Tags

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang
Dalam kehidupan sehari – hari kita banyak manafaatkan unsur logam dan non logam untuk keperluan transportasi, industri, dan bangunan. Penggunaan logam dan non logam makin meningkat seiring dengan perkembangan ilmu, teknologi, dan industri
Dari 109 unsur yang telah di temukan, ada 92 unsur yang terdapat di alam dan 70 unsur diantaranya adakah logam. Hanya sebagian saja dari logam – logam ini yang dimanfaatkan oleh manusia secara meluas. Alam Indonesia kaya akan bijih logam yang ada dalam prut bumi Indonesia. Untuk itu, anda harus mengetahui ilmu dan teknologi untuk mengolahnya.
Logam di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk senyawa, bukan unsur bebas. Senyawa logam terdapat dalam berbagai batuan dalam kerak bumi. Batuan yang mengandung senyawa logam dalam kadar tinggi disebut Bijih. Senyawa logam yang dikandung bijih disebut mineral.
Dalam makalah ini kami akan membahas tentang unsur non-logam nitrogen.
Nitrogen adalah salah satu unsur golongan V A yang merupakan unsur nonlogam dan gas yang paling banyak di atmosfir bumi. Nitrogen terdapat dalam bentuk unsur bebas di udara (78% volume), sebagai ammonia yang berasal dari senyawa – senyawa nitrogen, serta dalam beberapa mineral, seperti kalium nitrat. Nitrogen merupakan unsur yang relatif stabil, tetapi membentuk isotop – isotop yang 4 diantaranya bersifat radioaktif.
1.2. Rumusan Masalah
1. Bagaimana sejarah penemuan nitrogen?
2. Apa saja sifat kimia dan sifat fisika dari unsir nitrogen?
3. Bagaimana cara pembuatannya?
4. Apa kegunaaan unsur nitrogen dalam kehidupan sehari-hari?

1.3. Tujuan
1. Mengetahui sejarah unsur nitrogen.
2. Untuk mengetahui tentang pengertian unsur nitrogen.
3. Untuk mengetahui pembuatan senyawa paduan nitrogen
4. Kegunaan nitrogen dalam kehidupan sehari-hari.

