOKS UNSUR NITROGEN

I. TUJUAN Tujuan dilakukannya percobaan ini yaitu agar

mahasiswa dapat mempelajari reaksi redoks unsur

Nitrogen dalam asam nitrat, garam nitrat, dan

amoniak.

II. DASAR TEORI

Redoks (reduksi/oksidasi) adalah istilah yang

menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan

oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Hal

ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti

oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida,

atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana

(CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks

seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui

rentetan transfer elektron yang rumit. Istilah redoks

berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi.

Ia dapat dijelaskan dengan mudah sebagai berikut:

a. Reduksi menjelaskan penambahan elektron oleh

sebuah molekul, atom, atau ion.

b. Oksidasi menjelaskan pelepasan elektron oleh

sebuah molekul, atom, atau ion (Akbar, 2012).

Nitrogen (Latin nitrum, Bahasa Yunani Nitron

berarti “soda asli”, gen berarti “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 αζωτος yang

bermaksud “tak bernyawa”. Istilah tersebut telah

menjadi nama kepada nitrogen dalam perkataan Perancis

dan kemudiannya berkembang ke bahasa-bahasa lain

(Akbar, 2012).

Nitrogen terdapat bebas diatmosfer (78% volume).

Selain itu atmosfer dapat juga mengandung sedikit

ammonia sebagai hasil dari perubahan zat yang

mengandung nitrogen atau asam nitrit, teristimewa

setelah terjadi halilintar. Nitrogen terdapat juga

dalam garam-garam seperti natrium dan kalium nitrat.

Jaringan semua organisasi hidup mengandung senyawa

nitrogen dalam bentuk protein. Bilangan oksidasi

nitrogen dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Senyawa Bilangan Oksidasi NH3 (ammonia) -3N2H4 (hidrazin) -2NH2OH (hidroksilamin) -1N2(dinitogen) 0N2O (dinirogen oksigen) +1NO (nitrogen oksida) +2N2O3 (dinitrogen

trioksida)

+3

NO2 (nitrogen dioksida) +4HNO3 (asam nitrat) +5(Cacha, 2014)

Unsur nitrogen dapat mempunyai beberapa bilangan

oksidasi, yaitu +5, 0, -3, dimana ketiganya tersebut

merupakan bilangan oksidasi yang paling umum dan

stabil diantara lainnya. Terdapat dua asam oksi

nitrogen yang umum, yaitu asam nitrat (HNO3) dan asam

nitrit (HNO2). Asam nitrat merupakan asam kuat dan

juga sebagai pengoksidasi yang kuat. Asam nitrit yang

pekat dapat mengoksidasi hamper semua logam kecuali

Au, Pt, Rh dan Ir. Asam nitrit kurang stabil

dibanding asam nitrat dan cenderung

terdisproporsionasi menjadi NO dan HNO3 (Penanggung

Jawab Mata Kuliah, 2014).

Nitrogen mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2

2p3. Dalam pembentukan senyawa dengan atom-atom lain,

atom N dapat memperoleh atau lebih dapatdikatakan

memakai bersama tiga elektron untuk mencapai kulit

valensi oktet 1s2 2s2 2p6. Bilangan oksidasi N dalam

senyawanya berkisar dari -3 sampai +5. Bilangan

oksidasi maksimum sesuai dengan nomor golongan

berkalanya, VA (Ilhami, 2013).

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 (Ilhami, 2013).

Nitrogen diatmosfer N2(g) merupakan komponen

utama udara (78% berdasarkan volume), selanjutnya

dengan perkecualian untuk endapan untuk endapan NaNO3

di 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 (Ilhami, 2013).

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

pengolaham makanan. Penggunaan penting lainnya ialah

dalam prosuksi berbagai senyawa nitrogen, terutama

melalui pembuatan NH3 (Ilhami, 2013).

