P.8.BILOKS NITROGEN (OK)

Bilangan Oksidasi Nitrogen

PERCOBAAN VIII Judul Percobaan

: BILANGAN OKSIDASI NITROGEN

Tujuan Percobaan

: Mempelajari Reaksi Redoks Asam Nitrat dan Garam Nitrat, Reaksi Redoks Nitrit dan Reaksi Redoks Amonia dan Ion Amonia.

Hari / Tanggal

: Selasa / 28 Mei 2007.

Tempat

: Laboratorium Kimia FKIP Unlam Banjarmasin.

I. TEORI DASAR Nitrogen merupakan senyawa non logam. Pada sistem periodik unsur, nitrogen terletak pada golongan VA dan periode kedua dengan nomor atom 7 dan massa atom 14. Di atmosfer nitrogen terdapat bebas sebagai amonia yang berasal dari peluruhan senyawa nitrogen serta dalam beberapa mineral seperti natrium nitrat dan kalium nitrat. Nitrogen terbanyak terdapat di alam sebagai N2 karena molekul ini sangat stabil. Gas ini tidak berwarna, tidak berbau, tidak reaktif, mendidih pada 1960 C dan membeku pada -2100 C. Ketidakreaktifan ini disebabkan oleh kekuatan tripel. Energi ikatan N2 sangat tinggi yaitu 946 Kj/mol. N

N Nitrogen terdapat bebas di atmosfer (78% volume). Selain daripada itu

atmosfer juga mengandung sedikit amonia sebagai hasil pelarut zat yang mengandung nitrat atau asan nitrat teristimewa setelah terjadi halilintar. Jaringan semua organisme hidup mengandung semua senyawa nitrogen dalam bentuk protein. Bilangan oksidasi nitrogen dapat dilihat pada tabel di bawah ini

Praktikum Kimia Anorganik

121

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Tabel, Bilangan oksidasi nitrogen Bilangan Oksidasi -3

Senyawa NH3 (Amonia)

-2

N2H4 (Hidrazin)

-1

NH2OH (Hidroksilamin)

0

N2 (Dinitrogen)

+1

N2O (Dinitrogen oksigen)

+2

NO (Nitrogen oksida)

+3

N2O3 (Dinitrogen trioksida)

+4

NO2 (Dinitrogen oksida)

+5

HNO3 (Asam nitrat)

Sifat-sifat nitrogen yaitu : a. Molekul N2 stabil, energi ikatannya sebesar 225,2 Kkal/mol. 2N

N2 + 225,2 Kkal/mol

Struktur Nitrogen : N b.

N

Energi ikat yang besar menunjukkan disosiasi nitrogen besar. Ini

menerangkan bahwa pada suhu biasa, molekul nitrogen tidak reaktif, kecuali dengan Li. c.

Pada suhu tinggi dapat bereaksi dengan logam golongan IIA membentuk

nitrida. 3 Mg + N2

Mg3N2

Nitridanya dengan air membentuk NH3. 3 Mg3N2 + 3 H2O

3 MgO + 2 NH3 (g)

d. Dengan oksigen dapat berlangsung pada tekanan tinggi dengan suhu 10000 C. N2 (g) + O2 (g)

2 NO (g)

e. Dengan hidrogen berlangsung pada tekanan tinggi dengan suhu 400-6000 C. N2 (g) + 3 H2 (g)

2 NH3 (g)

f.Nitrogen membentuk senyawa-senyawa kovalen dengan bilangan oksidasi -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, dan 5.

Praktikum Kimia Anorganik

122

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Pembuatan Nitrogen : 1.

Dalam industri dibuat dengan cara destilasi bertingkat udara cair.

2.

