I.
JUDUL PERCOBAAN :
Bilangan Oksidasi Nitrogen
II.
TANGGAL PERCOBAAN :
01 Desember 2015
III.
TUJUAN PERCOBAAN : Mempelajari reaksi redoks asam nitrat dan
garam nitrat, reaksi redoksnitrit dan
reaksi redoksammonia
dan ion ammonium.
IV.
DASAR TEORI
Menurut
Safrizal dan Haris Munandar (2015:11) mengatakan bahwa nitrogen terdapat bebas
di atmosfer (78 persen volume). Selain daripada itu atmosfer juga mengandung
sedikit ammonia sebagai hasil peluruhan zat yang mengandung nitrogen atau asam
nitrat, teristimewa setelah terjadi halilintar. Nitrogen juga terdapat dalam
garam-garam seperti natrium dan kalium nitrat.
Jaringan semua organisme hidup mengandung senyawa nitrogen dalam bentuk
protein.
Tabel 1. Bilangan oksidasi atom nitrogen
Bilangan
Oksidasi
|
Senyawa
|
-3
|
NH3
(Amonia)
|
-2
|
N2H4
(Hidrazin)
|
-1
|
NH2OH
(Hidroksilamin)
|
0
|
N2
(Dinitrogen)
|
+1
|
N2O
(Dinitrogen oksida)
|
+2
|
NO
(Nitrogen oksida)
|
+3
|
N2O3
(dinitrogentrioksida)
|
+4
|
NO2
(Nitrogen oksida)
|
+5
|
HNO3
(Asam nirat)
|
Menurut TairoSaito
(2004:66) mengatakan bahwa Nitrogen adalah gas tidak berwarna dan tidak berasa
yang menempati 78,1% atmosfer, nitrogen dihasilkan dalam jumlah besar bersama
oksigen. Nitrogen merupakan gas inert di suhu kamar, namun diubah menjadi
senyawa nitrogen oleh proses fiksasi biologi melalui sintesis menjadi industri.
Menurut
Zarlaida Fitri (2015:150) mengemukakan bahwa unsur nitrogen memiliki lima
elektron valensi, dua elektron dalam setiap unsur +s. Kecenderungan untuk
memiliki elektron s tetap dalam keadaan berpasangan (efek pasangan inert) makin
besar sesuai dengan kenaikan berat atom, sehingga unsur-unsur golongan V A.
Umumnya bersifat trivalen bila bereaksi dengan atom lain. Nitrogen merupakan
penyusun pokok protein dan asam amino.
V.
ALAT DAN BAHAN
A.
ALAT
Alat-alat yang
digunakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi, gelas kimia, labu
erlenmeyer, dan batang pengaduk.
B.
BAHAN
Bahan-bahan
yang digunakan dalam percobaan ini adalah kertas indikator, tembaga (Cu),
kalium nitrat (KNO3), tembaga nitrat (CuNO3), ammonium
dikromat (NH4Cr2O7), larutan asam sulfat encer, larutan Natrium
hidroksida, larutan asam nirat encer, asam nitrat pekat, kalium iodida, dan
kalium permanganat.
VI.
PROSEDUR KERJA
1.
Reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat
a)
Reaksi asam nitrat dengan tembaga
1.
Dimasukkan tembaga ke
dalam tabung reaksi. Ditambah beberapa tetes asam nitrat pekat.
2.
Diencer 2 mL asam
nitrat pekat untuk memperoleh larutan tembaga (II) nitrat 7 M ditambahkan 3
keping tembaga dan diperhatikan gas yang terjadi.
b)
Pemanasan garam nitrat
1.
Dipanaskan KNO3
padat.
2.
Dipanaskan Cu(NO3)2
padat.
3.
Diuji gas yang
dihasilkan dan sisa zat padat dalam tabung reaksi.
2)
Reaksi Redoks Asam Nitrit
1.
Didinginkan 10 mL asam
sulfat encer dalam tabung reaksi dengan es sekitar 5 menit.
2.
