I.
IDENTITAS
LAPORAN
Judul:
Nitrogen
II.
TUJUAN
Mempelajari
sifat fisik dan kimia dari gas-gas Nitrogen Oksida (Nox).
III.
TINJAUAN
PUSTAKA
Nitrogen atau zat lemas
adalah sebuah unsur kimia dalam tabel
periodik yang memiliki lambang N dan nomor
atom 7. Dinamakan zat lemas karena zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi
dengan unsur lainnya. Nitrogen adalah 78,08%
persen dari atmosfir
Bumi dan terdapat dalam banyak jaringan hidup. Zat lemas membentuk banyak
senyawa penting seperti asam amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida (zulaiha blogspot, 2013).
Nitrogen pada tekanan atmosfir berupa gas
tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, titik didih -196ºC, stabil di alam
dalam bentuk diatomik dengan berat molekul 28.013 g/mol, bukan logam stabil,
dan bila dicairkan beratnya 19% lebih ringan daripada air. Nitrogen
bersifat inert di suhu kamar akibat tingginya energi ikatan rangkap tiga N≡N
dan afinitas bias atom N terhadap N lain, namun nitrogen dapat diubah menjadi
senyawa nitrogen lain melalui proses fiksasi biologis dan sintesis amonia dalam
industri untuk bahan baku berbagai senyawa nitrogen lain seperti urea dan
nitrogen oksida (Saito, 2008: 66).
Nitrogen
dihasilkan dengan cara mencairkan udara diikuti proses fraksionasi nitrogen.
Nitrogen dapat berikatan kovalen dengan beberapa unsur non logam terutama
hidogen dan oksigen, karena keelektronegatifannya lebih besar dari hidrogen
tetapi lebih kecil dari oksigen. Akibatnya bilangan oksidasi N-H bertanda
positif, sedangkan N-O bertanda negatif. Nitrogen dapat bertindak sebagai
reduktor maupun oksidator. Saat bertindak sebagai oksidator, bilangan
oksidasinya dapat mencapai -1, -2, dan -3, sedangkan saat menjadi reduktor
bilangan oksidasinya mencapai +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3, dan +5 (Syukri, 1999: 579).
Nitrogen
tidak mendukung proses pembakaran dan tergolong gas asphyxiant yang mengakibatkan seseorang kehilangan kesadaran bahkan
meninggal dunia jika lingkungannya kaya gas nitrogen. Nitrogen digunakan sebagai bahan flow
testing, kalibrasi, plastic forming,
pendingin,
pembentuk asam amino, amonia, asam nitrat dan asam sianida (Anonim, 2013).
Berikut
ini beberapa senyawa nitrogen oksida (NOx):
1. Senyawa dinitrogen oksida (N2O)
mempunyai sifat fisik dan kimia diantaranya berupa gas tidak berwarna, aroma manis, berat molekul
44.02 g/mol, titik didih -89°C, titik leleh
-91°C, dan massa jenis 1.53 g/ml (Anonim,
2013).
2.
Senyawa nitrogen oksida (NO) mempunyai sifat fisik dan kimia diantaranya berupa
gas tidak berwarna, berbau mengengat, berat molekul 30.01 g/mol, titik didih
-151.8°C, titik leleh -163.6°C, dan massa jenis 1.04 g/ml, dan beracun pada
konsentrasi tinggi. Bahaya yang ditimbulkan yaitu menyebabkan gangguan pada
sistem saraf (kejang-kejang) dan efek berkelanjutan dapat menyebabkan kelumpuhan
(Anonim, 2013).
3. Senyawa nitrogen dioksida (NO2)
mempunyai sifat fisik dan kimia diantaranya berupa gas berwarna merah
kecoklatan, berbau tajam menyengat hidung, berat molekul 46.01 g/mol, titik
didih 21°C, titik leleh -11°C, dan massa jenis 1.45 g/ml, dan sangat beracun 10
kali lipat dari efek gas NO (Anonim, 2013).
Industri nitrogen merupakan industri yang menggunakan unsur dasar nitrogen sebagai bahan
baku utamanya. Nitogen yang berasal dari udara merupakan komponen utama dalam
pembuatan pupuk dan telah banyak membantu intensifikasi produksi bahan makanan di seluruh
dunia. Pengembangan proses fiksasi nitrogen telah berhasil memperjelas berbagai
asas proses kimia dan proses tekanan tinggi serta telah menyumbang banyak
perkembangan di bidang teknik kimia. Sebelum adanya proses fiksasi (pengikatan) nitrogen secara
sintetik, sumber utama nitogen untuk keperluan pertanian hanyalah bahan limbah
dan kotoran hewan, hasil dekomposisi dari bahan-bahan tersebut serta amonium
sulfat yang didapatkan dari hasil sampingan pembuatan kokas dari batubara. Bahan-bahan seperti ini tidak mudah ditangani belum lagi jumlahnya yang
tidak mencukupi semua kebutuhan yang diperlukan. Salpeter Chili, salpeter dari air kencing hewan
dan manusia, dan amonia yang dikumpulkan dari pembuatan kokas menjadi penting belakangan ini
tetapi akhirnya disisihkan lagi oleh amonia sintetik dan nitrat. Amonia merupakan bahan dasar bagi
pembuatan hampir semua jenis produk yang memakai nitrogen (zulaiha blogspot,
2013).
IV.
ALAT
DAN BAHAN
4.1 Alat
-
Tabung reaksi biasa dan sumbatnya
-
Tabung reaksi besar dan sumbatnya
-
Pipa kaca bengkok
-
Gelas piala
-
Statif dan klem
-
Pembakar spiritus
-
Penjepit tabung reaksi
4.2
Bahan
-
NH4NO3
-
Lempeng Cu
-
HNO3 encer
-
HNO3 pekat
V.
SKEMA
KERJA
5.1 Pembuatan
Gas Gelak (N2O)
![]() |
- dirangkai
alat seperti gambar 1, atau dibuat alternatifnya sesuai kondisi
- dimasukkan kristal NH4NO3 ke dalam
tabung B
- dipanaskan
tabung dan gas yang terjadi ditampung dalam tabung reaksi A
- ditutup
mulut tabung reaksi A dengan sumbat setelah semua air terdesak keluar
- diamati sifat fisik dari gas yang terjadi
- dites gas menggunakan sebatang lidi yang membara dan
diamati yang terjadi
- ditulis semua reaksi kimia yang terjadi (2 buah)
|
5.2 Pembuatan
Gas NO
![]() |
- dilakukan
rangkaian alat seperti
langkah percobaan 5.1
- dimasukkan 2 keping Cu ke dalam tabung reaksi
B
- ditambahkan
2 mL larutan HNO3 encer
- dilakukan
langkah 3-7 pada percobaan 5.1
|
5.3 Pembuatan
Gas NO2
![]() |
- dilakukan
rangkaian alat seperti
langkah percobaan 5.1
- dimasukkan 2 keping Cu ke dalam tabung reaksi
B
- ditambahkan
2 mL larutan HNO3 pekat
- dilakukan
langkah 3-7 pada percobaan 5.1
|
VI.
SKEMA
ALAT