Nitrogen yang terkombinasi secara kimia disebut

nitrogen “terfiksasi”, dan semua proses yang

mengubahn N2 menjadi 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 (Ilhami, 2013).

III. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan

ini adalah :

A. Alat

1. Tabung reaksi

2. Pipet tetes

3. Lap kasar

4. Penangas listrik

5. Rak tabung reaksi

6. Gelas kimia

7. Gelas ukur

8. Penjepit tabung

9. Spatula

B. BAHAN

1. Larutan HNO3 7 M

2. Padatan KNO3

3. Padatan Cu(NO3)2

4. Larutan KMnO4 0,05 M

5. Larutan NaOH 0,05 M

6. Larutan H2SO4 0,05 M

7. Padatan NaNO3

8. Padatan KI

9. Logam aluminium

10. Logam tembaga

11. Es batu

12. Aquades

13. Kertas lakmus merah

IV. PROSEDUR KERJA

Prosedur kerja dari percobaan ini adalah :

a. Uji Reaktivitas Asam Nitrat

1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Memasukkan logam Cu kedalam gelas kimia dan

menambahkan 5 ml larutan HNO3 7M

3. Menguji gas yang dihasilkan dengan kertas

lakmus dan mencatat hasil pengamatan.

4. Memasukkan larutan HNO3 7M sebanyak 5 ml

kedalam tabung reaksi dan menambahkan larutan

NaOH 0,01 M sebanyak 5 ml dan menambahkan logam

aluminium.

5. Menguji gas yang dihasilkan dengan kertas

lakmus dan mencatat hasil pengamatan.

b. Uji Reaktivitas Garam Nitrat

1. Menyiapkan 2 buah tabung reaksi.

2. Pada tabung 1 menambahkan padatan KNO3

secukupnya dan memanaskanya.

3. Menguji gas yang terbentuk dengan kertas lakmus

dan mencatat hasil pengamatan.

4. Pada tabung 2 menambahkan padatan Cu(NO3)2

secukupnya dan memanaskanya.

5. Menguji gas yang terbentuk dengaan kertas

lakmus dan mencatat hasil pengamatan.

c. Uji Reativitas Asam dan Garam Nitrat

1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2. Memasukkan H2SO4 0,05 M sebanyak 10 ml, kemudian

mendinginkan di dalam es batu selama 10 menit

dan menambahkan NaNO3,

3. Menuangkan campuran tersebut kedalam 3 buah

tabung reaksi dengan pembagian volume yang

sama.

4. Pada tabung pertama tambahkan sedikit padatan

KI.

5. Pada tabung kedua menambahkan larutan KMnO4

6. Pada tabung ketiga di tempatkan di atas

penangas air dan menguji gas yang terbentuk

dengan kertas lakmus.

V. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan pada percobaan ini adalah :

a. Uji Reaktivitas Asam Nitrat

No Perlakuan Hasil Pengamatan 1 Logam Cu + HNO3

7M, 5 ml

Uji dengan

kertas lakmus

Terbentuk gas NO2 yang

berwarna merah kecoklatan

yang bersifat asam dan

larutan berwarna biru.

Kertas lakmus berwarna

merah.2 Logam Al + NaOH

0,01 M, 5 ml

Uji dengan

kertas lakmus

Kertas lakmus berwarna merah

dan logam Al tidak larut

dan terbentuk gas yang

bersifat basa.

Kertas lakmus berwarna biru.

b. Uji Reaktivitas Garam Nitrat

No Perlakuan Hasil Pengamatan

1 Padatan KNO3

secukupnya + di

panaskan.

Uji dengan

kertas lakmus .

Padatan KNO3 tidak larut dan

terbentuk gas O2 yang

bersifat asam

Kertas lakmus berwarna merah

2 Padatan Cu(NO3)2

secukupnya +

dipanaskan.

Uji dengan

kertas lakmus

Cu(NO3)2 tidak larut dan

terbentuk gas O2 yang

bersifat asam.