Dalam laboratorium dibuat dengan cara sebagai berikut :

a. Pemanasan NH4NO2 NH4NO2

N2 + 2 H2O

b. Reaksi NH3 + 3 CuO dipanaskan 2 NH3 + 3 CuO

N2 + 3 Cu + 3 H2O

c. Reaksi Cu + NO dipanaskan Cu + 2 NO

N2 + 2 CuO

d. Pemanasan (NH4)2Cr2O7 (NH4)2Cr2O7

N2 + Cr2O3 + 4 H2O

e. Campuran NaNO2 dan NH4Cl yang dipanaskan NaNO2 + NH4Cl

N2 + NaCl + 2 H2O

Kegunaan Nitrogen : - Untuk membuat amonia, urea, amonium sulfat dan asam nitrat. - Untuk mencegah kerusakan bahan makanan dalam kaleng. - Pada proses Annealing logam, untuk mencegah terjadinya oksidasi. II. ALAT DAN BAHAN Alat-alat praktikum yang diperlukan dalam percobaan ini adalah : -

Tabung Reaksi + Raknya

-

Neraca Analitik

-

Gelas Kimia 200 mL

-

Termolyn

-

Labu Erlenmeyer 100 mL

-

Kaki Tiga

-

Batang Pengaduk

-

Bunsen

-

Gelas Ukur 50 dan 10 mL

-

Kaca Asbes

-

Pipet Tetes

-

Spatula

-

Kaca Arloji

Praktikum Kimia Anorganik

123

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam percobaan ini adalah : - Kertas indikator

-

Cu(NO3)2 Padat

- Logam tembaga

-

H2SO4 encer

- Logam aluminium

-

KMnO4

- Kalium Iodida

-

NH3 Pekat

- HNO3 pekat

-

(NH4)2Cr2O7

- KNO2 padat

-

Es

- Aquadest III. PROSEDUR KERJA A. Reaksi redoks asam nitrat dengan garam nitrat Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga a.

Memasukkan tembaga ke dalam tabung reaksi. Menambkan

beberapa tetes asam nitrat pekat. b.

Mengencerkan 2 mL asam nitrat pekat untuk memperoleh larutan 7

M. Menambahkan 3 keping tembaga dan memperhatikan gas yang terjadi. Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat a. Memanaskan KNO2 padat. b. Memanaskan Cu(NO3)2 padat c. Menguji gas yang dihasilkan dan sisa zat padat dalam tabung reaksi dengan kertas indikator. Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa Ke dalam tabung reaksi memasukkan 2 mL HNO3 2 M dan 5 mL larutan NaOH encer. Menambahkan sekeping logam Al kemudian memanaskan. Memeriksa gas yang terbentuk dengan kertas indikator.

Praktikum Kimia Anorganik

124

Bilangan Oksidasi Nitrogen

B. Reaksi redoks asam nitrit Eksperimen 4. Reaksi redoks asam nitrit a. Mendinginkan 10 mL H2SO4 1 M encer dalam tabung reaksi dengan es sekitar 5 menit. Memasukkan asam sulfat yang dingin ke dalam tabung reaksi yang berisi 1 gram NaNO3. Larutan ini mengandung asam nitrit. b. Membagi larutan yang mengandung asam nitrit menjadi tiga bagian. Memanaskan larutan asam nitrit. Memperhatikan gas yang terbentuk. c. Menambahkan 0,25 gram kalium iodida ke dalam larutan asam nitrit. d. Mereaksikan larutan asam nitrit dengan larutan KMnO4 mL 0,01 M (1 mL). C. Reaksi redoks amonia dan ion amonium Eksperimen 5. Oksidasi katalitik amoniak Melilitkan kawat tembaga sehingga terbentuk spiral. Memasukkan 10 mL amoniak pekat ke dalam labu erlemeyer. Memanaskan labu sehingga amonia mulai menguap. Memanaskan kawat sampai membara kemudian menggantungkan pada mulut labu erlenmeyer.

Eksperimen 6. Oksidasi ion amonium oleh ion dikromat Memanaskan 1 gram (NH4)2Cr2O7 dalam tabung reaksi.

