10258 stationery ppt template 0001

39
GROUP 15 Nitrogen dan Fosfor Kimia Unsur Chemistry B 13

Upload: fahmi-fuadul

Post on 31-Jan-2016

62 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

stationery

TRANSCRIPT

Page 2: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Presented By :

• Mochamad Fahmi Fuadul Lami’• Reynaldi Suryana• Bagus Khafifudin• M. Ikhya’ Ulumuddin• Dewi Wardatul Jannah• Ilmin Nasifah• Iffatul Mashitoh• Lisana Sidqy Rodliyyah• Muhimma Naela • Dwi Anik Rahmawati

Page 3: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Let’s Get Start......

Page 4: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Pendahuluan

• Memiliki Konfogurasi ns2 np3

• Memiliki Bilangan Oksidasi dari -3 hingga +

• Karakter logamnya semakin kebawah semakin besar

Page 6: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Nitrogen

Sejarah

Sifat Fisik & Kimia

Pemanfaatansiklus

Reaksi

Phosphor

Sejarah

Sifat Fisik & Kimia

PemanfaatanSiklus

Reaksi

Page 7: 10258 Stationery Ppt Template 0001

NitrogenSejarah

1772

1774

Abad 19

Hanry Cavendish ( 1731 – 1810 ) mengemukakan bahwa komponen penyusun udara terbanyak adalah mephitic air

joseph priestley ( 1773 – 1804 )

menemukan komponen udara lain, yaitu

apa yang disebutnya vital air. lavoisier

menyimpulkan bahwa udara tersusun dari

dua jenis gas, yakni gas vital dan azotenama azote diganti

menjadi nitrogen yang

artinya pembentuk

”niter”. dipakai sebagai

zat pengawet

Page 8: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Sifat Fisik dan Kimia

Page 9: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Kelimpahan di Alam

• Nitrogen mengisi 78,08 persen atmosfer Bumi dan terdapat dalam banyak jaringan hidup. Nitrogen membentuk banyak senyawa penting seperti asam amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida.

• Nitrogen merupakan unsur yang relatif stabil, tetapi membentuk isotop-isotop yang 4 di antaranya bersifat radioaktif.

• Di alam nitrogen terdapat dalam bentuk gas N2 yang tidak berwarna dan tidak berbau, tidak berasa, dan tidak beracun.

Page 10: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Persenyawaan Nitrogen

Bilangan oksidasi Senyawa Rumus Kimia-3 Amonia NH₃-2 Hidrazin N₂H2

-1 Hidroksilamina NH₂OH0 Nitrogen N₂

+1 Dinitrogen monoksida N₂O+2 Nitrogen monoksida NO+3 Asam nitrit/nitrit HNO₂/NO₂

+4Nitrogen dioksida

Nitrogen tetroksida

NO₂

N₂O4

+5 Asam nitrat/nitrat HNO₃/NO₃

Page 11: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Reaksi-Reaksi

• 1. Di laboratorium dari dekomposisi termal senyawa amonium CNH4 NO2 dengan cara dipanaskan. Reaksinya seperti berikut :

   CNH4 NO2(s ) → N2 + 2H2 O

• 2. Dalam industri, dengan cara destruksi bertingkat dan pencairan

(destilasi udara cair) karena N2 mempunyai titik didih rendah

daripada O2 maka ia lebih dahulu menguap sebagai fraksi pertama

Pembuatan Nitrogen

Page 12: 10258 Stationery Ppt Template 0001

3. Secara spektroskop N2 murni di buat dengan dekomposisi

termal Natrium Barium Azida. Berikut reaksinya :

2NaN3 → 2Na + 3N2

4. Pemanasan NH4 NO2 melalui reaksi sebagai berikut :

NH4 NO2 → N2 + 2H2 O

5. Oksidasi NH3 melalui reaksi sebagai berikut :

2NH3 + 3CuO → N2+ 3Cu + 3H2O

Page 13: 10258 Stationery Ppt Template 0001

6. Destilasi (penyulingan ) bertingkat

• Destilasi (penyulingan ) bertingkat dari udara cair yaitu dengan

cara udara bersih dimasukkan ke dalam kompresor,kemudian didinginkan

dengan pendinginan. Udara dingin mengembun melalui celah dan hasilnya

adalah udara yang suhunya sangat dingin sehingga udara mencair. Setelah itu,

udara cair kita saring untuk memisahkan gas CO2 dan hidrokarbon, selanjutnya

disuling. Udara cair masuk ke bagian puncak kolom tempat nitrogen, komponen

yang paling mudah menguap, keluar sebagai gas. Pada pertengahan kolom, gas

argon keluar dan oksigen cair. Oksigen sebagai komponen udara yang paling sulit

menguap terkumpul di dasar. Titik didih normal nitrogen, argon, dan oksigen

adalah -195,80C , dan -183,0oC.

