analisis dan pembahasan nitrogen

10
VIII. Pembahasan : Percobaan “Nitrogen dan Amonia” yang kami lakukan bertujuan untuk mengetahui cara pembuatan gas nitrogen dan amonia di laboratorium berikut sifat-sifat nitrogen dan senyawanya. Unsur nitrogen sebagai gas N 2 terdapat di udara kira-kira 78,09% volume; oleh karena itu untuk perdagangan, N 2 dibuat dari udara dengan metode pencairan dan destilasi bertingkat. Tetapi dalam laboratorium, N 2 dibuat dengan beberapa metode yang umumnya melibatkan oksidasi amonium dan amonia. Hal tersebut termasuk dalam percobaan yang kami lakukan, termasuk pembuatan dan identifikasi berdasarkan sifat yang ditunjukkan oleh senyawa dari nitrogen. Percobaan pertama bertujuan membuat dan mengidentifikasi gas nitrogen (N 2 ), yaitu dengan mereaksikan larutan NaNO 2 10 mL (dibuat dari 0,3 gram dalam 10 mL air) dalam erlenmeyer suling dengan larutan NH 4 Cl (dibuat dari 0,3 gram dalam 10 mL air) dari corong pisah. Rangkaian alatnya seperti berikut,

Upload: nuriil-gracemiu

Post on 29-Dec-2015

106 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

analisis dan pembahasan praktikum Nitrogen dan amonia oleh saya, Nuril Khoiriyah, dari berbagai sumber

TRANSCRIPT

Page 1: Analisis Dan Pembahasan Nitrogen

VIII. Pembahasan :

Percobaan “Nitrogen dan Amonia” yang kami lakukan bertujuan untuk mengetahui

cara pembuatan gas nitrogen dan amonia di laboratorium berikut sifat-sifat nitrogen

dan senyawanya.

Unsur nitrogen sebagai gas N2 terdapat di udara kira-kira 78,09% volume; oleh

karena itu untuk perdagangan, N2 dibuat dari udara dengan metode pencairan dan

destilasi bertingkat. Tetapi dalam laboratorium, N2 dibuat dengan beberapa metode

yang umumnya melibatkan oksidasi amonium dan amonia. Hal tersebut termasuk

dalam percobaan yang kami lakukan, termasuk pembuatan dan identifikasi

berdasarkan sifat yang ditunjukkan oleh senyawa dari nitrogen.

Percobaan pertama bertujuan membuat dan mengidentifikasi gas nitrogen (N2),

yaitu dengan mereaksikan larutan NaNO2 10 mL (dibuat dari 0,3 gram dalam 10 mL

air) dalam erlenmeyer suling dengan larutan NH4Cl (dibuat dari 0,3 gram dalam 10

mL air) dari corong pisah. Rangkaian alatnya seperti berikut,

Ketika pembakar dinyalakan, kran corong pisah dibuka perlahan-lahan agar larutan

NH4Cl keluar dan bereaksi dengan NaNO2. Reaksi yang terjadi, yaitu:

NaNO2(aq) + NH4Cl(aq) NaCl(aq) + N2↑(g) + 2H2O(l)

Reaksi ini menghasilkan gas N2 yang akan lewat melalui selang menuju gelas ukur

berisi air, kemudian gas N2 akan mendesak air keluar dan gelas ukur akan penuh gas.

Page 2: Analisis Dan Pembahasan Nitrogen

Volume gas N2 yang terukur adalah lebih dari 100 mL (kapasitas gelas ukur 100 mL)

karena seluruh air dalam gelas telah terdesak keluar seluruhnya.

Sedangkan volume gas yang terbentuk menurut teori, yaitu:

Diketahui: massa NaNO2 = 0,3 gram; Mr NaNO2 = 69 g/molmassa NH4Cl = 0,3 gram; Mr NH4Cl= 53,5 g/mol

Ditanya: Volume N2 (dalam keadaan STP)?

Jawab:

NaNO2(aq) + NH4Cl(aq) NaCl(aq) + N2↑(g) + 2H2O(l)

m 0,0043 mol 0,0056 mol - - -

r 0,0043 mol 0,0043 mol 0,0043 mol 0,0043 mol 0,0086 ol

s - 0,0013 mol 0,0043 mol 0,0043 mol 0,0086 mol

Volume yang diperoleh ternyata tidak sesuai dengan teori, kesalahan ini disebabkan

oleh terbentuknya gas lain selain N2 karena proses pemanasan yang terlalu lama.

