BILANGAN OKSIDASI NITROGEN.docx

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK I

(BILANGAN OKSIDASI NITROGEN)

Penyusun: Sri Rizka Fadila Guci/ 1205735 Kelompok 6

Rizha Virly/ 1205718 Sherly Destia Rahyu/ 1205715

Silvia Utari/ 1205711 Umul Khairi MS/ 1205734 Dosen: Miftahul Khair, S.si, M.si

Asisten Dosen: Zettry Prambudi Ayuman

Ana Maulina

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

(2)

DAFTAR PUSTAKA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK I...1

(BILANGAN OKSIDASI NITROGEN)...1

DAFTAR ISI... 2

BILANGAN OKSIDASI NITROGEN...3

TUJUAN... 3

TEORI DASAR... 3

ALAT DAN BAHAN... 4

Cara Kerja... 5

Reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat...5

Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga...5

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat...5

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa...5

Reaksi redoks asam nitrat...5

Eksperimen 4.Reaksi redoks asam nitrat...5

Eksperimen 5. Oksidasi katalik ammonia...6

Table Pengamatan... 7

Reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat...7

Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga...7

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat...7

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa...9

Reaksi redoks asam nitrat...9

Eksperimen 4.Reaksi redoks asam nitrat...9

Eksperimen 5. Oksidasi katalik ammonia...10

Pembahasan... 11

Kesimpulan... 14

(3)

BILANGAN OKSIDASI NITROGEN

TUJUAN

Mempelajari reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat, reaksi tedoks nitrit dan reaksi redoks ammonia dan ion ammonia.

TEORI DASAR

Nitrogen terdapat bebas di atmosfer (78% volume). Selain itu atmosfer dapat juga mengandung sedikit ammonia sebagai hasil dari perubahan zat yang mengandung nitrogen atau asam nitrit, teristimewa setelah terjadi halolontar. Nitrogen terdapat juga dalam garam-garam seperti natrium dan kalium nitrat. Jaringan semua organisasi hidup mengandung senyawa nitrogen dalam bentuk protein. Bilangan oksidari nitrogen dapat dilihat pada table dibawah ini:

Bilangan Oksidasi Senyawa -3 NH3( ammonia) -2 N2H4 (hidrazin) -1 NH2OH (hidroksilamin) 0 N2 (dinitrogen) +1 N2O (dinitrogen oksida) +2 NOnitrogen oksida) +3 N2O3 (dinitrogen trioksida) +4 NO2 (nitrogen dioksida)

+5 HNO3 (asam nitrat)

(Tim Kimia Anorganik, 2014)

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 hidrgen mngasilkan metana (CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti

oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer electron yang rumit. Istilah redoks berasal dari dua konsrp, yaitu reduksi dan oksdasi. Ia dapat dijelaskan dengan mudah sebagai berikut:

Oksidasi menjelaskan pelepasan electron oleh sebuah molekul, atom, atau ion. Reduksi menjelaskan penambahan electron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.

(4)

Nitrogen (Latin nitrum, Bahasa Yunan Nitron berarti “soda asl”, gen berarti “pembentukan”) secara resmi ditemukan oleh Daniel Rutherford pada 1772, yang menyebutnya udara beracun atau udar 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 udar terbakar atau udar telah flogistat. Gas nitrogen adalah cukup sehingga dinamakan oleh Antoine Lavoisier sebagai azote, daripada perkataan Yunani αζωτος yang bermaksud “tak bernyawa”. Istilah tersebut telah menjadi nama kepada nitrogen dalam perkataan Peranci dan kemudainnya berkembang ke bahasa-bahasa lain. (Keenam, 1979)

Unsure nitroegen dapat mempunyai beberapa bilangan oksidasi, yaitu +5, 0, _3 dimana ketiganya tersebut merupakan bialngan okdidasi 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 perngosidasi yang kuat. Asam nitrit yang pekat dapat mengoksdasi hamper semua logam keculai Au, Pt, Rh dan Ir. Asam nitrit kurang stabil disbanding asam nitrat dam cenderung terdisproporsionasi menjadi NO dan HNO3.

