Web viewTempat: Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin. DASAR TEORI. Nitrogen terdapat bebas di...

46

Kelompok 3P ERCOBAAN IV

Judul : Bilangan Oksidasi Nitrogen

Tujuan : Mempelajari reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat, reaksi redoks nitrit dan dan reaksi redoks amonia dan ion amonia.

Hari/Tanggal : Kamis/ 1 April 2010

Tempat : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin

I. DASAR TEORINitrogen terdapat bebas di atmosfer (78% volume).

Selain itu, atmosfer juga mengandung sedikit amonia 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.

Nitrogen terbanyak terdapat di alam sebagai N2

karena molekul ini sangat stabil. Gas ini tidak berwarna, tidak berbau, ridak reaktif, mendidih pada -196°C dan membeku pada -210°C. Ketidakreaktifan ini disebabkan oleh kekuatan ikatan tripel.

Bilangan Oksidasi Nitrogen

47

Kelompok 3:N ≡ N:

Energi ikatan sangat tinggi yaitu 946 kJmol-1.

Di laboratorium, nitrogen dapat dibuat dengan memanaskan larutan yang mengandung garam amonia dan garam nitrit. Reaksinya adalah:

NH4+ (aq) + NO2- (aq) N2 (g) + 2H2O (l)

Secara komersial nitrogen diperoleh dengan cara pencairan udara. Sebagian besar digunakan untuk membuat amonia, urea, ammonium sulfat dan asam nitrat. Karena nitrogen tidak reaktif, maka nitrogen digunakan sebagai selubung gas inert untuk menghilangkan oksigen pada pembuatan alat elektronika. Sejumlah besar nitrogen cair digunakan dalam industri makanan karena suhunya yang rendah (-196°C) sehingga mempercepat proses pendinginan.

Nitrogen dapat membentuk senyawa kovalen dengan banyak unsur non logam. Senyawa terpenting dengan hidrogen dan oksigen dapat dijumpai pada nitrogen mulai dari bilangan oksidasi -3 sampai +5 seperti pada tabel dibawah ini:

Biloks Contoh Reaksi Pembentukan-3 NH3 (amonia) N2 + 3H → 2NH3-2 N2H4 (hidrazin) 2NH3 + NaOCl → 2N2H4 + NaCl +

H2O-1 NH2OH

(hidroksilaminNaNO2 + NaHSO4 + SO2 + 2H2O → 2NaHSO4 + NH2OH


panas

48

Kelompok 3)

0 N2 (dinitrogen) NH4NO2 → N2 + 2H2O+1 N2O

(dinitrogen oksida)

NH4NO3 → N2O + 2H2O

+2 NO (nitrogen monoksida)

4NH3 + SO2 → 4NO + 6H2O

+3 N2O3 (dinitrogen trioksida)NO2 (nitrogen oksida)

NO + NO2 N2O3

+4 N2O4 (dinitrogen tetra oksida)

2NO + O2 → 2NO2 N2O4

+5 HNO3 (asam nitrat)

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

Senyawa Nitrogen

Nitrogen dapat berikatan kovalen dengan beberapa unsur bukan logam, terutama hidrogen dan oksigen. Keelektronegatifan nitrogen lebih besar daripada hidrogen tetapi lebih kecil daripada oksigen. Akibatnya, bilangan oksidasi nitrogen akan bertanda negatif jika bersenyawa dengan hidrogen sedangkan jika bersenyawa dengan oksigen akan bertanda positif. Misalnya: NH3 dan NO2.

Amonia (NH3)

Amonia (NH3) adalah senyawa nitrogen yang sangat penting karena merupakan bahan baku untuk membuat senyawa nitrogen penting lainnya seperti urea dan nitrogen


-30°C

Fe

49

Pt

750-900°C

Kelompok 3oksida. Amonia secara komersil dibuat dengan proses Haber, yaitu mencampur gas N2 dan H2 dengan katalis besi.

H2(g) + 3H2(g) 2NH3 ∆H° = -92kJ mol-1

Reaksi ini dapat dibalik sehingga membentuk kesetimbangan.