Dimasukkan asam sulfat
yang dingin ke dalam tabung reaksi berisi 1 gram NaNO3. Larutan ini
mengandung asam nitrit.
3.
Dibagi larutan yang
mengandung asam nitrit menjadi tiga bagian.
4.
Dipanaskan larutan
asam nitrit. Diperhatikan gas yang terbentuk.
5.
Reaksi larutan asam
nitrit dengan larutan KMnO4.
3)
Reaksi Redoks Ion Ammonium
Oksidasi
Ion Ammonium Oleh Ion Dikromat
1.
Dipanaskan 1 gram (NH4)2Cr2O7
dalam tabung reaksi.
2.
Diamati apa yang
terjadi dan ditulis reaksinya.
VII.
HASIL PENGAMATAN
A.
SEBELUM PERCOBAAN
NO.
|
NAMA BAHAN
|
BENTUK
|
WARNA
|
1.
|
KNO3
|
Serbuk
|
Putih
|
2.
|
Cu(NO3)2
|
Kristal
|
Biru
|
3.
|
HNO2
|
Cair
|
Tidak berwarna
|
4.
|
KI
|
Cair
|
Tidak berwarna
|
5.
|
KMnO4
|
Cair
|
Ungu
|
6.
|
Cu
|
Lempengan
|
Silver
|
7.
|
HNO3
|
Cair
|
Tidak berwarna
|
8.
|
H2SO4
|
Cair
|
Tidak berwarna
|
9.
|
NaNO3
|
Kristal
|
Putih
|
10.
|
(NH4)2Cr2O7
|
Serbuk
|
Oren
|
B.
SESUDAH PERCOBAAN
B. SESUDAH PERCOBAAN
1.
Reaksi redoks Asam
nitrat dengan Tembaga
·
Cu + 4HNO3
pekat ®Cu(NO3)2
+ 2NO2 + 2H2O
Larutan menghasilkan gas NO2
berwarna cokelat dan larutan berwarna hijau.
·
3Cu + 8HNO3
encer ® 3Cu(NO3)2
+ 2NO + 4H2O
Larutan menghasilkan gas NO tidak
berwarna.
2.
Pemanasan garam Nitrat
·
KNO3
dipanaskan + diuji dengan kertas indikator
® KNO2 +
O2® 2KNO3®
2NaNO2 + O2
Larutan menghasilkan gas NO3,
larutan tidak berwarna dan bersifat asam karena setelah diuji dengan kertas
lakmus, warna lakmus berubah warna dari biru menjadi merah.
·
Cu(NO3)2
dipanaskan + diuji dengan kertas indikator
® 2Cu(NO3)2® 2CuO + O2 + NO2
Larutan menghasilkan gas NO3, larutan berwarna hijau tua dan bersifat asam (warna lakmus
merah).
3.
Reaksi redoks Asam
nitrit
·
H2SO4
didinginkan ® larutan tidak
berwarna
·
2H2SO4
+ 4NaNO3®
4NO2 + O2 + 2Na2SO4 + 2H2O
Larutan menghasilkan gas NO2
berwarna cokelat, larutan tidak berwarna dan mengandung asam nitrit (HNO2).
·
K+ + 2I-
+ NO2- + 4H+® 4H2O + 2NO + I2
Larutan menghasilkan gas nitrit dan
larutan berwarna cokelat kehitaman karena terdapat I2.
·
K+ + MnO4-
. 2MnO4- + 5NO2- + 6H+® 2Mn2+ + 5NO3 + 3H2O
Larutan menjadi tidak berwarna karena
Mn tereduksi.
4.
Reaksi redoks Ion
Ammonium
·
(NH4)2Cr2O7® NH4+ + Cr2O7® Cr2O3 + N2
Setelah dipanaskan menghasilkan api dan
kristal (NH4)2Cr2O7 menjadi serbuk
berwarna hijau kehitaman.
VIII.
REAKSI PERHITUNGAN
1.