Kertas lakmus berwarna

merah.

c. Uji Reaktivitas Asam dan Garam Nitrat.

No Perlakuan Hasil Pengamatan1 H2SO4 0,05M , 10

ml + padatan

NaNO3

Padatan NaNO3 larut dan

larutan berwarna bening

2 H2SO4 0,05M , 10

ml + padatan

NaNO3 + padatan

KI

Padatan KI larut

3 H2SO4 0,05M , 10

ml + padatan

NaNO3 + KMnO4

Larutan berwarna ungu

0,1M4 H2SO4 0,05M , 10

ml + padatan

NaNO3 +

dipanaskan

Terbentuk gas yang bersifat

basa

VI. PERSAMAAN REAKSI

Persamaan reaksi dari percobaan ini adalah :

a. Uji Reaktivitas Asam Nitrat

-

-

b. Uji Reaktivitas Garam Nitrat

-

-

c. Uji Reaktivitas Asam dan Garam Nitrat

-

-

- tidak bereaksi

-

-

VII. PEMBAHASAN

Nitrogen (Latin nitrum, Bahasa Yunani Nitron

berarti “soda asli”, gen berarti “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 ( Akbar, 2012).

Unsur nitrogen dapat mempunyai beberapa

bilangan oksidasi, yaitu +5, 0, -3, dimana

ketiganya tersebut merupakan bilangan oksidasi yang

paling umum dan stabil diantara lainnya. Terdapat

dua asam oksi nitrogen yang umum, yaitu asam nitrat

(HNO3) dan asam nitrit (HNO2). Asam nitrat merupakan

asam kuat dan juga sebagai pengoksidasi yang kuat.

Asam nitrit yang pekat dapat mengoksidasi hamper

semua logam kecuali Au, Pt, Rh dan Ir. Asam nitrit

kurang stabil dibanding asam nitrat dan cenderung

terdisproporsionasi menjadi NO dan HNO3 (Penanggung

Jawab Mata Kuliah, 2014).

Percobaan ini dilakukan bertujuan untuk

mempelajari reaksi redoks unsur nitrogen dalam asam

nitrat, garam nitrat dan amonia. Dalam percobaan

ini dilakukan 3 pengujian, yaitu uji reaktivitas

asam nitrat, uji reaktivitas garam nitrat dan uji

reaktivitas asam dan garam nitrat. Pembahasan pada

percobaan ini dapat diuraikan sebagai berikut:

A. Uji Reaktivitas Asam Nitrat

Pada percobaan ini bahan-bahan yang

digunakan adalah larutan HNO3 7M, logam Cu, logam

aluminium dan NaOH 0,05M. Perlakuaan pertama

dari percobaan ini yaitu memasukkan logam Cu

kedalam gelas kimia dan menambahkan HNO3 7M dan

memanaskanya, hal ini dipanaskan karena untuk

mempercepat terjadinya reaksi, dan pada saat

penambahan logam Cu terbentuk gas yang berwarna

merah kecoklatan dan larutan berwarna biru hal

ini menandakan bahwa pada saat penambahan logam

Cu terbentuk gas NO2 dimana gas ini mempunyai

warna merah kecoklatan dan akan mempunyai warna

yang lebih gelap lagi ketika suhu semakin

tinggi. Dan tahap selanjutnya adalah pengujian

gas yaang terbentuk dari penambahan logam Cu

tersebut menggunakan kertas lakmus dan warna

kertas lakmus ketika didekatkan dengan gas yang

terbentuk adalah berwarna merah yang semula

kertas lakmus tersebut berwarna biru hal ini

menandakan bahwa gas NO2 yang terbentuk pada

percobaan ini bersifat asam karena berasal dari

larutan asam nitrat yang merupakan asam kuat

serta warna biru larutan merupakan warna

spesifik yang menandakan adanya ion Cu2+. Dari

persamaan reaksi dapat dilihat dengan jelas

bahwa unsure nitrogen mengalami reduksi yang

mana bilangan oksidasi nitrogen turun dari +5

menjadi +4 (Ilhami, 2013).