BAB 2
PEMBAHASAN

2.1. Sejarah Nitrogen
Pada tahun 1772, Hanry Cavendish ( 1731 – 1810 ) mengemukakan bahwa komponen penyusun udara terbanyak adalah mephitic air. Dua tahun kemudian joseph priestley ( 1773 – 1804 ) menemuka komponen udara lain, yaitu apa yang disebutnya vital air.
Penemuan kedua ilmuan inggris di atas mendorong Antoine lourent Lavoisier ( 1743-1794 ) di prancis untuk melakukan eksperimen. Lavoisier memanaskan merkuri (raksa) dalam tabung tertutup . Ternyata merkuri bersenyawa dengan seperlima bagian udara, membentuk suatu serbuk merah (yg sekarang di sebut merkuri oksida). Empat perlima bagian sisa udara tetap berupa gas. Lavoisier mengamati bahwa dalam gas sisa itu lilin tak dapat menyala serta tikus tak dapat hidup lama.
Maka, lavoisier menyimpulkan bahwa udara tersusun dari dua jenis gas. Jenis gas yang pertama sangat berguna bagi kehidupan dan pembakaran dan jumlahnya meliputi seperlima bagian udara. Inilah vital air yang di kemukakan oleh Priestley. Gas Vital air ini oleh Lavoisier diberi nama oksigen.
Adapun jenis gas yang kedua, yang meliputi empat perlima bagian udara,merupakan gas mephitik air yang ditemukan ole( h cavendish. Lavoisier sendiri memberi nama azote(dalam bahasa yunani) yang berarti” tiada kehidupan ”. Kemudian abad ke -19,nama azote diganti menjadi nitrogen yang artinya pembentuk ”niter”. Niter adalah nama lama untuk kalium nitrat, KNO3, suatu zat yang sejak zaman purba dipakai sebagai zat pengawet
2.2. Sifat fisis dan sifat kimia nitrogen
Nitrogen adalah zat komponen penyusun utama atmasfer bumi. Udara terdiri atas 78% volume nitrogen (N2). Nitrogen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Nitrogen dalam deret kimia termasuk kedalam nonmetals, termasuk golongan VA, periode 2, dan blok p. Penampilanya berupa colorless.
Memiliki massa atom 14,0067 g/mol dengan massa atom 7( 1s2 2s2 3s3). Selain itu adapun ciri fisik dari nitrogen seperti berfasa gas, bermassa jenis 1,251 g/L, titik leburnya 63,15 K, titik didih 77,36, titik kritisnya 126,21 K. Nitrogen cair mendidih pada -196 ­­0c, dan membeku pada -2100C. Sruktur dari gas nitrogen adalah berupa Kristal hexagonal. Kelektronegatifan gas nitrogen menduduki peringkat ke-3 setelah flour dan oksigen. Gas nitrogen termasuk kedalam gas yang inert ( tidak reaktif ). Hal ini disebabkan oleh besarnya energi ikatan antara ikatan rangkap tiga N N, nitrogen digunakan sebagai atmosfer inert untuk suatu proses / sistem yang terganggu oleh oksigen, misalnya dalam industri elektronika dan juga Bilangan okdidasi nitrogen bervariasi dari -3 sampai +5.
Banyak senyawa nitrogen yang memiliki entalpi pembentukan yang positiv. Reaksi – reaksi gas nitrogen harus berlangsung dalam kondisi khusus, misalnya suhu dan tkanan tinggi, dibantu oleh suatu katalis dengan menggunakan energi listrik, atau diuraikan oleh mikroorganisme tertentu. Proses pengubahan nirogen menjadi senyawa –senyawa yang dikenal sebagai proses fiksasi nitrogen. Ketika kita bernapas, gas nitrogen bersama udara masuk dan keluar paru-paru tanpa mengalami perubahan sedikitpun. Meskipun setiap saat kita senantiasa berenang dalam lautan nitrogen, tubuh kta tidak dapat mengambil nitrogen secara langsung dari udara. Nitrogen dalam yubuh kita berasal dari makanan yang kita makan , bukan dari udara yang kita hirup.
2.3. Senyawa – senyawa Nitrogen
Senyawa-senyawa nitrogen diantaranya:
1. Amonia (NH3)
Amonia adalah gas yang mudah mencair, titik didihnya -33,4 0C dan membeku pada -77,70C. Amonia sangat mudah dikenali karena baunya yang sangat khas. Keberadannya di udara dapat terdeteksi pada kadar 50 – 60 PPM. Pada kadar 100 – 200 ppm, amoniak menyebakan iritasi mata dan masuk ke paru-paru. Pada konsentrasi tinggi uap ammonia mengakibatkan pary-paru dipenuhi dengan air dan dengan cepat menimbulkan kematian, bila tidak segera diberi pertolongan.
Amonia sangat mudah larut dalam air. Larutan amonia bersifat basa lemah sesuai dengan reaksi sebagai berikut :
NH3 (aq) + H2O N2H(aq) + H2O(aq) Kb = 1,8 x 10-5
Asam kuat mengubah ammonia menjadi ion ammonium , contohnya:
NH3 (aq) + HCI (aq) NH4Cl (aq) + H2O (aq), atau
NH3 (aq) + H3O+ (aq) NH4+ (aq) + H2O
Penggunaan terpenting ammonia adalah sebagai induk untuk pembuatan senyawa nitrogen yang lain, seperti asam nitrat (HNO3), dan ammonium klorida( NH4Cl). Dan pembuatan pupuk , terutama pupuk urea, CO(NH2)2, pupuk ammonium nitrat NH4NO3 dan pupuk ZA, (NH4)2SO4.
Selain itu ammonia digunakan sebagai pendingin dalam pabrik es. Karena amonia mudah mencair bila di kompresikan dan menguap kembali bila diekspansikan. Amonia juga sering digunakan sebagai pelarut karena kepolaran ammonia cair hamper sama dengan kepolaran air. Amonia caur dapat melarutkan logam golongan VA dan IIA. Larutan yang dihasilkan berwarna biru, karena terjadi amoniasi electron. Amoniasi adalah molekul zat terlarut dikelilingi ammonia cair. Hal ini serupa dengan terhidrasinya suatu kation oleh air.
Contohnya:
2 Na+ (am) + 2e- (am) + 2NH3 (I) H2 (g) + 2NaH2 (am)
Pada reaksi di atas , symbol (am) untuk menunjukan spesi yang teramoniasi. Ion amida, Sedangkan ion NH4+ dalam ammonia cair bersifat asam, analog dengan ion H3O+ dalam air. Oleh karena itu, reaksi netralisasi dalam ammonia cair adalah:
NH4+ (am) + NH2- (am) NH3 (I)
Berdasarkan reaksi di atas Nh4Cl dapat dititrasi menggunakan KNH2 dalam amonia cair, sama halnya dengan mentitrasi HCl dengan KOH dalam pelarut air dan indikstor fenoptalein dapat digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi.
a Pembuatan ammonia
Pembuatan ammonia dengan proses Haber-bosch merupakan suatu proses yang sangat penting dalam dunia industri, mengingat kebutuhan ammonia sebagai bahan dasar utama dalam pembuatan berbagai produk, misalnya pupuk urea, asam nitrat, dan senyawa nitrogen lainnya. Adapun reaksi proses Haber-bosch yaitu:
N2(g) + 3H2 (g) 2 NH3 (g)SO4-
Untuk memberikan hasil yang optimal, reaksi tersebut berlangsung pada suhu 450 OC – 500 OC. Agar proses kesetimbangan cepat selesai, digunakan katalisator besi yang dicampur dengan Al2O3, MgO, GaO, dan K2O, untuk menggeser reaksi ke arah zat produk ( kekanan ), tekanan yang digunakan harus tinggi. Tekanan 200 atm akan memberikan hasil NH3 15%, tekanan, 350 atm menghasilkan NH3 30 % dan tekanan 1000 atm akan mendapatkan NH3 40%.
Selama proses berlangsung, untuk menghasilkan jumlah amonia sebanyak-banyaknya gas nitrogen dan hidrogen di tambahkan secara terus- menerus ke dalam sistem. Amonia yang terbentuk harus segera dipisahkan ari campuran, dengan cara mengembunkanya. Ini karena titik didih amonia jauh lebih tinggi dan titik didih nitrogen dan nitrogen.