Praktikum Kimia Anorganik

125

Bilangan Oksidasi Nitrogen

IV. DATA PENGAMATAN No. Variabel Yang Diamati A. Reaksi Redoks Asam Nitrat dan

Pengamatan

Garam Nitrat Eksperimen 1 1.

1 Keping Cu + beberapa tetes HNO3

Terbentuk larutan berwarna biru tua

pekat

dan gas coklat (keping Cu habis bereaksi), panas.

2.

2 ml HNO3 pekat + 2 mL air

Larutan bening seperti berminyak.

Menambahkan 3 keping Cu ke dalam

Cu bereaksi, terbentuk gelembung

larutan

gas, larutan menjadi berwarna biru muda, panas. (Reaksi lebih lambat dibandingkan No. 1)

Eksperimen 2 1.

Memanaskan KNO3 pekat

KNO3 menjadi mencair, pH gas = 1; pH larutan = 4

2.

Memanaskan Cu(NO3)2 padat

Cu(NO3)2 menjadi mencair, pH gas = 1; pH larutan = 1

Eksperimen 3 1.

2 mL HNO3 2 M + 5 mL NaOH encer

Terbentuk larutan bening

2.

Menambahkan sekeping logam Al

Tidak terjadi apa-apa. Keping Al berada di dasar tabung

3.

Memanaskan

Terbentuk gas. Al-nya tetap tidak bereaksi, tetap berada di dasar tabung dan terasa panas.

4.

B.

Memeriksa gas dengan kertas

pH gas = 2

indikator

pH larutan = 1

Reaksi Redoks Asam Nitrit

Praktikum Kimia Anorganik

126

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Eksperimen 4 1. 2.

Mendinginkan 10 mL H2SO4 encer

Larutan H2SO4 menjadi dingin dan

dengan es sekitar ± 5 menit

bening

Memasukkan asam sulfat dingin ke

NaNO3 habis bereaksi dan larutan

dalam tabung reaksi yang berisi 1

seperti berminyak

gram NaNO3 3.

Membagi menjadi tiga bagian pada tabung reaksi • Tabung 1 : Larutan asam nitrit

Terbentuk gas yang berwarna putih

yang dipanaskan • Tabung 2 : Larutan asam nitrit + 0,2584 gram KI

Pada saat dicampurkan bereaksi dan seperti ada minyak. KI habis bereaksi dan larutan menjadi kuning keruh.

• Tabung 3 : Larutan Asam nitrit + 1 mL KMnO4

Pada saat dicampurkan larutan tidak bercampur, setelah dikocok keduanya bercampur, larutan berwarna ungu pekat.

C.

Reaksi Redoks Amonia dan Ion Amonium Eksperimen 5

1.

Melilitkan kawat tembaga

Terbentuk spiral tembaga

2.

Memasukkan 10 mL amonia pekat ke

Amonia menguap dan mendidih.

dalam erlenmeyer dan memanaskan.

Bau dari uap sangat menyengat.

Memanaskan kawat dan

Kawat panas membara dan lama

menggantungkan pada mulut

kelamaan tembaga spiral menyala.

erlenmeyer

Setelah dipadamkan tembaga

3.

menjadi berwarna kehijauan (berkarat) 1.

Eksperimen 6

Praktikum Kimia Anorganik

Warnanya yang semula orange

127

Bilangan Oksidasi Nitrogen

2.

Memanaskan 1,00018 gram

menjadi hijau kehitaman dan

(NH4)2CrO7

menjadi lebih banyak.

