TUGAS INDIVIDU
MATA KULIAH KIMIA UNSUR
UNSUR NITROGEN
Disusun Oleh :
Indah
Ar
(0610920028)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2009
SUMMARY
Nitrogen and it’s compound is very abundant element. There are in the atmosphere which is exist as diatomic compound, N2, in the earth’s crust as NaNO3 (Chile Saltpetre) and those
oxide salt which is soluble in the water present in marines. N2 it self is inert at room temperature,
therefore influence its occurrence in the atmosphere, earth’s crust and marines. Beyond the atmosphere its present as N2 stable gas, in marines is as soluble ionic compounds, and less than
all are in the earth’s crust. Because of the inert pair effect, although nitrogen such element of V group, its never get +5 maximum valency, instead of +3. This effect influence removal process of electron in s orbital, as a result only three of p electron can be released. Nitrogen fixation is a process which is convert the diatomic nitrogen molecule to useful compounds. Three process that widely used in industrial scale are the Haber-Bosch Process, the Cyanamide process and arc process. Nitrogen cannot extend its cordination number beyond 4 because there are only four orbital available. Thus nitrogen cannot form complexes by accepting alectron pairs from other ligand. The subsequent element such as NH3 , there a pair of lone pair electron, it can be donated
Indah Ar Chems UB 06 Page 3
RINGKASAN
Nitrogen dan persenyawaannya sangatlah melimpah dialam. yaitu tersebar di atmosfer berupa molekul diatomiknya gas N2, terdapat dilapisan kerak bumi sebagai NaNO3 dan garam –
garam serta oksidanya yang banyak larut didaerah perairan. Unsur nitrogen itu sendiri cenderung inert pada temperatur kamar, sehingga akan mempengaruhi keberadaannya pada atmosfer, lapisan kerak bumi maupun perairan. Yang mana di atmosfer terdapat sebagai gas N2 yang cukup
stabil, pada perairan berupa persenyawaan ion – ion yang larut dan yang paling sedikit diantara ketiganya yaitu pada lapisan kerak bumi. Karena adanya efek pasangan inert, nitrogen sebagai anggota golongan VA yang seharusnya mempunyai valensi maksimum +5, hanya mempunyai valensi maksimum +3. Efek ini mempengaruhi pelepasan elektron pada orbital s pada nitrogen sehingga yang akan dilepaskan hanya elektron pada orbital p yang berjumlah 3 elektron. Fiksasi nitrogen merupakan suatu proses yang mana pada proses tersebut dilakukan konversi nitrogen dalam bentuk molekul diatomiknya menjadi persenyawaan nitrogen yang lebih berguna.Terdapat tiga proses fiksasi nitrogen yang paling banyak digunakan, yaitu proses haber-bosch, proses sianamida dan proses arc. Pada nitrogen karena hanya tersedia 4 orbital yang dapat digunakan untuk berikatan maka nitrogen tidak dapat menerima pasangan elektron lagi dari ligan, sehingga kompleks nitrogen tidak akan terbentuk. Pada persenyawaan nitrogen misalnya NH3 tersedia
PEB yang dapat didonorkan terhadap atom pusat, sehingga persenyawaan nitrogen ini dapat membentuk kompleks, yaitu sebagai ligan.
I.
PERTANYAAN1. Bagaimana kelimpahan nitrogen di alam dan sebutkan salah satu persenyawaan nitrogen yang penting yang secara alami terdapat dialam ?
2. Sehubungan dengan ketidak reaktifan nitrogen pada temperatur kamar, mengapa nitrogen di atmosfer terakumulasi dalam jumlah besar sedangkan nitrogen pada lapisan permukaan bumi hanya sedikit ?
3. Nitrogen merupakan unsur golongan V, namun pada kenyataannnya bilangan oksidasi nitrogen tidak dapat mencapai hingga +5, jelaskan mengapa demikian ?
4. Jelaskan mengenai proses – proses fiksasi nitrogen serta tuliskan reaksi dari masing masing proses tersebut ?
5. Mengapa nitrogen sendiri tidak dapat membentuk kompleks, sedangkan persenyawaannya dapat membentuk senyawa kompleks ?
Indah Ar Chems UB 06 Page 5
II.
JAWABAN1. Bagaimana kelimpahan nitrogen di alam dan sebutkan salah satu persenyawaan nitrogen yang penting yang secara alami terdapat dialam ?
Nitrogen merupakan unsur yang melimpah di alam. Yaitu pada atmosfer bumi ± 78% sedangkan pada permukaan kerak bumi tidak sebanyak diamosfer yaitu hanya 33%. Persenyawaan nitrogen juga sangat melimpah dialam, baik dalam bentuk oksidanya, nitrit, nitrat maupun persenyawaannya dengan unsur – unsur lainnya berupa garam. Nitrat maupun nitrit sangat larut di air, sehingga keduanya juga melimpah didaerah perairan. Persenyawaan nitrogen yang terdapat di alam di antaranya NaNO3 yang
biasanya digunakan sebagai pupuk.
2. Sehubungan dengan ketidak reaktifan nitrogen pada temperatur kamar, mengapa nitrogen di atmosfer terakumulasi dalam jumlah besar sedangkan nitrogen pada lapisan permukaan bumi hanya sedikit ?