Page 14: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Amonia(NH3)

• Amonia merupakan senyawa nitrogen yang cukup penting di dalam industri-kimia. Ammonia dibuat dari reaksi antara gas nitrogen dan gas hidrogen secara langsung melalui proses Haber.

• Di laboratorium, ammonia dapat dibuat dari reaksi antara ammonium klorida dengan basa kuat (misalnya NaOH).

• NH4Cl(aq) + NaOH (aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) + NH₃(g)

Page 15: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Pada suhu kamar ammonia merupakan gas yang tidak berwarna

dan berbau menyengat, menyebabkan mual dan mata pedih, mempunyai

titik didih -33,4°C, dan mudah larut dalam air dengan kelarutan 1.130 liter

ammonia setiap liter air.

Dalam industri, amonia umumnya tidak di gunakan secara

langsung, tetapi di manfaatkan sebagai senyawa antara (bahan baku) untuk

industri bahan kimia yang lain. Misalnya, untuk membuat bahan peledak

(nitrat, dinamit, azida), plastic (nitroselulosa, urea-formaldehida, melamin), 

industri kertas (amoniumbisulfit), pupuk (ammonium sulfat, urea,

ammonium nitrat). Selain itu ada juga yang di manfaatkan secara langsung

sebagai ammonia, misalnya refrigerant (pendingin pada almari es),

insektisida, dan pengelolahan kertas.

Amonia(NH3)

Page 16: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Pembuatan Amonia

Pada proses Haber, amonia disintesis

dengan cara melewatkan campuran nitrogen

dan hidrogen di atas permukaan katalisator

(umumnya besi oksida) pada suhu 500 0C dan

tekanan 1000 atm, yang rata-rata dapat

mengkonversi 50% N2 menjadi NH3.

 N2(g)+ 3H2 (g) → 2NH3(g)           + 22 kkal

Page 17: 10258 Stationery Ppt Template 0001

HidrazinHidrazin merupakan senyawa hidrida nitrogen selain ammonia dengan rumus molekul N2H4. Hidrazin merupakan senyawa tidak berwarna dengan titik lebur 2°C dan titik didih 114°C, berbau seperti ammonia. Salah satu senyawa hidrazin adalah metilhidrazin (CH3) N2H4.

Campuran metilhidrazin dengan N2O4 digunakan sebagai bahan bakar roket Titan II. Selain itu, hidrazin memegang peranan penting dalam industri pestisida.

Page 18: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Oksida Nitrogen

Nitrogen mempunyai enam jenis oksida, yaitu nitrogen (I) oksida atau dinitrogen oksida (N2O), nitrogen (II) oksida atau nitrogen monoksida (NO), nitrogen (III) oksida atau nitrogen trioksida (N2O3), nitrogen (IV) oksida atau nitrogen dioksida (NO2), nitrogen tetroksida (N2O4) dan nitrogen (V) oksida.

Senyawa N2O dibuat dengan memanaskan ammonium nitrat pada suhu sekitar 170°C.

NH4NO3(s) → N2O(g) + 2H2O(g)

N2O merupakan gas tak berwarna berbau khas yang dapat merangsang syaraf penyebab tertawa dan dikenal sebagai Gas Gelak, dan dimanfaatkan pada operasi pencabutan gigi karena mempunyai sifat membius sementara.Pada pemanasan, senyawa ini terurai menjadi gas nitrogen dan oksigen sehingga dapat di manfaatkan untuk mnyempurnakan pembakaran, yang di kenal sebagai gas nitro pada booster mobil. Bahan ini menyempurnakan pembakaran bensin pada mobil.

N2O(g) → N2(g) + ½ O2(g)

Page 19: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Gas NO dihasilkan oleh reaksi antara gas nitrogen dan oksigen di

atmosfir yang diakibatkan oleh loncatan bunga api listrik (kilat), serta dari

pembakaran nitrogen oleh oksigen pada suhu tinggi pada mesin kendaraan

dan tungku listrik atau tanur tinggi. Di laboratorium gas NO dibuat dibuat

dengan mereaksikan logam tembaga dengan asam nitrat encer.