Mengukur pH dengan kertas indikator

-

V. ANALISIS DATA A. Reaksi redoks asam nitrat dan garam nitrat Eksperimen 1. Reaksi asam nitrat dengan tembaga Pada percobaan ini, yaitu tembaga yang dimasukkan dalam larutan HNO3 pekat menghasilkan larutan yang berwarna biru tua dan terbentuk gas yang berwarna coklat (NO3). Pada tabung terasa panas dan keping Cu habis bereaksi (melarut sempurna). Adapun reaksi yang terjadi adalah : HNO3 (l) + Cu (s) +5

0

NO2 (g) + Cu2+ (aq) + 2 OH- (aq) +4

+2

reduksi oksidasi Menurut reaksi, tembaga mengalami reaksi oksidasi dari Cu menjadi Cu2+, Cu bertindak sebagai reduktor karena biloksnya mengalami kenaikan yaitu dari 0 menjadi +2. Nitrogen sendiri mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +5 mengalami penurunan menjadi +4, sehingga N bertindak sebagai oksidator, karena terjadi reaksi reduksi. Asam nitrat adalah suatu senyawa kovalen yang berupa cairan tak berwarna pada suhu kamar. Asam nitrat zat pengoksidasi kuat. Keadaan oksidasi nitrogen tercapai ketika asam nitrat direduksi yang dipengaruhi oleh faktor konsentrasi asam nitrat, suhu, dan keaktifan zat pereduksinya. Pada percobaan ini mereaksikan asam nitrat dengan suatu logam yang kurang reaktif daripada nitrogen. (nilai E0 red Cu2+/Cu adalah +3,34 volt). Dengan HNO3 pekat, produknya adalah Cu(NO3)2, NO2 dan H2O.

Praktikum Kimia Anorganik

128

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Cu + 4HNO3 0

+5

Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O +2

oksidasi

+4 reduksi

Larutan yang terbentuk berwarna biru karena adanya ion Cu2+ dan terbentuk gas. Makin pekat asam nitrat dan makin kurang reaktif logamnya, makin besar kecendrungan untuk terbentuk NO2. Untuk percobaan selanjutnya, yaitu memasukkan 3 keping tembaga ke dalam 2 mL asam nitrat encer 7 M, produknya adalah Cu(NO3)2, NO dan H2O. Menghasilkan larutan yang berwarna biru muda dan terbentuk gelembung gas dan pada tabung terasa panas. Hal ini membuktikan bahwa Cu bereaksi dengan asam nitrat 7 M, sehingga menyebabkan logam Cu melarut. Adapun reaksinya : 3Cu (s) + 8HNO3 (aq) 0

+5 Oksidasi

3Cu(NO3)2 + 2NO (g) + 4H2O (aq) +2

+2

Reduksi

Larutan yang terbentuk bening, terbentuk gas nitrogen (II) oksida yang tidak berwarna, lama-kelamaan terbentuk larutan berwarna biru karena adanya ion Cu2+. Sebenarnya untuk membedakan gas yang terbentuk mudah saja. Gas nitrogen oksida berwarna coklat dan gas nitrogen(II) oksida tidak berwarna. Reaksi ini berlangsung agak lambat karena Cu memerlukan waktu yang lama untuk melarut pada asam nitrat. Senyawa lain yang terbentuk adalah Cu(NO3)2 yang berperan sebagai oksidator yang lebih mudah menangkap elektron. Dari reaksi diatas, tembaga mengalami reaksi oksidasi karena biloksnya meningkat dari 0 menjadi +2. Sedangkan nitrogen mengalami reaksi reduksi karena bilangan oksidasinya menurun dari +5 menjadi +2. Dari kedua percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa tembaga jika direaksikan dengan asam nitrat pada konsentrasi yang berbeda-beda juga akan menghasilkan senyawa yang berbeda pula. Semakin tinggi konsentrasi, semakin pekat nitrat, maka kemampuan untuk mengoksidasi tembaga juga semakin besar.