Di laboratorium, amonia dibuat dari garam ammonium dengan basa kuat atau oksida basa.

NaOH + NH4Cl → NH3 + NaCl + H2O

CaO + 2NH4Cl → 2NH3 + CaCl2 + H2O

Kedua reaksi ini dapat dipakai untuk analisis kualitatif ion amonium (NH4+) dengan timbulnya bau amonia yang merangsang atau diuji dengan lakmus. Gas amonia tidak berwarna dengan titik didih -33,35°C dan titik beku -77,7°C.

Amonia larut dalam air dengan konsentrasi sekitar 15M atau 28% massa, karena antara air dan amonia dapat membentuk ikatan hidrogen. Amonia dalam air bersifat basa karena terjadi kesetimbangan:

NH2 + H2O NH4+ + OH- Kb = 1,8.10-5

Amonia berguna untuk menghasilkan senyawa tersebut dengan reaksi amonia dan oksigen (proses Ostwald).


1000 atm

50

Kelompok 34NH3 (g) + 5O2 (g) 4NO (g)

+ 6H2O (g)

Kemudian segera teroksidasi menjadi NO2.

2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)

3NO2 (g) + H2O (l) → 2HNO3 + NO (g)

Nitrogen Oksida dan Nitrogen Dioksida

Nitrogen dioksida (NO2) dan nitrogen oksida (NO) dihasilkan pada pembakaran amonia menjadi asam nitrat.

NH3 (g) NO (g) NO2 (g) HNO3 (g) + NO (g)

Nitrogen oksida adalah gas yang tidak berwarna dan mempunyai elektron yang tidak berpasangan.

Nitrogen dioksida adalah gas coklat kemerahan, bersifat racun dan mempunyai struktur resonansi:

Asam nitrit tidak dapat diisolasi dalam bentuk cairan murni karena mudah terurai dengan reaksi disproporsionasi.

3HNO2 → HNO3 + H2O + 2NO


O2

katalisO2 H2O

51

Kelompok 3HNO2 bersifat pengoksidasi dengan ion iod (I-) dan

sebagai pereduksi dengan ion permanganate (MnO4-).

2HNO2 + 2H+ + 2I- → I2 + 2NO + 2H2O

5HNO2 + H+ + 2MnO4- → Mn2+ + 5NO3- + 3H2O

Dalam laboratorium, asam nitrat dibuat melalui reaksi sebagai berikut:

KNO3 (s) + H2SO4 (l) KHSO4 (s) + HNO3 (g)

Atom yang terbentuk dapat dipisahkan dengan cara mengembunkan karena wujudnya dalam bentuk gas.

Asam nitrat murni adalah cairan yang tidak berwarna, mudah terurai diatas 0°C menjadi NO2, H2O dan O2.

4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2OTidak berwarna coklat kemerahan (terlihat kuning bila encer)

HNO3 adalah asam kuat dan sebagai pengoksidasi kuat. Senyawa ini dapat melarutkan kebanyakan logam. Hasil reaksinya bergantung pada konsentrasi HNO3 pekat dan encer.

Cu + 2NO3- + 4H+ → Cu2+ + 2NO2 + 2H2O (pekat)

3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (encer)

II. ALAT DAN BAHANBilangan Oksidasi Nitrogen

panas

52

Kelompok 3A. Alat yang digunakan

1) Tabung reaksi2) Rak tabung reaksi3) Gelas kimia 250mL4) Labu erlenmeyer5) Batang pengaduk6) Kaca arloji7) Neraca analitik8) Pembakar Bunsen9) Penjepit tabung reaksi10) Gelas ukur 10 mL11) Hotplate12) Pipet tetes13) Pipet ukur

B. Bahan yang digunakan1) Kertas indikator2) Kalium nitrat3) Amonium dikromat4) Logam aluminium5) Larutan natrium hidroksida6) Asam nitrat pekat7) Kalium permanganate8) Tembaga9) Tembaga nitrat10) Es batu11) Larutan asam sulfat encer


53

Kelompok 312) Asam nitrat encer13) Kalium iodida

III. PROSEDUR KERJAA. Reaksi redoks asam nitrat dan asam nitrit

Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga1) Memasukkan 3 keping tembaga ke dalam tabung

reaksi2) Menambahkan 5 tetes asam nitrat pekat3) Mengencerkan 2 mL asam nitrat untuk memperoleh

larutan 7M kemudian menambahkan 3 keping tembaga dan memperhatikan gas yang terjadi.