Reaksi redoks Asam
nitrat dengan Tembaga
Cu + 4HNO3
pekat ®Cu(NO3)2
+ 2NO2 + 2H2O
¯¯ ¯ ¯
3Cu + 8HNO3
encer ® 3Cu(NO3)2
+ 2NO + 4H2O
¯ ¯
+5 +2
2.
Pemanasan garam Nitrat
KNO2
+
O2® 2KNO3®
2NaNO2 + O2
2Cu(NO3)2® 2CuO + O2 + NO2
3.
Reaksi redoks Asam
nitrit
2H2SO4
+ 4NaNO3®
4NO2 + O2 + 2Na2SO4 + 2H2O
K+ +
2I- + NO2- + 4H+® 4H2O + 2NO + I2
K+ +
MnO4- . 2MnO4- + 5NO2-
+ 6H+®
2Mn2+ + 5NO3 + 3H2O
¯
¯
reduksi
4.
Reaksi redoks Ion
Ammonium
(NH4)2Cr2O7® NH4+ + Cr2O7® Cr2O3 + N2
¯¯
+6 +3
IX.
PEMBAHASAN
Unsur nitrogen
mempunyai beberapa bilangan oksidasi, yaitu +5, 0, -3, dimana ketiga biloks
tersebut merupakan bilangan oksidasi yang paling umum dan stabil di antara
lainnya. Terdapat dua asam oksi nitrogen yang umum, yaitu asam nitrat (HNO3)
dan asam nitrit (HNO2). Asam nitrat merupakan asam kuat dan juga
sebagai pengoksidasiyang kuat. Asam nitrit yang pekat dapat mengoksidasi hampir
semua logam kecuali Au, Pt, Rh dan Ir. Asam nitrit kurang stabil dibanding asam
nitrat dan cenderung terdisproporsionasi menjadi NO dan HNO3.
Pada percobaan
kali ini dengan tujuan percobaan yaitu mempelajari reaksi redoks Asam nitrat
dan garam Nitrat, reaksi redoksNitrit dan reaksi redoks ion Ammonia.
Berdasarkan teori untuk mengetahui reaksi asam nitrat dengan berbagai pereaksi
maka dilakukan percobaan reaksi asam nitrat dengan tembaga, pemanasan garam
nitrat, reaksi redoks asam nitrit, dan reaksi redoks ion ammonium.
Percobaan
pertama yaitu reaksi asam nitrat dengan tembaga dilakukan dengan cara pada
tabung I, Cu ditambahkan HNO3 pekat menghasilkan gas NO2
berwarna cokelat dan larutan berwarna hijau. Pada reaksi ini, HNO3
bertindak sebagai pengoksidasi Cu. Dan nitrogen sendiri mengalami reduksi atau
penurunan biloks. Senyawa nitrogen yang terbentuk dari reaksi ini yaitu NO2.
Biloks nitrogen pada senyawa ini adalah +4, sedangkan tembaga yang biloksnya 0
dioksidasi oleh asam nitrat sehingga biloksnya menjadi +2. Hal ini sesuai
dengan teori bahwa asam nitrat (HNO3)merupakan pengoksidasi yang kuat.
Kemudian pada tabung II yaitu Cu ditambahkan HNO3 encer sehingga
menghasilkan gas NO tidak berwarna dan biloks nitrogen pada senyawa ini adalah
+2. Perbedaan hasil reaksi ini disebabkan karena adanya perbedaan konsentrasi
dari asam nitrat. Berdasarkan teori, keadaan asam nitrat yang sebenarnya
dicapai asam nitrat direduksi tergantung pada beberapa faktor termasuk
konsentrasi asam nitratnya, kereaktifan zat pereduksinya dan suhu. Pada
percobaan ini juga dapat dibedakan bahwa gas NO2 berwarna cokelat
dan NO tidak berwarna, hal ini disebabkan karena makin pekat asam nitratnya dan
makin kurang aktif logamnya, maka makin besar kecenderungan untuk NO2.