Praktikum Kimia Anorganik

129

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Hal ini dapat dilihat pada percobaan untuk nitrat pekat dapat mengoksidasi Cu menjadi Cu2+. Sedangkan untuk nitrat encer terbentuk Cu(NO3)2. Berarti dalam suasana asam pekat Cu dapat mengalami oksidasi menjadi Cu2+. Eksperimen 2. Pemanasan garam nitrat Pada perlakuan pertama yaitu memanaskan KNO3 pekat dalam tabung reaksi, KNO3 menjadi mencair. Uap yang dihasilkan diuji dengan kertas indikator sehingga dapat diketahui pH uap sebesar 1. dan sisa zat padat yang mencair yang ada dalam tabung setelah diuji dengan kertas indikator menghasilkan pH = 4. hal ini menunjukkan bahwa pada percobaan terjadi dalam suasana asam. Reaksi yang terjadi : 2 KNO3 (s)

K2O + 2 NO2 (g) + ½ O2 (g)

+5

+4 Reduksi

Pada percobaan ini memanaskan garam kalium nitrat, garam meleleh pada kondisi termal menghasilkan gas oksigen. Pada percobaan berikutnya memanaskan garam tembaga (II) nitrat padat dalam tabung reaksi yang berwarna biru. Cu(NO3)2 menjadi mencair dan terbentuk gas yang setelah diuji dengan kertas indikator menghasilkan pH = 1 dan pada larutan yang terbentuk juga menghasilkan pH = 1. Ini berarti bahwa percobaan ini juga terjadi dalam suasana asam. Reaksi yang terjadi dalam suasana asam. Reaksi yang terjadi : Cu(NO3)2 (s) +5

CuO + 2 NO2 (g) + ½ O2 (g) Reduksi

+4

Dari kedua perlakuan di atas dapat diketahui bahwa garam nitrat saat dilakukan pemanasan menghasilkan gas NO2. Umumnya pembuatan NO2 digunakan garam nitrat Pb(NO3)2 karena tidak mengandung air pada saat kristalisasi. Oksigen yang dihasilkan dapat dipisahkan secara pengaliran melalui campuran pendinginan es dan garam maka NO2 akan terkondensasi sebagai larutan berwarna kuning pucat.

Praktikum Kimia Anorganik

130

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Dari kedua reaksi terlihat bahwa nitrat direduksi menjadi nitrit sehingga N bertindak sebagai oksidator karena nitrogen mengalami penurunan biloks. NO2 termasuk gas beracun dan sangat larut dalam air membentuk campuran asam nitrat dan nitrit. Hal inilah yang menyebabkan saat gas dan larutan diuji dengan kertas indikator menghasilkan pH asam. NO2 merupakan molekul yang mempunyai jumlah elektron yang ganjil, strukturnya membentuk sudut dan terdiri dari dua bentuk resonansi hibrida, yaitu : N

N O-

O

O-

O

Eksperimen 3. Reduksi nitrat dalam larutan basa Pada percobaan ini, HNO3 2 M ditambahkan dengan NaOH encer menghasilkan suatu larutan bening. Setelah ditambahkan satu keping logam Al larutan tetap seperti semula dan keping logam Al berada di dasar tabung. Karena tidak terjdi reaksi, maka larutan dipanaskan sehingga terbentuk gelembunggelembung yang menghasilkan gas. Setelah diuji dengan kertas indikator, gas tersebut memiliki pH = 2 dan larutannya memiliki pH = 1. Mereaksikan asam nitrat dengan sekeping logam aluminium dalam kedaan basa dimana terlebih dahulu mencampurkan nitrat dengan natrium hidroksida. Persamaan reaks yang twerjadi sebagai berikut :

8Al + 3 NO3- + 0

5OH- + 18H2O

+5

8[Al(OH)4]- + NH3 ↑ +4

-3

Reduksi Oksidasi

Dari persamaan reaksi diatas dapat diketahui bahwa Al mengalami penambahan bilangan oksidasi yaitu dari 0 menjadi +4 sehingga terjadi reaksi oksidasi. Sedangkan nitrogen mengalami penurunan bilangan oksidasi dari +5