b. Garam-garam ammonium
Garam-garam ammonium terbentuk dengan ion Cl-, No3-, SO4-, dan beberapa anion dari asam fosfat contohnya reaksi ammonia dengan asam menghasilkan garam ammonium :
NH3 (aq) + HCl (aq) Nh4Cl (aq).
Umumnya semua garam ammonium mudah larut dalam air dan berdisosiasi sempurna.

2.Amonium klorida
Penambahan basa kuat pada larutan ammonium klorida dapat membebaskan ammonia. Reaksinya:
NH4Cl (aq) + OH-+ (aq) NH3 (aq) + Cl- (aq) + H2O (l)
NH4Cl digunakan dalam pembuatan baterai sel kering dalam pembersih permukaan logam, dan sebagai pencair dalam pematrian logam.
Urea dibuat dari reaksi antara ammonia dengan CO2, dan reaksinya sbb:
2NH3 + CO2 H2N – CO – NH2 + H2O
Reaksi ini berlangsung pada tekanan 200 atm dan suhu 185 0C. Urea dalam bentuk padat mudah ditaburkan dalam lahan pertanian. Dalam tanah , air akan bereaksi dengan urea membebaskan ammonia
3. Amonium nitrat
Amonium nitrat dibuat dari reaksi antara ammonia dengan asam nitrat, reaksinya adalah:
NH3 + HNO3 NH4NO3
Ammonium nitrat digunakan sebagai pupuk yang mempunyai persentase N yang lebih tinggi disbanding ( NH4)2SO4. Namun ammonium nitrat tidak stabil terhadap panas, berbahaya untuk penerapan tertentu dan penting penggunaannya sebagai bahan peledak.
NH4NO3 (s) + N2O (g) + 2 H2O (g)
4. Amonium sulfat
(NH4)2SO4 merupakan pupuk padatan yang banyak digunakan. Senyawa ammonia yang digunakan sebagai pupuk adalah ammonium sulfat ( seperti NH4H2PO4). Dan (NH4)2HPO4). Keduanya merupakan pupuk yang baik karena menyediakan N dan P untuk pertumbuhan tanaman. Selain itu keduanya juga digunakan sebagai penghambat kebakaran.

5. Nitrida
Nitrida adalah senyawa biner nitrogen ( biloks 3 ) dengan unsur – unsur selain hydrogen. Nitrida logam IA dan IIA merupakan senyawa dengan titik leleh yang tinggi, bersifat ionik dan nitrogen terdapat sebagai ion N3-. Nitrida logam dibuat melalui pemanasan pada suhu tinggi logam dengan amonia atau nitrogen.