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat

1) Memanaskan KNO3 padat sebanyak 1 gram menggunakan pembakar Bunsen.

2) Memanaskan 1 gram Cu(NO3)2 padat menggunakan pembakar Bunsen.

3) Menguji gas yang dihasilkan dari sisa zat padat dalam tabung reaksi.

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa

1) Memasukkan 2 mL HNO3 2M dan 5 mL larutan NaOH encer ke dalam tabung reaksi.

2) Menambahkan sekeping logam Al kemudian memanaskan.

3) Memeriksa gas yang terbentuk dengan kertas lakmus.


54

Kelompok 3

B. Reaksi redoks asam nitritEksperimen 4. Reaksi redoks asam nitrit1) Mendinginkan 10 mL asam sulfat encer dalam

tabung reaksi dengan es sekitar 5 menit.2) Memasukkan asam sulfat yang dingin ke dalam

tabung reaksi yang berisi 1 gram NaNO3.3) Membagi larutan yang mengandung asam nitrit

menjadi tiga bagian.4) Memanaskan larutan asam nitrit bagian I.5) Menambahkan 0,05 gram kalium iodida ke dalam

larutan asam nitrit bagian II.6) Mereaksikan larutan asam nitrit encer bagian III

dengan 2 mL larutan KMnO4.

C. Reaksi redoks amonia dengan ion ammoniumEksperimen 5. Oksidasi katalitik amonia1) Melilitkan kawat tembaga sehingga terbentuk

spiral.2) Memasukkan 10 mL amonia pekat ke dalam labu

erlenmeyer.3) Memanaskan labu sehingga amonia mulai

menguap.4) Memanaskan kawat sampai membara kemudian

menggantungkan pada mulut labu erlenmeyer.

Eksperimen 6. Oksidasi ion ammonium oleh ion dikromat


55

Kelompok 3Memanaskan 1 gram (NH4)2Cr2O7 dalam tabung reaksi.

IV. DATA PENGAMATAN

No. Variabel yang diamati Hasil Pengamatan

a.

b.

Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga

3 keping tembaga + 5 tetes asam nitrat pekat

3 keping tembaga + HNO3 7M

Mula-mula larutan berwarna hijau

Terdapat asap coklat Terdapat gelembung

gas Keeping tembaga

melarut dan larutan berwarna biru

Larutan awal bening Terdapat gelembung

gas Tembaga melarut Larutan berwarna biru

a.

b.

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat

Memanaskan KNO3 padat

Memanaskan Cu(NO3)2 padat

KNO3 menguap dan meleleh

pH gas = 5

Cu(NO3)2 menguap dan meleleh

pH gas = 2

a.

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa

2 mL HNO3 2M 5 mL Larutan beningBilangan Oksidasi Nitrogen

56

Kelompok 3

b.

c.

NaOH

Memasukkan sekeping logam Al

Memanaskan campuran

Logam Al tenggelam dan muncul gelembung gas

Setelah beberapa saat logam Al mengapung

pH = 9

a.

b.

c.

d.

e.

Eksperimen 4. Reaksi redoks asam nitrit

H2SO4 encer dingin + 0,033 g NaNO3

Membagi larutan menjadi 3 bagian

Memanaskan larutan bagian I

Larutan bagian II + 0,0587 g KI

Larutan bagian III + 2 mL KMnO4

NaNO3 melarut dalam H2SO4 encer

Larutan bening

KI melarut Larutan bias kuning

Larutan berwarna ungu

a.

b.

c.