Praktikum Kimia Anorganik

131

Bilangan Oksidasi Nitrogen

menjadi -3 sehingga terjadi reaksi reduksi atau ion nitrat bertindak sebagai oksidator bagi Al. Menurut reaksi terbentuk gas NH3 yang dapat dideteksi lewat bau gas yang keluar atau dengan kertas indikator apabila menunjukkan pH basa. Larutan ini dipanaskan terlebih dahulu untuk memacu keluarnya gas NH3 dan untuk menghilangkan ion-ion amonium. B. Reaksi redoks asam nitrit Ekspermen 4. Reaksi redioks asam nitrit Perlakuan awal yang dilakukan untuk percobaan ini adalah mendinginkan H2SO4 encer dengan es selama ± 5 menit. Hal ini dimaksudkan agar gas yang terbentuk dari penguraian NaNO3 sedikit, kemudian menambahkan NaNO3. NaNO3 habis bereaksi dan larutan seperti berminyak. Natrium nitrat merupakan zat padat putih, sedikit higroskopis dan sangat larut dalam air. Persamaan reaksi asam sulfat encer yang didinginkan dengan garam natriun nitrat sebagai berikut. H2SO4 (aq) + NaNO3 (s)

NaHSO 4 (aq) + HNO2 (aq) +

½ O2

(g) Pada reaksi di atas terbentuk nitrit sehingga larutannya berwarna bening. Larutan di bagi menjadi 3 bagian; pada tabung pertama larutan asam nitrit yang dipanaskan menghasilkan larutan yang berwarna bening (putih). Persamaan reaksinya sebagai berikut

2HNO2 (aq) +3

2NO (g) + H2O (aq) + NO3- + H+ +2

+5

Reduksi Oksidasi

Dari reaksi diatas berarti nitrogen mengalami dua reaksi yaitu oksidasi dan reaksi reduksi. Pada pemanasan ini terjadi dekomposisi yaitu pembakaran asam

Praktikum Kimia Anorganik

132

Bilangan Oksidasi Nitrogen

nitrat kembali. Selain itu juga terjadi disproporsionasi yaitu dimana asam nitrat berperan sebagai oksidator (mengalami oksidasi) sekaligus sebagai reduktor ( mengalami oksidasi) disebut juga autoredoks. Reaksi disproporsionasi juga terjadi apabila suatu spesies dengan tingkat oksidasi tertentu merupakan oksidator yang lebih kuat dari spesies yang lebih tinggi tingkat oksidasinya. Dengan kata lain, jika potensial reduksi yang di sebelah kanan lebih negatif dari yang sebelah kiri. Pada perlakuan kedua mereaksikan asam nitrit dengan kalium iodida. Pada saat dicampurkan larutan asam nitrit dan KI bereaksi, dimana KI habis bereaksi dan larutan menjadi kuning keruh berdasarkan persamaan reaksi berikut. 2 NO2- (aq) + 2 I- (aq) + 4 H+ (aq) +3

I2 (aq) + 2 NO (g) + 2 H2O (aq)

-1

0

+2

Oksidasi Reduksi

Dari reaksi, terlihat bahwa I2 terbentuk bebas dalam larutan, sehingga larutan menjadi agak kekuningan. Dalam reaksi, KI bertindak sebagai reduktor karena mengalami reaksi oksidasi, sedangkan nitrogen bertindak sebagai oksidator karena mengalami reaksi reduksi. Pada tabung ketiga larutan asam nitrat ditambahkan dengan KMnO4 menghasilkan larutan yang berwarna ungu pekat.