Pada perlakuan kedua yaitu memasukkan

larutan HNO3 dan menambahkan larutan NaOH 0,01M

sebanyak 5 ml dan menambahkan logam aluminium

dan hasil yang didapat adalah logam aluminum

sedikit larut dan terbentuk gas. Setelah itu

menguji gas yang terbentuk dengan kertas lakmus

dan hasil yang didapat adalah kertas lakmus

berwarna biru dari yang sebelumnya berwarna

merah, pada percobaan ini adanya perubahan warna

pada kertas lakmus, hal ini disebabkan karena

dua faktor yaitu : gas NH3 bersifat basa lemah

dan NaOH merupakan suatu larutan yang bersifat

basa kuat, sehingga berpengaruh terhadap kertas

lakmus sehingga kertas lakmus mengalami

perubahan warna. Dalam hal ini NaOH berfungsi

untuk membuat reaksi dalam suasana basa dan

sebagai pelarut untuk melarutkan alumunium. Dari

hasil pengamatan gas yang terbentuk tidak

berwarna. Hal ini sudah sesuai denga literatur,

dimana gas yang terbentuk tidak berwarna yang

merupakan sifat dari gas NH3. Dari persamaa

reaksi dapat diketahui unsur nitrogen mengalami

penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi -3

dan terbentuk ion kompleks 8[Al(OH)4] Na(aq)

(Ilhami, 2013).

B. Uji Reaktivitas Garam Nitrat

Pada percobaan ini bahan-bahan yang

digunakan adalah padatan KNO3, dan padatan

Cu(NO3)2 . pada percobaan ini tahap pertama

adalah menyiapkan 2 buah tabung reaksi.

Pada perlakuan pertama yaitu memasukkan

padatan KNO3 secukupnya kedalam tabung reaksi dan

kemudian memanaskanya, hal ini bertujuan agar

mempercepat terjadinya reaksi dan hasil yang

didapat adalah padatan KNO3 sedikit larut dan

terbentuk gas, dan langkah selanjutnya adalah

menguji gas yang terbentuk menggunakan kertas

lakmus dan hasil yang didapat adalah kertas

lakmus berubah menjadi berwarna merah yang

semula kertas lakmus tadi berwarna biru hal ini

menandakan bahwa gas yang terbentuk adalah

bersifat asam, dilihat dari persamaa reaksi gas

yang terbentuk adalah gas O2. Hal tersebut tidak

sesuai dengan literatur yang menyebutkan gas O2

merupakan gas yang bersifat basa. Hal ini dapat

terjadi karena kemungkinan bahwa gas yang telah

terbentuk telah terkontaminasi sehingga pada

pengujian gas menggunakan kertas lakmus tidak

didapatkan hasil yang diharapkan. Dari persamaan

reaksi dapat pula diketahui bahwa unsur

nitrogen mengalami reduksi dari +5 menjadi +3

(Cacha, 2014).

Pada perlakuan kedua yaitu memasukkan

padatan Cu(NO3)2 secukupnya kedalam tabung reaksi

dan kemudian memanaskanya, hal ini juga

bertujuan untuk mempercepat terjadinya reaksi

dan hasil yang didapat yaitu terbentuk gas NO2

dan O2 dan terjadi perubahan warna pada kertas

lakmus yaitu menjadi merah, maka diketahui bahwa

gas tersebut bersifat asam dan mengalami

perubahan bilangan oksidasi dari +5 menjadi +4.

Berdasarkan literatur, gas NO2 bersifat asam dan

gas O2 bersifat basa. Dalam hal ini sifat asam

gas NO2 lebih kuat dibanding sifat basa gas O2.