N2(g) + O2(g) → 2NO(g)

3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Page 20: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Asam nitrat dan garam nitrat

Asam nitrat dan senyawa nitrat merupakan salah satu bahan industri kimia yang penting dari senyawa nitrogen. Asam nitrat di buat melalui proses Oswald. Senyawa ini di buat oleh Friederich Oswald pada tahun 1908 dengan bahan baku ammonia. Ammonia yang di hasilkan dari proses Haber di bakar dalam converter oksigen untuk menghasilkan gas NO.

4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(l)

Gas NO akan segera bereaksi dengan gas oksigen untuk membentuk gas NO2.

2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)

Selanjutnya, gas NO2 dialirkan ke dalam air untuk membentuk asam nitrat dan

gas NO

3NO2(g) + H2O(l) → 2HNO3(aq) + NO(g)

Gas NO yang sisa reaksi ini di kembalikan pada converter oksigen yang selanjutnya membentuk gas NO2. Proses ini akan berulang secara terus-menerus, sehingga kadar

asam nitrat yang di hasilkan akan semakin pekat.

Page 21: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Penggunaan Senyawa Nitrat

Jenis penggunaan Jenis senyawa nitrat yang di gunakan

Pupuk NH4NO3, NaNO3, Ca(NO3)2, KNO3, Co(NO3)2

Petasan dan kembang api Ca(NO3)2 (merah), Ba(NO3)2 (hijau), Sr(NO3)2(merah ungu), NaNO3 (kuning),

KNO3 (violet)

Obat-obatan KNO3, Sr(NO3)2, Cu(NO3)2, AgNO3, Zn(NO3) 2, Hg2(NO3 )2

Bahan peledak NH4NO3, NaNO3, Ca(NO3 )2, TNT, asam pikrat

Bahan bakar roket NaNO3, KNO3, NH4NO3

Pewarna rambut Co(NO3)2

Zat pewarna (cat) Pb(NO3)2, Cu(NO3)2, Zn(NO3)2

Page 22: 10258 Stationery Ppt Template 0001

SIKLUS NITROGEN

Let’s Check This Video

Nitrogen Cycle

Page 23: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Uses Of Nitrogen

Page 24: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Dalam bentuk amoniak nitrogen , digunakan sebagai  bahan pupuk, obat-obatan,

asam nitrat, urea, hidrasin, amin, dan pendingin.

Asam nitrat digunakan dalam pembuatan zat pewarna dan bahan peledak.

Nitrogen sering digunakan jika diperlukan lingkungan yang inert, misalnya dalam

bola lampu listrik untuk mencegah evaporasi filament

Sedangkan nitrogen cair banyak digunakan sebagai refrigerant (pendingin) yang

sangat efektif karena relatif murah

Banyak digunakan oleh laboratorium-laboratorium medis dan

laboratoriumlaboratorium penelitian sebagai pengawet bahan-bahan preservatif

untuk jangka waktu yang sangat lama, misalnya pada bank sperma, bank

penyimpanan organ-organ tubuh manusia, bank darah.

Kegunaan Nitrogen dalam

kehidupan

Page 25: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Phospor

Fosfor ditemukan oleh Hannig Brand pada tahun 1669 di

Hamburg,Jerman. Ia menemukan unsur ini dengan cara

'menyuling' air urin melalui proses penguapan dan setelah

dia menguapkan 50 ember air urin, dia baru menemukan

unsur yang dia inginkan. Namanya berasal dari bahasa

Latin yaitu phosphoros yang berarti 'pembawa terang'

karena keunikannya yaitu bercahaya dalam gelap (glow-in-

the dark).

sejarah

Page 26: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Sifat Fisik dan Kimia

Sifat Fisika

Warna tidak berwarna/merah/putih

Wujud padat

Titik didih 550 K (2770C)

 

Titik leleh 317,3 K (44,20C)

Massa jenis (fosfor merah) 2,34 g/cm3

Massa jenis (fosfor putih) 1,823 g/cm3

Massa jenis (fosfor hitam) 2,609 g/cm3

Energi ionisasi (fosfor putih) 1011,8 kj/mol

 

Secara umum fosfor membentuk padatan putih yang lengket yang memiliki bau yang tak

enak tetapi ketika murni menjadi tak berwarna dan transparan

fosfor putih mudah menguap dan larut dalam pelarut nonpolar benzena

 

fosfor merah tidak larut dalam semua pelarut.