Reaksi yang terjadi : 6 H+ + 5 NO2- (aq) + 2 MnO4+3

2 Mn2+ + 5 KNO3 + 3 H2O

+7

+2

+5

Oksidasi Reduksi

Praktikum Kimia Anorganik

133

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Dari reaksi tersebut tidak ada gas yang dilepaskan, hanya terjadi pengubahan / disproporsionasi nitrit menjadi nitrat oleh permanganat. Hal ini sesuai dengan sifat MnO4- yaitu sebagai oksidator kuat sehingga mampu mengubah nitrit menjadi nitrat atau dapat dikatakan nitrit sebagai oksidator. Dalam reaksi ini nitrit tidak mengalami disproporsionasi karena sifat MnO2- yang bertindak sebagai oksidator kuat sehingga langsung mengoksidasi nitrit. C. Reaksi redoks amonia dan ion amonium Eksperimen 5. Oksidasi Katalitik Amonia Pada eksperimen ini, yaitu melilitkan kawat tembaga hingga terbentuk spiral temabaga. Memanaskan kawat tersebut hingga membara. Pada tempat lain 10 mL amoniak dipanaskan terlebih dahulu untuk menghasilkan uap dan timbul bau yang menyengat, kawat spiral tembaga digantungkan di atas mulut labu erlenmeyer. Sebelum digantungkan kawat tembaga dipanaskan terlebih dahulu agar aliasi atau pelapis kawat hilang dan yang tersisa tembaga hanyalah tembaga saat digantungkan kawat tembaga selang beberapa menit kawat menjadi panas membara (tembaga spiral menyala) dan terbentuk kristal berwarna kehijauan yang menempel pada kawat spiral tembaga. Hal ini terjadi karena tembaga teroksidasi oleh amonia. Cu + NO30

CuO + NH3

+5 Oksidasi

+2

-3

Reduksi Cu (s) + 2NH4OH (l)

Cu(OH)2 (s) + 2NH3 (g)

Adanya warna biru pada kawat ialah senyawa Cu(OH)2. Pada reaksi ini, Cu bersifat sebagai reduktor dan amoniak sebagai oksidator atau mengalami reduksi. Reaksi ini penting dalam industri agar terbentuk kesetimbangan dinamis. Eksperimen 6. Oksidasi ion Amonium oleh ion Dikromat Pada percobaan ini, yaitu memanaskan (NH4)2Cr2O7 yang semula berwarna orange berubah menjadi hijau kehitam-hitaman dan serbuk yang terbentuk semakin

Praktikum Kimia Anorganik

134

Bilangan Oksidasi Nitrogen

banyak. Hal ini menunjukkan bahwa garam yang mengandung anion pengoksidasi dapat terdekomposisi pada saat dipanaskan termasuk garam amonium dikromat yang dalam bentuk padat, saat dipanaskan mengalami reaksi oksidasi. Dengan persamaan reaksi sebagai berikut : (NH4)2Cr2O7 (s)

N2 (g) ↑ + H2O (g)↑+ Cr2O3 (s) H = -315 kj/mol

-3

0 Oksidasi Ion dikromat akan mengoksidasi amonium sehingga membentuk gas N2

yang dilepaskan ke udara. Yang dinyatakan dengan berubahnya padatan menjadi Cr2O3 yang seharusnya berwarna merah bata (orange). Bilangan oksidasi N bertambah sehingga NH4 bertindak sebagai reduktor. Hasil tersebut kemudian dibakar di atas pembakar bunsen dan warna merah bata (orange) berubah menjadi hitam kehijauan.

VI. KESIMPULAN 1.

Nitrat dapat bereaksi dengan logam, jika nitrat pekat yang digunakan

sehingga dihasilkan gas NO2, sedangkan jika nitrat encer gas NO yang akan dilepaskan. 2.

Nitrat dapat bereaksi dengan asam dan mengalami oksidasi oleh banyak

oksidator seperti KMnO4, I2, dan O2 sehingga nitrat bertindak sebagai reduktor dalam reaksi redoks.

Praktikum Kimia Anorganik

135

Bilangan Oksidasi Nitrogen

3.

Nitrat dapat bereaksi dengan logam dalam suasana basa dan dapat diuji

dengan menggunakan kertas indikator. 4.