Sehingga terjadi perubahan warna pada kertas

lakmus menjadi merah (Cacha, 2014)

C. Uji Reaktivitas Asam dan Garam Nitrat

Pada perlakuan ketiga yaitu menguji

reakltivitas asam dan garam nitrat, menyiapkan

tabung reaksi yang berisikan 10 ml H2SO4 0,05 M

yang didinginkan dalam ember yang berisikan

pecahan es batu dan menambahkan padatan NaNO3

diperoleh larutan berwarna bening dan NaNO3

larut. Adapun tujuan pendinginan yaitu Karena

asam nitrat merupakan suatu cairan yang memiliki

titik didih rendah yaitu -41,4oC sehingga reaksi

pembentukan HNO3 terjadi pada suhu rendah,

dengan melakukan reaksi H2SO4 yang didinginkan

terlebih dahulu (Akbar, 2012).

Kemudian memasukkan campuran tersebut

kedalam tiga tabung reaksi dengan pembagian

volume yang sama dan memberikannya label pada

tiap tabung reaksi. Pada tabung reaksi pertama

menambahkannya dengan padatan KI, diperoleh

padatan KI larut dan larutannya berwarna bening

(Akbar, 2012).

Pada tabung kedua menambahkannya dengan

larutan KMnO4, diperoleh larutan berwarna ungu.

Dalam hal ini, HNO3 yang terbentuk dari reaksi

H2SO4 dengan NaNO3 tidak bereaksi dengan KMnO4,

karena HNO3 merupakan oksidator yang kuat sama

dengan KMnO4. Warna larutan yang terbentuk

adalah berwarna ungu merupakan warna spesifik

dari KMnO4 yang tidak berubah karena tidak

terjadi reaksi antara KMnO4 dengan HNO3 yang

sama-sama oksidator kuat (Akbar, 2012).

Pada tabung reaksi ketiga, larutan tersebut

dipanaskan, diperoleh larutannya berwarna bening

dan terbentuk gas yang tidak berwarna. Dari

persamaan reaksi dapat dilihat bahwa terjadi

reaksi redoks, dimana unsure nitrogen mengalami

penurunan bilangan oksidasi yaitu dari +5

menjadi +2.Dari hasil percobaan yang dilakukan

menunjukkan bahwa asam nitrat lebih stabil

karena garam nitrat tidak banyak terurai (Akbar,

2012).

VIII. KESIMPULAN

Kesimpulan yaang di peroleh pada percobaan ini

yaitu unsur nitrogen dapat mengalami reaksi

oksidasi-reduksi dengan reaksi antara lain yaitu

menguji reaktivitas asam nitrat, uji reaktivitas

garam nitrat dan uji reaktivitas asam dan garam

nitrat. Asam nitrat bersifat lebih reaktif dan

lebih stabil terhadap pemanasan dibanding dengan

garam nitrat.

DAFTAR PUSTAKA

Akbar, 2012. Redoks Unsur Nitrogen di http://akbarcules46.blogspot.com/2012/05/redoks-unsur-nitrogen.html diakses tanggal 3 Desember 2014.

Chaca, 2014. Laporan Kimia Anorganik Bilangan Biloks di http://cacavirly.blogspot.com/2014/03/laporan-kimia-anorganik-bilangan-biloks.html diakses tanggal 3 Desember 2014

Ilham, 2013. Makalah Nitrogen di http://coretansowel.blogspot.com/2013/02/nitrogen.html diakses tanggal 3 Desember 2014

Penanggung Jawab Mata Kuliah, 2014. Penuntun PraktikumKimia Anorganik I.            FKIP UNTAD. Palu.

LEMBAR KOREKSI

NAMA : I PUTU PANDE INDRA ADI PUTRA

STAMBUK : A 251 13 125

KELOMPOK : II (DUA)

PERCOBAAN : REDOKS UNSUR NITROGEN

ASISTEN : SERTI .A. SANGKALA

TANGGAL KOREKSI PARAF