Sifat Kimia

Fosfor putih bersifat sangat reaktif, memancarkan cahaya,

mudah terbakar di udara, beracun. Fosfor putih digunakan

sebagai bahan baku pembuatan asam fosfat di industri.

 

Fosfor merah bersifat tidak reaktif, kurang beracun. Fosfor

merah digunakan sebagai bahan campuran pembuatan pasir

halus dan bidang gesek korek api.

 

Page 27: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Allotropes

alot

rop

fosf

or

putihmerahhitam

Page 28: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Fosfor Putih

Fosfor putih diperoleh dari batu fosfat yang dipanaskan dalam tanur

listrik pada suhu sekitar 900°C dengan kokas dan silika (SiO2). Pemanasan ini

menyebabkan fosfor menjadi uap kemudian diembunkan pada kondensor sehingga

diperoleh cairan fosfor putih

Fosfor putih terbakar ketika bersentuhan dengan udara dan dapat

berubah menjadi fosfor merah ketika terkena panas atau cahaya. Fosfor putih juga

dapat berada dalam keadaan alfa dan beta yang dipisahkan oleh suhu transisi -3,8°C

Fosfor putih adalah molekul dengan komposisi P4 (Gambar 4.7). 

Fosfor putih memiliki titik leleh rendah (mp 44.1o C) dan larut dalam benzen atau

karbon disulfida. Karena fosfor putih piroforik dan sangat beracun, fosfor putih harus

ditangani dengan hati-hati.

Page 29: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Fosfor Merah

• Fosfor merah relatif lebih stabil dan menyublim pada 170°C pada tekanan

uap 1 atm, tetapi terbakar akibat tumbukan atau gesekan.

• Fosfor merah berstruktur amorf dan strukturnya tidak jelas. Komponen

utamanya diasumsikan berupa rantai yang dibentuk dengan polimerisasi

molekul P4 sebagai hasil pembukaan satu ikatan P-P. Fosfor merah tidak

bersifat piroforik dan tidak beracun, dan digunakan dalam jumlah yang

sangat banyak untuk memproduksi korek, dsb.

Page 30: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Fosfor Hitam

• Alotrop fosfor hitam mempunyai struktur seperti grafit atom-atom tersusun dalam lapisan-lapisan heksagonal yang menghantarkan listrik

• Fosfor hitam diperoleh dari pemanasan fosfor putih putih pada tekanan tinggi dan memiliki kilau seperti logam serta bersifat semikonduktor, tetapi pada tekanan tinggi fosfor hitam menunjukan sifat seperti logam.

Page 31: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Kelimpahan di Alam

Di perairan unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat. Senyawa fosfor membentuk kompleks ion besi dan kalsium pada kondisi aerob, bersifat tidak larut, dan mengendap pada sedimen sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh algae akuatik.

Fosfor di dalam air laut, berada dalam bentuk senyawa organik dan anorganik. Dalam bentuk senyawa organik, fosfor dapat berupa gula fosfat dan hasil oksidasinya, nukloeprotein dan fosfo protein. Sedangkan dalam bentuk senyawa anorganik meliputi ortofosfat dan polifosfat. Senyawa anorganik fosfat dalam air laut pada umumnya berada dalam bentuk ion (orto) asam fosfat (H3PO4),

dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk HPO42-. Fosfat merupakan unsur yang penting

dalam pembentukan protein dan membantu proses metabolisme sel suatu organisme

Page 32: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Pembuatan Fosfor

Sumber utama fosfor adalah Ca3(PO4)2. Unsur fosfor diproduksi dari batuan fosfat yang dipanaskan dengan

silika dan kokas dalam tanur listrik (Proses Wohler). Dalam prosesnya, Ca3(PO4)2 dicampur dengan karbon dan silika (SiO2) pada

temperature 1400⁰C - 1500⁰C (dengan bunga api listrik). SiO2 bereaksi dengan Ca3(PO4)2 pada temperature tersebut menghasilkan

P4O10 (g). Reaksinya sebagai berikut :

2 Ca3(PO4)2 (l) + 6 SiO2 (l) → 6 CaSiO3 (l) + P 4O10 (g)

Kemudian , P 4O10 (g) direduksi dengan karbon , reaksinya sebagai berikut :

P 4O10 (g) + C (s) → P4 (g) + 10 CO2 (g)

P4 (g) yang terjadi dikristalkan dan disimpan di dalam CS2 cair atau di dalam air. Hal itu guna menghindari terjadinya oksidasi dengan

oksigen dari udara yang cepat terjadi pada temperatur 30⁰C berupa nyala fosfor. P4 hasil pengolahan merupakan salah satu

bentuk alotropi fosfor, yaitu fosfor putih.