Nitrit dapat mengalami reaksi disproporsionasi demikian juga garam

amonium. VII. DAFTAR PUSTAKA Cotton, dkk. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Universitas Indonesia : Jakarta. P. S. Bambang, dkk. 2000. Panduan Belajar Kelas 3 SMU. Jakarta : LP Primagama. Tim Dosen Kimia Anorganik. 2007. Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik. Banjarmasin : Laboratorium Kimia FKIP Unlam.

LAMPIRAN JAWABAN PERTANYAAN A. Reaksi Redoks Asam Nitrat dan Garam Nitrat 1. Senyawa yang terbentuk adalah NO2. Bilangan oksidasi nitrogen yang terbentuk adalah +4

Praktikum Kimia Anorganik

136

Bilangan Oksidasi Nitrogen

2. Persamaan reaksi : HNO3 (l) + Cu (s)

NO2 (g) + Cu2+ (aq) + 2OH- (aq)

+5

+4

0

+2

reduksi oksidasi 3. Biloks tembaga adalah +2 4. Senyawa nitogen yang dihasilkan adalah senyawa nitrogen oksida (NO2) 5. Karena semakin tinggi, semakin pekat nitrat, maka kemampuan untuk mengoksidasi tembaga juga semakin besar, sehingga hasil reaksi juga berbeda. 6. Zat yang terjadi pada dekomposisi termal : a. KNO3 = K2O, NO2, dan O2 Persamaan reaksi : 2KNO3 (s) +5

K2O + 2NO2 (g) + ½ O2 (g) +4 reduksi

b. Cu(NO3)2 = CuO, NO2, dan O2 Cu(NO3)2 (s) +5

CuO + 2NO2 (g) + ½ O2 (g) +4 reduksi

7. Persamaan reaksi reduksi nitrat dalam NaOH HNO3 (aq) + NaOH (aq)

NaNO3 (s) + H2O (aq)

NO3- (aq) + 8Al (s) + 5OH- (aq) + 18H2O (s) +5 0 Reduksi

NH3 (g) + 8[Al(OH)4]- (aq) -3 +4

oksidasi B. Reaksi Redoks Asam Nitrit

Praktikum Kimia Anorganik

137

Bilangan Oksidasi Nitrogen

8. Warna larutan asam nitrit yaitu bening. 9. Reaksi yang terjadi yaitu reaksi disproporsionasi. 10. Persamaan reaksi : H2SO4 (aq) + NaNO3 (s)

NaHSO4 (aq) + HNO2 (aq) + ½ O2

(g)

NO3- + 2NO (g) + H2O (aq) + H+ +5

11. 2HNO2 (aq) +3 oksidasi 12. Persamaan reaksi : HNO2 (aq) + 2KI (s)

KOH (aq) + NO (g) + I2

Atau 2NO2- (aq) + 4H+ (aq) + 2I- (aq) +3

-1

2NO

(g) + 2H2O (aq) + I2 (aq)

+2

0

reduksi oksidasi 13. Asam nitrit berfungsi sebagai reduktor. 14. Asam nitrit tidak mengalami disproporsionasi karena sifat MnO2- yang bertindak sebagai oksidator kuat sehingga langsung mengoksidasi nitrit.

C. Reaksi Redoks Amonia dan ion Amonium 18. Peristiwa yang terjadi yaitu : Garam (NH4)2Cr2O7 mengandung anion pengoksidasi sehingga saat dipanaskan akan terdekomposisi karena ion amonium mengalami oksidasi. Reaksi : (NH4)2Cr2O7 (s)

N2 (g) + 4H2O (g) + Cr2O3 (s) ΔH = -315 KJ/mol

Oksidasi

Praktikum Kimia Anorganik

138

Bilangan Oksidasi Nitrogen

Ion dikromat mengoksidasi amonium sehingga membentuk N2 yang dilepaskan ke udara yang ditandai dengan berubahnya warna serbuk dari kuning jingga menjadi hitam kehijauan. Nitrogen bertindak sebagai reduktor.

Praktikum Kimia Anorganik

139