Eksperimen 5. Oksidasi katalitik amonia

Memanaskan 10 mL amonia pekat dalam erlenmeyer

Memanaskan kawat sampai membiru

Amonia mendidih

Kawat panas

Kawat berubah warna


57

Kelompok 3Menggantung kawat pada erlenmeyer

menjadi biru kehijauan


Memanaskan (NH4)2Cr2O7 dalam tabung reaksi

Massa (NH4)2Cr2O7 = 1,0257 g

Serbuk terbakar dan warnanya berubah menjadi hijau tua kecoklatan serta terjadi ledakan api

V. ANALISIS DATAA. Reaksi redoks asam nitrat dengan garam nitrat

Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembagaPada percobaan ini, 3 keping tembaga dimasukkan

kedalam 5 tetes sasm nitrat pekat menghasilkan larutan yang berwarna biru dan terdapat gelembung-gelembung gas serta keping tembaga melarut.Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

HNO3 (l) + Cu (s) → NO2 (s) + Cu2+ (aq) + 2OH- (aq)

Dalam reaksi ini tembaga mengalami reaksi oksidasi dari Cu menjadi Cu2+ (Cu bertindak sebagai reduktor) dengan kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +2.


+5 0 +2+4

-1 (reduksi)

+2 (oksidasi)

58

Kelompok 3Sedangkan nitrogen mengalami reduksi (nrtindak sebagai oksidator) dengan penurunan bilangan oksidasi dari +5 menjadi +4.Warna biru yang dihasilkan oleh larutan disebabkan karena adanya ion Cu2+.

Percobaan selanjutnya adalah mereaksikan 3 keping tembaga dengan HNO3 7M menghasilkan larutan berwarna biru dan keping tembaga melarut serta terdapat gelembung-gelembung gas.Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

HNO3 (aq) + Cu (s) → Cu (NO3)2 (aq) + 2NO (g) + 2H2O (aq)

Dalam reaksi ini Cu bertindak sebagai reduktor (mengalami oksidasi dari Cu menjadi Cu(NO3)2 dengan peningkatan biloks dari 0 menjadi +2. Sedangkan nitrogen sebagai reduktor (mengalami oksidasi) dengan penurunan biloks dari +5 menjadi +2.

Reaksi yang kedua berjalan lebih lambat dibandingkan reaksi yang pertama. Jadi dapat dikatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi asam nitrat yang digunakan maka kemampuannya untuk mengoksidasi tembaga pun akan semakin besar. Selain itu senyawa yang dihasilkan pun juga berbeda dimana dalam percobaan yang menggunakan asam nitrat pekat mengoksidasi Cu menjadi


+5 0 +2 +2

+2 (oksidasi)

-3 (reduksi)

59

Kelompok 3Cu2+ sedangkan percobaan yang menggunakan asam nitrat encer membentuk senyawa Cu(NO3)2.

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitratPada percobaan ini 1,0802 g KNO3 dipanaskan

hingga meleleh. Uap yang dihasilkan diuji dengan kertas indikator dan menunjukkan harga pH = 5.Reaksinya adalah sebagai berikut:

2KNO3 (s) → K2O + 2NO2 (g) + 1/2 O2 (g)

Selanjutnya memanaskan 1,144 g Cu(NO3)2

menghasilkan lelehan berwarna biru kehijauan. Ini menandakan bahwa reaksi menghasilkan gas NO2. Setelah diuji denga kertas indikator, diketahui pH uap yang dihasilkan = 2.Reaksinya adalah sebagai berikut:

Cu(NO3)2 (s) → CuO + 2NO2 (g) + 1/2 O2 (g)

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

Pada umunya garam nitrat Pb(NO3)2 digunakan dalam pembuatan gas NO2 karena tidak mengandung air pada saat kristalisasi, oksigen yang dihasilkan dapat dipisahkan dengan pengaliran melalui campuran


60

Kelompok 3pendinginan es dan garam lalu NO2 akan terkondensasi sebagai larutan berwarna kuning pucat.