Contohnya:
3Mg (s) + 2NH3 (g) 9000C Mg3N2 (s) + 3H­2 (g)
Ion nitrida N3- merupakan basa bronsted yang kuat, memberikan NH3 bereaksi dengan air.
Nitrida no logam merupakan senyawa yang berikatan kovalen. Sifat-sifat senyawa itu berbeda-beda. Contohnya boron nitrida mempunyai titik leleh 30000C dan sangat inert. Rumus kimia boron menunjukan rumus empirisnya, bukan rumus molekulnya. Strukturnya digambarkan sebagai berikut:
Sebaliknya , nitrida karbonya itu sianogen mempunyai rumus molekul (CN)2. Senyawa ini membentuk gas dan sangat beracun. Nitrida sukfur mempunyai rumus molekul S4N4 meleleh pada 1780C, tetapi dapat meledak bila dipanaskan terlalu cepat.

6. Hidrazin, hidrosiklamin dan azida
Hidrazin merupakan cairan tak berwarna yang beracun, mendidih pada 113,5 0 C dan bersifat bassa yang lebih lemah dari pada amunia. Bilangan oksidasi N pada hidrazin adalah -2 hidrazin dibuat secara komersial melalui proses rasching, yaitu oksidasi amonia oleh natrium hipoklorit.
2NH3(aq)+NaOCl(aq) N2H4(aq)+NaCl(aq)+H2O
Hidrazin cair digunakan sebagai bahan bakar roket.untuk keperluan ini cair dicampur dengan 1,1 dimetilhidrazin,suatu bahan yang dapat terbakar sendiri bila di campur dengan hidrogen peroksida atau oksigen dari tangki oksigen cair.
Reaksi berlangsung sangat eksotermik, yaitu sebagai berikut:
N2H4(l)+O2(l) N2(g)+2H2O(g) ΔH0 = -621,3 kj
Hidroksilamin HONH2 berupa padatan putih meleleh pada 3500C bersifat bassa dengan Kb = 6,6 x 10-9 pada 25o C. Bilangan oksidasi N pada hidroksi lamin adalah -1.
Asam dirozoik mengandung N dengan biloks -1/3 dalam keadaan murni. Berupa cairan tak berwarna yang sangat mudah meledak bersifat asam lemah. Ionazid berbentuk linear dan simetris, berdasarkar teori ikatan palensi bentuk struktur resoninsasinya sebagai berikut:
Ionazid dalam pelarut air memberlakukan seperti ion halida,karena itu sering di sebut psudohalida. Diketahui ada beberapa garam yang di sebit sebagai azida. Azida dari logam berat seperti timbal azida meledak bila terbentur dengan keras, karenanya di gunakan sebagai tutup detonantor dan peralatan yang di rancang untuk melendakan material lain.seperti bubuk mesium. Azid dari logam 1 A tidak mudah meledak.

2.4. Kegunaan Nitrogen dalam kehidupan
Adapun kegunaan dari senyawa-senyawa nitrogen diantaranya:
o Dalam bentuk amonia niotrogen , digunakan sebagai ahan pupuk, obat-obatan, asam nitrat, urea, hidrasin, amin, dan pendingin.
o Asam nitrat digunakan dalam pembuatan zat pewarna dan bahan peledak.
o Nitrogen sering digunakan jika diperlukan lingkungan yang inert, misalnya dalam bola lampu listrik untuk mencegah evaporasi filament
o Sedangkan nitrogen cair banyak digunakan sebagai refrigerant (pendingin) yang sangat efektif karena relatif murah
o Banyak digunakan oleh laboratorium-laboratorium medis dan laboratoriumlaboratorium penelitian sebagai pengawet bahan-bahan preservatif untuk jangka waktu yang sangat lama, misalnya pada bank sperma, bank penyimpanan organ-organ tubuh manusia, bank darah.

PENUTUP

Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini.

Penulis banyak berharap para pembaca yang budiman sudi memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi pembaca pada khususnya untuk penulis.

DAFTAR PUSTAKA

- Yasminto,B.2013.makalah nitrogen .http://bkv315a.blogspot.com/2012/09/makalah-nitrogen.html
– Farida,ida. Kimia anorganik I program studi pendidikan kimia fakultas tarbiyah dan keguruan . Universitas UIN sunan Gunung Djati bandung.
– Anshryirfan. Penuntun belajar kimia.januari 1988.ganeca axact bandung.
http://www.google chemistry nitrogen

About these ads