(Khirstian, 2001)

ALAT DAN BAHAN

Alat Bahan 1. Tabung reaksi 2. Gelas kimia 250 ml 3. Labu Erlenmeyer 100 ml 4. Batang pengaduk 1. Kertas saring 2. Tembaga 3. Kalium nitrat 4. Tembaga nitrat 5. Es 6. Logam aluminium

7. Larutan asam sulfat encer 8. Asam nitrat pekat

9. Kalium iodide

10. Larutan natrium hidroksida 11. Larutan asam nitrat encer

(5)

Cara Kerja

Reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat

Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga

Tembaga

 Tembaga dimasukkan kedalam tabung reaksi

 Ditambahkan beberapa tetes asam nitrat pekat Tentukan senyawa yang terbentuk

Tuliskan persamaan reaksi

Hitung bilangan oksidasi tembaga dalam senyawa

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat

KNO3 padat

 Dipanaskan Cu(NO3)2 padat

 Uji gas yang dihasilkan dan sisa zat padat dalam tabung reaksi

Tentukan zat yang terjadi pada dekomposisi termal

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa

Tabung reaksi

 Memasukkan 2ml HNO3 2M dan larutan NaOH encer

dan menambahkan sekeping logam Al kemudian panaskan

Reaksi redoks asam nitrat

Eksperimen 4.Reaksi redoks asam nitrat

Asam sulfat encer

 dinginkan 10ml asam sulfat encer dalam tabung reaksi dengan es sekitar 5 menit.

 asam sulfat yang dingin dimasukan kedalam tabung reksi yang berisi 1 gram NaNO3.

Catat warna larutan asam nitrit Tentukan reaksi yang terjadi Tulisakn persamaan

Asam nitrit

(6)

asam nitrit yang pertama

 dipanaskan tuliskan persamaan reaksi asam nitrit bagain dua

 ditambahkan sedikit kalium iodide kedalam larutan tentukan asam nitrit bertindak sebagai oksidator atau reduktor asam nitrit yang ketiga

 direaksikan dengan KMnO4

tentukan fungsi asam nitrit

mengapa asam nitrit tidak mengalami reaksi disproporsionasi?

Eksperimen 5. Oksidasi katalik ammonia

Kawat tembaga

 Kawat tembaga dililitkan berbentuk spiral Ammonia pekat

 10 ml ammonia pekat dimasukkan kedalam labu erlenmeryer

 Dipanaskans sehingga ammoniak mulai menguap Kawat tembaga

 Dipanaskan sampai membara

 Digantung pada mulut labu Erlenmeyer Tuliskan persamaan reaksi

Zat apa yang berfungsi sebagai oksidator Mengapa zat reaksi ini penting dalam industry

Table Pengamatan

Reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat

Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga

Perlakuan pengamatan

Tembaga direaksikan dengan nitrit pekat Tampak uap berwarna merah kecoklatan dan Larutan berwarna hijau kebiruan

Senyawa apa yang terbentuk dan

berapa bilangan oksidasi nitrogen dalam Cu2+

(7)

senyawa yang terbentuk +4

Tuliskan persamaan teaksi yang terjadi −¿

2+¿+2OH¿

HNO3+Cu→ NO+Cu¿

Hitung bilangan oksidasi tembaga dalam senyawa yang terjadi

+5 reduksi +4

−¿

2+¿+2OH¿

HNO3+Cu→ NO+Cu

¿

0 oksidasi 2+

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat

Perlakuan Pengamatan

KNO3 padat dipanaskan Padatan tetap berwarna putih

Cu(NO3)2 padat dipanaskan Padatan berwarna biru dan meleleh tetap berwarna biru

Zat apakah yang terjadi pada dekomposisi termal

2KNO₂₍_s₎

2CuO₍_aq₎+4NO₂₍_g₎

Tuliskan persamaan reaksi _a. 2KNO₃₍_s₎→2KNO₂₍_s₎+O₂₍_g₎

b.

NO

2Cu(¿ ¿3)₍_s₎→2CuO₍_aq₎+4NO₂₍_g₎+O₂₍_g₎

(8)

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa

HNO3 direaksikan dengan

NaOH encer kemudian ditambahkan Sekeping logam Aluminium

Tampak asap dan terjadi kenaikan suhu, serta lama kelamaan logam Al terapung yang awalnya tenggelam.

Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi +5 reduksi -3 −¿+18H₂O→ NH₃+8[Al

₍

OH₄

₎

] −¿+8Al+5OH¿ 3NO3 ¿ 1 oksidasi +4

Reaksi redoks asam nitrat

Eksperimen 4.Reaksi redoks asam nitrat

10ml Asam sulfat dingin direaksikan dengan 1 gram NaNO3(larutan ini

mengandung asam nitrit)

Larutan berwana bening NaNO3 larut

Catat warna larutan asam nitrit bening

Reaksi apa yang terjadi Reaksi pembentukan asam nitrat Tuliskan persamaan reaksi

H2SO4 (aq) + NaNO3 (s) → NaHSO4 (aq)

+ HNO2 (aq) + 1/2 O2 (g) Asam nitrat dipanaskan Tampak gas berwanrna putih Tuliskan reaksi +3 reduksi +2

3HNO₃→ HNO₃+2NO ↑+H₂O

+3 oks +5 Asam nitrit direaksikan dengan kalium

iodide

KI larut dan larutan berwarna bias kuning Tentukan apakah asam nitiat bertindak

sebagai oksidator atau reduktor

Asam nitrit sebagai oksidator Asam nitrit direaksikan dengan

KMnO4

Larutan berwana ungu tentukan fungsi asam nitrit Sebagai oksidator

(9)

reaksi disproporsionasi

Eksperimen 5. Oksidasi katalik ammonia

Perlakuan pengamatan

ammoniak pekat dipanaskan mendidih Tembaga dipanaskan hingga

membara

Kawat panas Tembaga digantungkan diatas

Erlenmeyer yang berisi ammoniak yang telah dipanasakn

Kawat berubah warna menjadi biru kehijauan

Tuliskan persamaan reaksi +2 reduksi 0

CuO₍_s₎+NH₃₍_g₎→3Cu₍_s₎+N₂₍_g₎+3H₂O₍_g₎

-3 oksidasi 0 Zat apakah yang bersifat sebagai

oksidator

Pada reaksi di atas, NH3 bertindak sebagai reduktor

dimana nitrogen mengalami oksdasi dengan peningkatan bilangan oksidasi dari -3 menjadi 0. Kenapa reaksi ini penting dalam

industri

Peranan nitrogen dalam perindustrian relatif besar dan industri yang

menggunakan unsur dasar nitrogen sebagai bahan baku utamanya disebut pula sebagai industri nitrogen.

(10)

Pembahasan

a. Reaksi redoks asam nitrat dengan garam nitrat 1. Eksperimen Reaksi asam nitrat dengan tembaga

Pada percobaan ini, 3 keping tembaga dimasukkan kedalam beberapa tetes asam nitrat pekat menghasilkan larutan yang berwarna hijau kebiruan dan terdapat gelembung-gelembung gas serta keping tembaga larut. Dalam persobaan ini terjadi reaksi redoks dimana tembaga mengalami reaksi oksidasi dari Cu menjadi Cu2+_{(Cu beritndak sebagai}

reduktor) dengan kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2. Sedangkan nitrogen bertindak sebagai oksidator yang berarti mengalami reduksi dengan penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi =+4. Warna hijau kebiruan dihasilkan oleh larutan disebabkan karena adanya ion Cu2+_.

2. Eksperimen pemanasan garam nitrat

Pada percobaan ini sesendok padatan KNO3 diambil dan diapanaskan hingga meleleh.

Selanjutnya memanaskan sesendok Cu(NO3)2 menghasilkan lelehan berwarna biru. Dari

kedua reaksi di atas, dapat diketahui bahwa pemanasan garam nitrat menghasilkan gas NO2. Dalam hal ini nitrogen mengalami reduksi.

3. Eksperimen reduksi nitrat dalam larutan basa

Pada percobaan ini 2 ml HNO3 yang dicampurkan dengan 5 ml larutan NaOH encer

menghasilkan larutan beninf. Kemudian dimaukkan logam Al timbul gelembung-gelembung gas. Pada mulanya logam Al tenggelam namun beberapa saat kemudian logam Al mengapung.

Selanjutnya dilakukan pemanasan yang tujuannya untuk untuk menguapkan gas NH3.

Dalam reaksi ini nitrogen mengalami reduksi dengan penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi -3 dengan kata lain HNO3 bertindak sebagai oksidator bagi aluminium. Sedangkan

alumuniun mengalami oksidasi dengan kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +4. b. Reaksi redoks asam nitrit

4. Eksperimen reaksi redoks asam nitrit

Dalam percobaan ini 10 ml H2SO4 didinginkan selama 5 menit menggunakan es batu

tujuan agar gas yang terbentuk dari penguraian NaNO3 sedikit. Lalu larutan H2SO4 yang

sudah dingin dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berisi 1 gram NaNO3, NaNO3 larut

dan larutan berwarna bening karena reaksi menghasilkan nitrit. Kemudian larutan dibagi dalam 3 tabung.