NO2 merupakan molekul yang jumlah elektronnya ganjil dengan struktur sebagai berikut:

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basaPada percobaan ini 2 mL HNO3 yang dicampurkan

dengan 5 mL larutan NaOH encer menghasilkan larutan bening. Kemudian memasukkan logam Al lalu timbul gelembung-gelembung gas. Pada mulanya logam Al tenggelam namun beberapa saat kemudian kepingan logam Al mengapung.

Selanjutnya dilakukan pemanasan yang tujuannya untuk menguapkan gas NH3. Setelah diuji menggunakan kertas indikator diketahui pH = 9 yang artinya reaksi berlangsung dalam suasana basa.Reaksinya adalah sebagai berikut:

3NO3- (aq) + 8Al (s) + 5OH-(aq) + 18H2O (aq) →NH3 (aq) + 8[Al(OH)4]-

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


+5 0 -3 +4

-8 (reduksi)+4 (oksidasi)

61

Kelompok 3Sedangkan aluminium mengalami oksidasi dengan kenaikan bilangan oksidasi dari 0 menjadi +4.

B. Reaksi Redoks Asam NitratEksperimen 4. Reaksi redoks asam nitrit

Dalam percobaan ini 10 mL H2SO4 didinginkan selama 5 menit menggunakan es batu dengan tujuan agar gas yang terbentuk dari penguraian NaNO3 sedikit. Lalu larutan H2SO4 yang sudah dingin dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 1,033 g NaNO3. NaNO3 melarut dan larutan bening karena reaksi menghasilkan nitrit .Reaksinya adalah sebagai berikut :

H2SO4 (aq) + NaNO3 (s) → NaHSO4 (aq) + HNO2 (aq) + 1/2 O2

(g)

Selanjutnya larutan dibagi menjadi tiga bagian.

Tabung 1 : larutan HNO2

Larutan HNO2 dipanaskan menghasilkan gas NO dan larutan bening. Reaksi ini kembali menghasilkan senyawa nitrat. Reaksinya adalah sebagai berikut:

3 HNO2 (aq) → HNO3 + 2NO (g) + H2O (aq)


+3 +5 +2

+2 (oksidasi)-1 (reduksi)

62

Kelompok 3Reaksi 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

Larutan HNO2 yang ditambahkan dengan 0,0587 g KI menghasilkan larutan bening dengan bias kuning. Reaksi ini berlangsung dalam suasana asam dan menghasilkan gas NO yang tidak berwarna.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

2NO2 (aq) + 4H+ (aq) + 2I- (aq) → 2NO (g) + 2H2O (aq) + I2

(aq)

Dalam reaksi ini nitrogen mengalami reduksi dengan penurunan bilangan oksidasi dari +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


+3 0+2-1

-1 (reduksi)

+1 (oksidasi)

63

+2 -3 0 0

-2 (reduksi)

+3 (oksidasi)

Kelompok 3Campuran antara larutan HNO2 dengan larutan

KMnO4 menghasilkan larutan berwarna ungu. Reaksi ini berlangsung pada suasana asam.

Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:

5NO2- (aq) + 2MnO4- (aq) + 6H+ → 5NO3- + 2Mn2+ +3H2O

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

C. Reaksi Redoks Amonia dan Ion AmoniumEksperimen 5. Oksidasi katalitik amonia

Pada percobaan ini 10 mL amonia pekat dimasukkan ke dalam erlenmeyer lalu dipanaskan hingga menguap. Pada saat bersamaan kawat Cu yang berbentuk spiral dipanaskan hingga membara. Selanjutnya kawat Cu digantung diatas labu erlenmeyer dan kawat berubah warna manjadi biru kehijauan. Reaksinya adalah sebagai berikut:

CuO (s) + NH3 (g) → 3Cu (s) + N2 (g) + 3H2O (g)



+3 +7 +5 +2+3 +7 +5 +2

64

+3+6 0


Kelompok 3

Ketika kawat Cu dipanaskan, terbentuk suatu oksida yaitu CuO. Oksida CuO ini selanjutnya bereaksi dengan uap NH3 membentuk Cu, N2 dan H2O.