Page 33: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Reaksi-reaksi pada Fosfor

• 1. Reaksi dengan oksigen

Fosfor dapat bereaksi dengan oksigen membentuk difosfor(V) oksida.

Reaksinya sebagai berikut :

4P(s) + 5O2(g) P4O10(s)

•  2. Reaksi dengan belerang

Fosfor dapat bereaksi dengan belerang membentuk fosfor(V) sulfida.

Reaksinya terjadi diatas suhu 300. Reaksinya sebagai berikut :

2P(s) + 5S(s) P2O5(l) 

Page 34: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Fosfor dapat bereaksi dengan gas klorida membentuk fosfor(III) klorida. Reaksinya sebagai berikut :

Cl2(g) + 2P(s) 2PCl3(s)

Apabila fosfor(III) klorida direaksikan kembali dengan gas klorida maka akan terbentuk fosfor(V) Klorida

PCl3(s) + Cl2(g) 2PCl5(s)

Apabila fosfor(III) klorida direaksikan dengan gas oksigen maka akan terbentuk fosfor(V) oksiklorida pada

suhu 50 oC -60oC. Reaksinya sebagai berikut :

PCl3(s) + O2(g) 2POCl3(s)

Apabila fosfor(III) klorida direaksikan dengan belerang maka akan terbentuk fosfor(V) sulfoklorida.

Reaksinya sebagai berikut :

PCl3(s) + S(g) 2PSCl3(s) 

Apabila fosfor(III) klorida direaksikan dengan air maka akan terbentuk asam fosfit dan asam klorida.

Reaksinya sebagai berikut :

PCl3(s) + H2O(l) 2H3PO3(aq) + HCl(aq)

 

 

3. Reaksi dengan gas klorida

Page 35: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Fosfor dapat bereaksi dengan kalsium

hidroksida dan air asam fosfinik dan kalsium hidrofosfit.

Reaksinya sebagai berikut :

4P(s) + 3Ca(OH)2(s) + 6H2O(l) 2PH3(aq) + 3Ca(H2PO2)2(aq)

4. Reaksi dengan Kalsium Hidroksida dan Air

Page 36: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Kegunaan Fosfor

1. Fosfor sangat penting dan dibutuhkan oleh mahluk hidup tanpa adanya fosfor tidak mungkin ada organik fosfor di dalam Adenosin trifosfat (ATP) Asam Dioksiribo nukleat (DNA) dan Asam Ribonukleat (ARN) mikroorganisme membutuhkan fosfor untuk membentuk fosfor anorganik dan akan mengubahnya menjadi organik fosfor yang dibutuhkan untuk menjadi organik fosfor yang dibutuhkan, untuk metabolisme karbohidrat, lemak, dan asam nukleat.

2. Kegunaan fosfor yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, bahan korek api, kembang api, pestisida, odol, dan deterjen.

Page 37: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Kerugian Fosfor

1. Penyalahgunan fosfor menjadi Bom yang sangat mengerikan. Fosfor bom memiliki sifat utama membakar.

2. Ketika fosfor putih ditembakan atau dibakar udara maka akan bereaksi dengan oksigen membentuk fosfor pentaoksida (P2O5). Walaupun fosfor berbahaya namun yang paling berbahaya yaitu terletak pada proses pembakaran fosfor dan hasil pembakaran fosfor bukan pada ledakannya.

3. Pembakaran fosfor di udara berlangsung sangat eksotermis yaitu menghasilkan suhu sekitar 800°C. Suhu yang tinggi inilah yang akan merusak jaringan tubuh seperti luka bakar ketika mengenai organ-organ tubuh. Sedangkan hasil pembakaran fosfor putih yaitu berupa P2O5 dalam bentuk asap. Asap yang dihasilkan sangat berbahaya karena selain beracun asap inipun bersifat korosif atau dapat pula bereaksi dengan organ-organ tubuh manusia.

Page 38: 10258 Stationery Ppt Template 0001

Siklus fosfor

Let’s check The Video

Phosphorous Cycle

Page 39: 10258 Stationery Ppt Template 0001

The End