(11)

Larutan nitrit menghasilkan gas NO dan larutan bening. Reaksi kembali menghasilkan senyawa nitrat.

+3 reduksi +2 3HNO₃→ HNO₃+2NO ↑+H₂O

+3 oks +5

Reaksi diatas merupakan reaksi disproporsionasi (berasal dari spesies yang sama) dimana nitrogen mengalami oksidasi (pada HNO3) dengan kenaikan

bilangan oksidasi dari +3 menjadi +5 dan mengalami reduksi (pada NO) dengan penurunan bilangan oksidasi dari +3 menjadi +2.

 Tabung 2: larutan HNO2 + KI

Larutn HNO2 yang ditambahkan sedikit KI menghasilkan larutan bening

dengan bias kuning. Reaksi ini berlangsung dalam suasana asam dan menghasilkan gas NO yang tidak berwarna.

+3 reduksi +2 2I(aq) −¿ →2NO(g)+2H2O(aq)↑+I2(aq) 4H₍+_aq¿₎ +¿ 2NO₂_(aq)+¿ -1 oksidasi 0

Dalam reaksi ini nitrogen mengalami reduksi dengan penurunan bialangan oksidasi +3 menjadi +2 (NO2 bertindak sebagai oksidator). Sedangkan I

mengalami oksidasi dengan kenaikan bilangan oksidasi dari -1 menjadi 0 (KI bertindak sebagai reduktor).

 Tabung 3: larutan HNO2 + KMnO4

Campuran antara HNO2 dengan larutan KMnO4 menghasilkan larutan berwarna

ungu. Reaksi ini berlangsung pada suasana asam Persamaan reaksi adalah sebagai berikut:

(12)

2+¿+3H₂O −¿+2Mn¿ +¿→5NO₃¿ −¿+6H¿ −¿+2MnO₄¿ 5NO2¿ +3 oksidasi +5

Dalam hal ini nitrogen mengalami oksidasi dengan kenaikan bilangan oksidasi dari +3 menjadi +5 (nitrit bertindak sebagai reduktor), sedangkan Mn mengalami reduksi dengan penuruna bilangan oksidasi dari +7 menjadi +2 (ion MnO4- bertindak sebagai oksidator

5. Eksperimen oksidasi katalika ammoniak

Pada percobaan ini 10 ml ammonia pekat dimasukkan kedalam Erlenmeyer lalu dipanaskan hingga menguap. Pada saat bersaamaa kawat Cu yang berbenruk spiral dipanaskan hingga menbara. Selanjutnya kawat Cu digantung diatas labu Erlenmeyer dan kawat dan kawat berubah warna menjadi biru kehijauan. Ketiak kawat Cu dipanaskan terbentuk suatu oksida CuO. Oksida CuO ini selanjutnya bereaksi dengan uap NH3

membentuk Cu, N2 dan H2O. NH3 bertindak sebagai reduktor dimana nitrogen menagalami

oksidasi dengan peningkatan bilangan oksidasi dari -3 menajdi 0. Sedangkan yang bertindak sebagai oksidator adalah CuO dimana Cu mengalami penurunan bialngan oksidasi dari (reduksi) dari +2 menjadi 0.

(13)

Kesimpulan

1. Keelektornegatifan nitrogen lebih besar daripada hydrogen tetapi lebih kecil daripada oksigen. Akibatnya bilangan oksidasi nitrogen jika bersenyawa dengan hydrogen menajadi negative sedangkan dengan oksigen menjadi positif.

2. Semakin tinggi kosentrasi seamakin pekat pula nitrat maka kemampuan untuk mengoksidasi tembaga juga semakin besar.

3. Asam nitrat pekat bereaksi dengan logam menghasilkan gas NO2. Asam nitrat encer

bereaksi dengan logam menghasilkan NO.

4. Asam nitrat merupakan asam kuat dan sebagai pengoksidasi kuat dimana senyawa ini dapat melarutkan kebanyakan logam dan hasil reaksinya bergantung pada konsentrasi HNO3 (pekat atau encer)

(14)

Daftar pustaka

Keenam. (1979). Kimia Universitas Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Khirstian, S. (2001). Kimia Anorganik II. Yogyakrta: Universitas Negeri Yogyakarta. Tim Kimia Anorganik. (2014). penuntun praktikum kimia anorganik 1. Padang: universitas