Pada reaksi di atas, NH bertindak sebagai reduktor dimana nitrogen mengalami oksidasi dengan peningkatan bilangan oksidasi dari -3 menjadi 0. Sedangkan yang bertindak sebagai oksidator adalah CuO dimana Cu mengalami penurunan bilangan oksidasi (reduksi) dari +2 menjadi 0.


Sebanyak 1,0257 g (NH4)2Cr2O7 dipanaskan, beberapa saat kemudian terjadi letupan api. Serbuk yang pada awalnya berwarna jingga berubah menjadi serbuk berwarna hijau kecoklatan dan serbuk menjadi lebih banyak hingga memenuhi bahkan sebagian serbuknya keluar dari tabung reaksi yang diakibatkan karena letupan yang terjadi.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

(NH4)2Cr2O7 (s) → N2 (g) + 4H2O(g) + Cr2O3 (s) ∆H = -315kJ/mol


-3

65

Kelompok 3Pada percobaan ini garam yang mengandung anion

pengoksidasi terdekomposisi jika dipanaskan dengan oksidasi amonium menjadi N2.

Dalam reaksi ini nitrogen mengalami oksidasi dengan kenaikan bilangan oksidasi dari -3 menjadi 0. Sedangakan Cr mengalami reduksi dengan penurunan bilangan oksidasi dari +6 menjadi +3. Ion dikromat (Cr2O72-) bertindak oksidator yang mengoksidasi ammonium sehingga membentuk gas N2 yang dilepaskan ke udara.

VI. KESIMPULAN1. Keelektronegatifan nitrogen lebih besar daripada

hidrogen tetapi lebih kecil daripada oksigen. Akibatnya bilangan oksidasi nitrogen jika bersenyawa dengan hidrogen menjadi negatif sedangkan jika bersenyawa dengan oksigen menjadi positif bilangan oksidasi nitrogennya.

2. Semakin tinggi konsentrasi, semakin pekat pula nitrat maka kemampuan untuk mengoksidasi tembaga juga semakin besar.

3. Asam nirat 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


66

Kelompok 3melarutkan kebanyakan logam dan hasil reaksinya bergantung pada konsentrasi HNO3 (pekat atau encer).

5. Asam nitrit bersifat sebagai pengoksidasi dengan ion iod (I-) dan sebagai pereduksi dengan ion permanganate (MnO4-).

6. Asam nitrit dapat bereaksi dengan logam dalam suasana basa yang dapat diuji menggunakan kertas indikator.

7. Asam nitrit mudah terurai dengan reaksi disproporsionasi juga dengan garam ammonium.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia. 1992. Penuntun Belajar Kimia Dasar, Kimia Unsur Petrokimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti.

Cotton dan Wikinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: Universitas Indonesia.

S, Syukri. 1992. Kimia Dasar 2. Bandung: ITB.

Saadi, Parham dan Mahdian. 2008. Panduan Praktikum Kimia Anorganik. Banjarmasin: FKIP UNLAM.


67

Kelompok 3

LAMPIRAN

Pertanyaan dan Jawaban

A. Reaksi redoks asam nitrat dengan garam nitratEksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga

1. Senyawa apakah yang terbentuk ? berapa bilangan oksidasi nitrogen yang terbentuk?Jawab:Senyawa yang terbentuk adalah NO2.


68

0

-1 (reduksi)+2 (oksidasi)

Kelompok 3Bilangan oksidasi nitrogen yang terbentuk adalah +4.

2. Tulis persamaan reaksi ion yang terjadi!Jawab:Persamaan reaksi:

HNO3 (l) + Cu (s) → NO2 (s) + Cu2+ (aq) + 2OH- (aq)

3. Hitung bilangan oksidasi tembaga dalam senyawa yang terjadi!Jawab:Bilangan oksidasi tembaga adalah +2.

4. Senyawa nitrogen apakah yang dihasilkan pada produk reaksi pertama dari reaksi?Jawab:Senyawa nitrogen yang dihasilkan adalah senyawa nitrogen oksida (NO2).