Gambar 1. Skema reaktor
pembuatan gas
VII.
HASIL
No
|
Gas
|
Gambar
|
Warna Gas
|
Nyala Lidi
|
1.
|
N2O
|
![]() |
putih
|
Langsung padam
|
2.
|
NO
|
![]() |
Tak berwarna
|
Nyala lebih
lama
|
3.
|
NO2
|
![]() |
Merah
kecoklatan
|
Langsung padam
|
VIII. PEMBAHASAN
Praktikum
kali ini bertujuan untuk mempelajari sifat fisik dan sifat kimia dari gas-gas
nitrogen oksida (Nox). Percobaan pertama yaitu kristal NH4NO3 dipanaskan
sehingga akan menghasilkan gas N2O. Pemanasan
berfungsi untuk mempercepat reaksi penguraian kristal
NH4NO3 menjadi gas-gas (N2O). Gas dalam tabung B (N2O) yang
dihasilkan berwarna putih dan
mengalir melalui pipa gelas bengkok menuju tabung A. Berikut
reaksi yang terjadi:

Saat diuji menggunakan bara lidi yang membara, nyala tersebut
langsung padam, hal ini
menandakan bahwa terdapat gas N2O di dalam tabung
dengan struktur linear N2O yang kurang stabil dan tidak adanya
oksigen yang tersedia untuk proses pembakaran sehingga lama-kelamaan bara lidi
padam.
Percobaan
kedua yaitu pembuatan gas NO dengan mereaksikan HNO3 encer dengan 2
lempeng logam Cu yang dipanaskan. HNO3 encer digunakan untuk
oksidator logam Cu sehingga mengalami reduksi menjadi NO karena akan terjadi
penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi +2. Larutan yang awalnya tidak
berwarna, setelah ditambahkan lempeng Cu berubah warna menjadi hijau sampai
biru kehijauan dan lempeng Cu sedikit melebur (teroksidasi). Tapi yang
terbentuk pada percobaan yang telah dilakukan, warna hijau yang terbentuk
sangat sedikit. Warna biru kehijauan yang terbentuk disebabkan oleh terjadinya
proses oksidasi lempeng Cu menjadi Cu2+ (bilangan oksidasi naik dari
0 menjadi +2) kemudian berikatan dengan ion NO3- (dari
penguraian HNO3) membentuk senyawa Cu(NO3)2.
Saat pembakaran dilakukan terjadi reaksi reduksi-oksidasi yang menghasilkan
energi dan tekanan yang besar sehingga terbentuk sebagian gas nitrogen yaitu
gas NO yang tidak berwarna. Berikut reakdi yang terjadi antara HNO3
encer dengan logam Cu:

Saat diuji menggunakan bara lidi yang
membara, nyala lidi tersebut menyala lebih lama, hal ini dikarenakan bahwa terdapat gas NO di dalam tabung yang
dapat berkontribusi dalam proses pembakaran, yang akan terurai menjadi gas O2
yang merupakan salah satu syarat terjadinya proses pembakaran, yaitu sebagai
zat pengoksidasi. Berikut reaksi yang terjadi:

Percobaan ketiga yaitu membuat gas NO2
dengan mereaksikan lempeng Cu dengan HNO3 pekat. Larutan awalnya
tidak berwarna lalu berubah menjadi biru setelah ditambahkan lempeng Cu akibat
oksidasi lempeng Cu oleh HNO3 pekat menjadi Cu2+
(berwarna biru) lebih cepat terjadi dibandingkan menggunakan HNO3 encer.
Setelah pemanasan berlangsung terbentuk gas berwarna merah kecoklatan di dalam
tabung yang menandakan terbentuknya gas NO2. Cu bereaksi sangat
cepat dengan HNO3 pekat sehingga menghasilkan gas NO2 (Cu
dioksidasi oleh HNO3 menjadi Cu2+ dan HNO3 direduksi
menjadi NO2). Akibatnya terjadi penurunan bilangan oksidasi N dari
+5 (pada HNO3) menjadi +4 (pada NO2). berikut reaksi yang
terjadi:

Saat
diuji menggunakan lidi yang membara yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang
berisi gas NO2, bara lidi langsung padam. Hal ini dikarenakan gas
NO2 tidak dapat membentuk oksigen yang merupakan syarat terjadinya pembakaran,
sehingga saat lidi dimasukkan ke dalam gas NO2 nyala lidi langsung
padam. Ada beberapa kendala saat
melakukan percobaan ini yaitu gas yang didapat percobaan sangat sedikit
sehingga saat pengamatan tes bara lidi, hasil yang didapat sedikit kurang
maksimal. Hal itu disebabkan sumbat yang digunakan pada tabung B kurang rapat
sehingga gas yang dihasilkan sebagian keluar ke lingkungan.
IX.
KESIMPULAN
-
Dari percobaan dihasilkan gas N2O
yang gasnya berwarna putih, gas NO yang
tidak berwarna dan gas NO2 yang gasnya berwarna merah kecoklatan.
-
Pada uji tes bara lidi nyala yang
dihasilkan gas NO lebih lama dibandingkan dengan
gas N2O maupun NO2, karena gas NO dapat terurai menjadi N2 dan O2 (sebagai agen yang
membantu proses pembakaran berlangsung).
X.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim.
2013. Laporan Pembuatan NH3.
[serial online]. scribd.com/doc/92765529/laporan-nh3.
26 Oktober 2013.
Anonim. 2013. MSDS dinitrogen oksida (N2O). [sereal online]. www.airgas.com/
msds/001039. 26 Oktober 2013.
Anonim. 2013. MSDS nitrogen oksida (NO). [sereal online]. www.airgas.com/
msds/ 001042. 26 Oktober 2013.
Anonim. 2013. MSDS nitrogen dioksida (NO2). [sereal online]. www.airgas.com/
msds/ 001041. 26 Oktober 2013.
Saito,
Taro. 2008. Inorganic Chemistry. Tokyo: Iwanami Shoten.
Syukri,
S. 1999. Konsep Dasar Kimia Analitik.
Jakarta : Universitas Indonesia.
Tim Penyusun. 2013. Petunjuk
Praktikum Kimia Anorganik I. Jember : FMIPA UNEJ
Zulaiha,
Zila. 2013. Pembuatan Nitrogen.
[serial online]. www.zila’s worldblogspot.com.
18 Desember 2013.
Komentar
Posting Komentar