Percobaan kedua
yaitu pemanasan garam nitrat yang dilakukan dengan cara dipanaskan KNO3
dalam sebuah tabung reaksi I. Setelah dipanaskan, KNO3 mencair dan
dihasilkan larutan tidak berwarna yang mengeluarkan gas NO3 serta
bersifat asam setelah diuji dengan kertas indikator, warna lakmus adalah merah.
Kemudian pada tabung II dimasukkan Cu(NO3)2 dan
dipanaskan sehingga menghasilkan larutan berwarna hijau tua yang mengeluarkan
gas NO3 serta bersifat asam setelah diuji dengan kertas indikator,
warna lakmus adalah merah. Reaksi garam nitrat oleh pemanasan, hasilnya
berbeda-beda tergantung pada logamnya. Nitrat dari natrium dan kalium
melepaskan oksigen dan meninggalkan nitrit-nitrit padat. Sedangkan nitrat dari
logam-logam lainnya seperti tembaga (Cu) melepaskan oksigen dan nitrogen
dioksida (NO2) serta meninggalkan residu berupa oksida logamnya.
Percobaan
ketiga yaitu reaksi redoks asam nitrit yang dilakukan dengan cara mereaksikan H2SO4
dengan NaNO3 dalam keadaan dingin. Kedua campuran ini menghasilkan
larutan tidak berwarna dan gas NO2 berwarna cokelat. Di dalam
larutan ini juga mengandung asam nitrit. Larutan tersebut kemudian dibagi
menjadi 3 bagian. Tabung I yaitu sebagai pembanding dimana campuran antara
larutan H2SO4 dengan NaNO3 tadi dipanaskan
sehingga menghasilkan gelembung-gelembung gas O2. Pada tabung II
yaitu KI ditambahkan larutan HNO2 menghasilkan larutan berwarna
cokelat kehitaman karena terdapat I2 dan keluar gas nitrit. Kemudian
pada tabung III yaitu larutan KMnO4 ditambahkan larutan asam nitrit
(HNO2) menghasilkan larutan tidak berwarna . Warna ungu pada larutan
KMnO4 hilang disebabkan oleh tereduksinya Mn, biloksnya dari +7
menjadi +2. Pada reaksi ini, berdasarkan teori bahwa asam nitrit berfungsi
sebagai pereduksi permanganat dengan disertai pembentukan ion-ion nitrat.
Selanjutnya,
pada percobaan terakhir yaitu percobaan reaksi redoks ion ammonium dilakukan
dengan cara (NH4)2Cr2O7 dipanaskan
dalam tabung reaksi sehingga menghasilkan api dan menjadi serbuk berwarna hijau
kehitaman. Hal ini disebabkan karena Cr2O7 tereduksi
menjadi Cr2O3, biloksnya dari +6 menjadi +3. Pada reaksi
ini dapat diketahui bahwa ammonium berfungsi sebagai pereduksi dikromat.
X.
KESIMPULAN
1.
Keelektronegatifan
nitrogen lebih besar darp pada hidrogen tetapi lebih kecil dari pada oksigen
2.
Pemanasan
garam nitrat akan menghasilkan gas NO2, dalam hal ini nitrogen
sebagai garam mengalami reduksi
3.
Asam
nitrat mudah terurai dengan reaksi disproporionasi juga dengan garam ammonium
4.
Semakin
tinggi kosentrasi semakin pekat nitrat maka kemampuan untuk mengoksidasi
tembaga juga semakin besar
5.
Nitrogen
terdapat bebas di atmosfer sekitar 78 persen volume.
XI.
REFERENSI
Fitri,
Zarlaida, 2015. Kimia Anorganik I.
Banda Aceh.
Safrizal&Haris
Munandar, 2015. Panuntun Praktikum Kimia
Anorganik I,
Fakultas
Tarbiyah dan Keguruan UIN Ar-Raniry, Banda Aceh.
Saito, Taro,
2004. Kimia Anorganik. KanagawaUniversity,
Tokyo.
0 komentar:
Posting Komentar