5. Sebutkan apa sebabnya terjadi hasil reaksi yang berbeda jika tembaga direaksikan dengan asam nitrat dengan berbagai konsentrasi!Jawab:Karena semakin tinggi konsentrasi, semakin pekat asam nitrat maka semakin besar kemampuannya untk


+5 +2+4

69

Kelompok 3mengoksidasi tembaga dan hasil reaksinya pun berbeda.Pada asam nitrat encer:HNO3 (aq) + Cu (s) → Cu (NO3)2 (aq) + 2NO (g) + 2H2O (aq)Pada asam nitrat pekatHNO3 (l) + Cu (s) → NO2 (s) + Cu2+ (aq) + 2OH- (aq)

Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat.

6. Zat apakah yang terjadi pada dekomposisi termala. KNO3

b. Cu(NO3)2

Jawab:a. KNO3

Zat yang terjadi pada dekomposisi termal KNO3

adalah K2O, NO2 dan O2.Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:2KNO3 (s) → K2O + 2NO2 (g) + 1/2 O2 (g)

b. Cu(NO3)2

Zat yang terjadi pada dekomposisi termal Cu(NO3)2

adalah CuO, NO2 dan O2.Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:Cu(NO3)2 (s) → CuO + 2NO2 (g) + 1/2 O2 (g)

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa.

7. Tulis persamaan reaksi yang terjadi!


70

+5 0 -3 +4-8 (reduksi)

+4 (oksidasi)

Kelompok 3HNO3 (aq) + NaOH (aq) → NaNO3 (s) + H2O (aq)

3NO3-(aq) + 8Al(s) + 5OH-(aq) + 18H2O(aq) →NH3(aq) + 8[Al(OH)4]-

B. Reaksi redoks asam nitritEksperimen 4. Reaksi redoks asam nitrit

8. Catat warna larutan asam nitrit!Jawab:Warna larutan asam nitrit adalah bening.

9. Apakah reaksi yang terjadi?Jawab:Reaksi yang terjadi adalah reaksi disproporsionasi (autoredoks).

10. Tulis persamaan reaksi yang terjadi!Jawab:Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:H2SO4 (aq) + NaNO3 (s) → NaHSO4 (aq) + HNO2 (aq) + ½ O2 (g)

11. Dekomposisi termal asam nitrit adalah reaksi disproporsionasi. Tulis persamaan reaksi yang terjadi!Jawab:


71

+3 +5 +2

+2 (oksidasi)

-1 (reduksi)

+3 0+2-1-1 (reduksi) +1 (oksidasi)

Kelompok 3Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

3 HNO2 (aq) → HNO3 + 2NO (g) + H2O (aq)

12. Tulis persamaan reaksi yang terjadi! Apakah asam nitrit bertindak sebagai reduktor atau oksidator pada reaksi ini?

Jawab:Persamaan reaksi:

2NO2 (aq) + 4H+ (aq) + 2I- (aq) → 2NO (g) + 2H2O (aq) + I2 (aq)

Atau:HNO2 (aq) + 2KI (s) → KOH (aq) + NO (g) + I2Asam nitrit bertindak sebagai oksidator (karena menyebabkan zat lain mengalami oksidasi tetapi zat pereduksi mengalami oksidasi).

13. Apakah asam nitrit berfungsi sebagai oksidator atau reduktor?Jawab:Reaksi yang terjadi:


72


+3 +7 +5 +2

+2 -3 0 0

-2 (reduksi)

+3 (oksidasi)

Kelompok 35NO2- (aq) + 2MnO4- (aq) + 6H+ → 5NO3- + 2Mn2+

+3H2O

Asam nitrai berfungsi sebagai reduktor (karena menyebabkan zat yang lain mengalami reduksi, tetapi zat pereduksi mengalami oksidasi).

14. Apa sebabnya asam nitrat tidak mengalami reaksi disproporsionasi?Jawab:Karena sifat MnO2- yang bertindak sebagai oksidator kuat shingga langsung mengoksidasi nitrit.