Nitrogen merupakan unsur diamagnetik yang berada di alam dalam molekul diatomiknya,N2. Pada molekul N2 tersebut terdapat ikatan rangkap tiga N N dengan
panjang ikatan yang pendek. Karena ikatannya yang pendek ikatan tersebut sangatlah sulit untuk diputuskan. ikatan N N tersebut cenderung stabil dan membutuhkan energi yang sangat tinggi untuk pemutusannya (945,4 kJ/mol). Sehingga nitrogen akan cenderung inert terhadap unsur lain pada temperatur kamar.
Keberadaan nitrogen yang berbeda di atmosfer dengan di lapisan kerak bumi, salah satunya disebabkan oleh kekurang reaktifan unsur nitrogen itu sendiri pada temperatur kamar. Keberadaan nitrogen pada lapisan kerak bumi harus bersenyawa dengan unsur lain, sedangkan pada kenyataannya nitrogen sendiri kurang reaktif. Selain itu, sebagai mana telah disebutkan diatas bahwa nitrogen di alam berada pada molekul diatomiknya yang berupa gas, sehingga akan berada di udara bebas yang kemudian banyak terakumulasi di atmosfer. Sehingga nitrogen dilapisan kerak bumi akan lebih sedikit kadarnya dibanding di atmosfer.
3. Nitrogen merupakan unsur golongan V, namun pada kenyataannnya bilangan oksidasi nitrogen tidak dapat mencapai hingga +5, jelaskan mengapa demikian?
2p
22p
2Orbital s terisi penuh yaitu 2 elektron yang berpasangan. Pasangan elektron pada orbital s tersebut cenderung inert (efek pasangan inert). Karena pengaruh tersebut untuk melepaskan elektron pada orbital s dibutuhkan energi yang besar .sehingga hanya elektron pada orbital p yang akan dilepaskan atau digunakan untuk berikatan. Maka hanya dihasilkan nitrogen dengan valensi tiga, bukan valensi lima.
4. Jelaskan mengenai proses – proses fiksasi nitrogen serta tuliskan reaksi dari masing masing proses tersebut ?
Fiksasi nitrogen merupakan suatu proses yang mana pada proses tersebut dilakukan konversi nitrogen dalam bentuk molekul diatomiknya menjadi persenyawaan nitrogen yang lebih berguna.
Terdapat tiga proses fiksasi nitrogen yang paling banyak digunakan, yaitu proses haber-bosch, proses sianamida dan proses arc.
• Proses Haber-Bosch
Proses haber-bosch merupakan proses penggabungan antara molekul gas hidrogen dengan molekul gas nitrogen membentuk amonia. Proses ini banyak digunakan untuk membuat amonia dalam skala industri.
N2 3H2 2NH3
1000 atm
Panas 6000C
• Proses Sianamida
Pada proses ini gas N2 dari udara direaksikan dengan kalsium karbida untuk
membuat kalsium sianamida yang digunakan sebagai bahan pembuat pupuk nitrogen serta bahan pembuat senyawa nitrogen organik seperti melamin. Kalsium sianamida dapat digunakan secara langsung sebagi pupuk, atau dapat direaksikan dengan air sehingga dihasilkan kalsium karbonat dan amonium hidroksida. Pereaksiannya dengan uap air akan membebaskan amonia.
CaC2 N2 CaCN2 C
kalsium
Indah Ar Chems UB 06 Page 7
CaCN2 5H2O(aq) CaCO3 NH4OH
CaCN2 3H2O(g) CaCO3 NH3
• Proses arc
Proses arc digunakan untuk membuat nitrogen oksida dimana dengan mereaksikan gas N2 dengan O2 akan dihasilka NO yang selanjutnya digunakan
sebagai bahan baku pembuatan asam nitrat.
N2 O2 2NO2
arc elektrik 20000C
5. Mengapa nitrogen sendiri tidak dapat membentuk kompleks, sedangkan persenyawaannya dapat membentuk senyawa kompleks ?
Bilangan koordinasi maksimum dari nitrogen adalah 4, dimana hanya tersedia 4 orbital untuk berikatan, tanpa tersedianya orbital d. Sehingga nitrogen sendiri tidak dapat membentuk kompleks dengan menerima pasangan elektron dari ligan. Sedangkan pada persenyawaan nitrogen misalya NH3. Terdapat satu pasangang
elektron bebas yang akan dapat disumbangkan kepada atom pusat untuk berikatan kovalen koordinasi dalam senyawa kompleks. Yang mana dengan adanya PEB tersebut NH3 merupakan donor elektron kepada atom pusat sehingga ia dapat
berperan sebagai ligan dalam pembentukan senyawa kompleks. Sehingga dikatakan persenyawaan nitrogen (NH3, NO, NO3-, NO2+) dapat membentuk senyawa
DAFTAR PUSTAKA
Gould, Edwin S., 1955, Inorganic Reaction and Structure, Holt Reinehart and Winstone : New York
Heslop L.B.dan P L. Robinson, 1961, Inorganic Chemistry, a guide to advance study, Elsevier Publishing Company : London
Lee,J.D.,1991,Concise Inorganic Chemistry, Capmann&Hall: London
Miessler, G. T. dan Donaltd A. T., 1991, Inorganic Chemistry, Prentice Hall International Inc : London
