NITROGEN

Nitrogen adalah unsur nonlogam dalam tabel periodik terletak pada golongan VA atau golongan 15 dan memiliki lambang N dengan nomor atom 7. Pada suhu kamar berupa gas tidak berwarna, tidak berbau, tanpa rasa dan berupa unsur diatomik (N₂). Nitrogen yang telah dicairkan juga tidak berwarna dan tidak berbau.

 

Gambar Rumus Molekul nitrogen dan nitrogen cait

Nitrogen sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya sehingga disebut juga dengan nama zat lemas. Nitrogen merupakan gas yang paling banyak di atmosfer sekitar 78%. Selain di atmosfer, nitrogen juga terdapat di planet mars (3%).

Ikatan kimia antara dua atom dalam molekul nitrogen adalah ikatan terkuat antara dua atom dari unsur yang sama. Hal ini membuat gas N₂ sangat stabil dan inert. Dalam jaringan tubuh makluk hidup, sebagian mengandung nitrogen, misalnya dalam protein dan asam nukleat menjadi salah satu komponen pembentuk DNA dan RNA.

Terdapat 2 isotop nitrogen yang stabil yaitu: ¹⁴N dan ¹⁵N. Isotop yang paling banyak adalah ¹⁴N (99.634%), yang dihasilkan dalam bintang-bintang dan yang selebihnya adalah ¹⁵N.

Dalam industri nitrogen diperoleh dari pencairan udara dengan memberi tekanan yang cukup tinggi, kemudian dilanjutkan dengan destilasi fraksional atau destilasi fraksinasi.

Ketika nitrogen dipanaskan, dapat bereaksi secara langsung dengan magnesium, lithium dan kalsium.

6 Li + N₂ → 2 Li₃N

3Mg + N₂ → Mg₃N₂

Ketika dicampur dengan oksigen dan dikenakan bunga api listrik, membentuk oksida nitrat (NO) kemudian menjadi dioksida (NO₂). Bila dipanaskan di bawah tekanan dengan hidrogen dan adanya katalis yang cocok akan terbentuk amonia (proses Haber).

Senyawa nitrogen yang banyak dimanfaatkan dalam dunia industri maupun dalam laboratorium yaitu asam nitrat dan amonia (paling banyak dalam industri). Amonia, NH₃ merupakan hidrida nitrogen yang beracun dan merupakan bahan dasar paling penting untuk kimia nitrogen dan merupakan salah satu bahan kimia yang paling banyak diproduksi di dunia. Amonia digunakan sebagai bahan dasar pupuk nitrogen seperti urea dan bahan peledak.

PREPARASI NITROGEN DALAM LABORATORIUM

Di laboratorium, nitrogen dipersiapkan dengan memanaskan campuran amonium klorida dan natrium nitrit dan sedikit air. Jika amonium nitrit dipanaskan akan terurai menghasilkan gas nitrogen. Namun, reaksi ini sangat cepat dan mungkin eksplosif.

Untuk keamanan, campukan amonium klorida dan natrium nitrit dengan perbandingan massa 4:5, kemudian dipanaskan dengan sedikit air. Keberadaan air mencegah amonium klorida mensublimasi ketika dipanaskan. Awalnya, dua zat mengalami penguraian ganda untuk membentuk natrium klorida dan amonium nitrit.

Amonium nitrit yang terbentuk kemudian terurai menjadi gas nitrogen dan air.

Gas nitrogen yang terbentuk kemudia dialirkan melalui air seperti pada gambar. Dengan cara ini maka uap air akan tertinggal sedangkan gas nitrogen terus ke atas karena kelarutannya yang rendah dalam air.

ASAM NITRAT

Asam nitrat adalah asam kuat yang bersifat korosif dan beracun dan terurai menjadi ion H⁺ dan ion NO₃^- dalam air, persamaan reaksinya.

Asam nitrat biasa memiliki konsentrasi 68%. Larutan HNO₃ dengan konsentrasi diatas 86% disebut sebagai asam nitrat berasap. Asam nitrat murni merupakan suatu cairan tidak berwarna yang dapat berubah menjadi merah kekuningan karena adanya oksida nitrogen terlarut dan berwarna merah pada suhu tinggi. HNO₃ menjadi padatan putih berwarna pada suhu dibawah -41°C dan mendidih pada 83°C.

Asam nitrat merupakan oksidator yang kuat sehingga penanganannya harus berhati-hati. Bila mengenai anggota tubuh segera dicuci dengan air yang mengalir.

 

Gambar Asam nitrat murni yang berwarna kekuningan karena adanya oksida nitrogen terlarut dan asam nitrat 70% yang tidak berwarna

Air Raja

Campuran antara asam klorida pekat dan asam nitrat pekat dengan perbandingan 3:1 (misalnya 3 mL HCl dengan 1 mL HNO₃ atau 3L HCl dengan 1 L HNO₃) disebut aqua regia atau air raja karena dapat melarutkan logam mulia seperti emas dan platina. Aqua regia sangat tidak stabil, oleh sebab itu aqua regia baru dibuat ketika akan digunakan.

Sifa-sifat asam nitrat

Asam nitrat merupakan oksidator yang kuat yang mudah melepaskan oksigen sehingga penyimpanannya harus ditempat tersendiri dan hindari bahan-bahan organik yang umumnya mudah terbakar. Dalam reaksi kimia bila konsentrasi tinggi, HNO₃ tereduksi menjadi NO₂ sedangkan pada konsentrasi rendah tereduksi menjadi NO.

Pemanasan HNO₃ akan terurai menghasilkan NO₂.

Reaksi asam nitrat dengan nonlogam dan logam

Menjadi agen oksidasi yang kuat, asam nitrat bereaksi hebat dengan banyak non-logam, logam, senyawa dan reaksi mungkin berlangsung eksplosif. Kecuali emas dan platina, HNO₃ hampir bereaksi dengan semua unsur logam.

Produk yang terbentuk tergantung pada sifat logam (kereaktifan logam), konsentrasi asam dan suhu. Reaksinya dengan logam yang kurang reaktif hasil reduksinya berupa gas NO sedangkan bila digunakan HNO₃ pekat hasil reduksinya gas NO₂. Beberapa contoh reaksi asam nitrat sebagai berikut.

Reaksi karbon dengan asam nitrat

C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

3C + 4HNO₃ → 3 CO₂ + 4NO + 2H₂O

Reaksi belerang dan iod dengan asam nitrat
S(s) + 2HNO₃(aq) → H₂SO₄(aq) + 2NO(g) (HNO₃ pekat dingin)
3I₂(s) + 10HNO₃(aq) → HIO₃(aq) + 2H₂O(l) + 10NO(g) (HNO₃ pekat panas)

Reaksi seng dengan asam nitrat

Reaksi magnesium dengan asam nitrat

Reaksi timbal dengan asam nitrat

Reaksi perak dengan asam nitrat

Trinitro Toluena (TNT)

Campuran asam nitrat pekat dan asam sulfat pekat bila direaksikan dengan toluena akan diperoleh suatu senyawa yang disebut trinitro Toluena (TNT). Trinitro toluena merupakan suatu senyawa yang sangat ekplosif.

Sumber :

Tutorvista.com

Wikipedia.org

webelements.com