C. Reaksi redoks amonia dan ion ammonium.Eksperimen 5. Oksidasi katalitik amonia.

15. Tulis persamaan reaksi yang terjadi!Jawab:

Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:CuO (s) + NH3 (g) → 3Cu (s) + N2 (g) + 3H2O (g)

16. Zat apakah yang berfungsi sebagai oksidator?Jawab:


73

-3 +3+6 0


Kelompok 3Zat yang berfungsi sebagai oksidator adalah CuO.

17. Apa sebabnya reaksi ini penting dalam industri?Jawab:Reaksi ini sangat penting dalam industri karena digunakan sebagai prinsip pembentukan gas nitrogen yang bermanfaat untuk membuat urea, asam nitrat dan lainnya.

18. Jelaskan peristiwa yang terjadi!Jawab:Peristiwa yang terjadi adalah sebagai berikut:Garam (NH4)2Cr2O7 yang mengandung anion pengoksidasi dapat terdekomposisi bila dipanaskan dengan oksidasi ammonium menjadi N2 (pada percobaan yang telah dilakukan).Reaksinya adalah sebagai berikut:

(NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + 4H2O(g) + Cr2O3 (s) ∆H = -315kJ/mol

Ion dikromat mengoksidasi ammonium sehingga membentuk N2 yang dilepaskan ke udara. Yang terjadi adalah warna serbuk yang semula jingga berubah menjadi hijau lumut dan jumlah serbuk menjadi lebih banyak


74

Cu + HNO3(l)

Memasukkan ke dalam tabung reaksiMengamati

Larutan + NO (g)

2 mol HNO3 + H2O(l) + 3 keping tembaga

Larutan + gas

Memasukkan ke dalam tabung reaksiMengamati

Kelompok 3sehingga memenuhi tabung reaksi. Pada reaksi ini nitrogen bertindak sebagai reduktor.

FLOWCHART

A. Reaksi Redoks Asam Nitrat dan Garam NitratEksperimen 1. Reaksi Asam Nitrat dengan Tembaga


75

Larutan + gas

Memanaskan Menguji pH gas yang dihasilkan dan sisa zat padat

Lelehan

2 mL HNO3 2M + 5 mL NaOH (aq) + 1 keping Al

Memasukkan ke dalam tabung reaksiMemanaskanMemeriksa gas dengan kertas lakmus

Larutan + gas

Kelompok 3

Eksperimen 2. Pemanasan Garam Nitrat

NB: Melakukan hal yang sama pada KNO3 menggunakan Cu(NO3)2 (s)

Eksperimen 3. Reduksi Nitrat dalam Larutan Basa

B. Reaksi Redoks Asam NitritEksperimen 4. Reaksi Redoks Asam Nitrit


76

1 g NaNO3 + 10 mL H2SO4 (aq) *

Memasukkan ke dalam tabung reaksi

HNO2 (aq)

Membagi ke dalam 3 tabung

Larutan I Larutan II Larutan III

Memanaskan Menambahkan KI Menambahkan KMnO4

Larutan + gas Larutan Larutan

10 mL NH3 (l)

Memasukkan ke dalam erlenmeyerMemanaskan sampai amonia menguapMemasukkan kawat tembaga pijarMenggantung pada mulut labu erlenmeyer

Kawat tembaga + NH2 (l)

Kelompok 3

NB: Mendinginkan H2SO4 terlebih dahulu dengan es sekitar 5 menit

C. Reaksi Redoks Amonia dan Ion AmoniumEksperimen 5. Oksidasi Katalitik Amonia


77

1 g (NH4)2 Cr2O7

Memasukkan ke dalam tabung reaksiMemanaskan

Lelehan

Kelompok 3

Eksperimen 6. Oksidasi Ion Amonium oleh Ion Dikromat


Web viewTempat: Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin. DASAR TEORI. Nitrogen terdapat bebas di...

Documents

Transcript of Web viewTempat: Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin. DASAR TEORI. Nitrogen terdapat bebas di...