Kemungkinan air yang terbentuk juga ikut menguap karena telah mencapai titik

didihnya.

Gas yang terbentuk tak berwarna dan tak berbau. Selanjutnya, untuk menguji gas ini

digunakan sebilah kayu dengan nyala api dimasukkan ke dalam gelas ukur yang berisi

gas uji dan hasilnya yaitu nyala api menjadi padam. Persamaan reaksi antara gas N2

dengan api, yaitu:

N2(g) + O2(g) 2NO(g)

Page 3: Analisis Dan Pembahasan Nitrogen

Hal ini menunjukkan bahwa salah satu sifat gas nitrogen yaitu tidak reaktif jika

direaksikan dengan unsur atau senyawa lainnya. Sehingga sebilah kayu yang

memiliki nyala api ketika dialiri dengan gas nitrogen akan langsung padam.

Percobaan kedua bertujuan untuk mengidentifikasi terbentuknya gas NO2 dan NO.

Langkah pertama yang kami lakukan adalah melarutkan 0,25 gram kristal NaNO2

kekuningan dalam 2,5 mL aquades, menghasilkan larutan tidak berwarna, sesuai

dengan persamaan reaksi berikut:

NaNO2(s) + H2O(l) NaNO2(aq)

Kemudian larutan yang dihasilkan dibagi ke dalam dua tabung reaksi. Pada tabung

reaksi pertama ditambahkan 5 tetes larutan H2SO4 1M tidak berwarna, hasilnya yaitu

terbentuk larutan tidak berwarna (Na2SO4), gelembung gas (H2), dan uap berwarna

kecoklatan (NO2). Persamaan reaksi kimia yang terjadi, yaitu:

2NaNO2(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + 2NO2↑(g) + H2↑(g)

Pada tabung reaksi kedua, larutan diencerkan sebanyak 4 kali dengan aquades (4 kali

2,5 mL). Selanjutnya larutan NaNO2 encer ini diambil sebanyak 2 mL dan

ditambahkan 1 mL larutan KI tak berwarna dan 5 tetes indikator amilum berwarna

putih keruh, hasilnya yaitu larutan berubah warna dari tak berwarna ke ungu muda

(+). Kemudian ditambah 1 tetes larutan H2SO4 encer 0,1 M tidak berwarna dan terjadi

perubahan warna pada campuran menjadi berwarna ungu pekat (+++). Reaksi yang

terjadi adalah sebagai berikut:

2NaNO2(aq) + 4KI(aq) + 4H2SO4(aq) 4KHSO4(aq) + 2I2(aq) + 2NO(g) + 2H2O(l)

Persamaan di atas menunjukkan bahwa NaNO2 berperan sebagai oksidator dan

mengalami reduksi menjadi NO dengan perubahan bilangan oksidasi (biloks) dari +3

menjadi +2 sedangkan KI mengalami oksidasi menjadi I2 dengan perubahan biloks

dari -1 menjadi 0. Amilum di sini berfungsi sebagai indikator adanya I2 dalam larutan,

yang mana akan menghasilkan perubahan warna menjadi ungu.

Dalam persamaan ini juga menunjukkan terbentuknya gas NO. Gas ini akan segera

bereaksi dengan I2 yang terbentuk membentuk nitrosil iodida sehingga tidak terbentuk

uap kecoklatan. Gas NO bereaksi dengan halogen membentuk nitrosil iodida (dengan

Page 4: Analisis Dan Pembahasan Nitrogen

bantuan H2SO4) menghasilkan larutan berwarna ungu pekat, sesuai dengan persamaan

reaksi berikut:

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

Percobaan ketiga bertujuan untuk membuktikan bahwa nitrogen dapat membentuk

senyawa kompleks dengan Fe, hal ini ditandai dengan terbentuknya cincin tengguli

yang berwarna coklat. Langkah yang dilakukan yaitu memasukkan 1 mL larutan

HNO3 encer tak berwarna ke dalam tabung reaksi dan mencampurkannya dengan 1

mL H2SO4 pekat dengan hati-hati, menghasilkan larutan tidak berwarna dan dinding

tabung reaksi terasa hangat karena menggunakan H2SO4 pekat. Larutan kemudian

didinginkan terlebih dahulu, setelah dingin larutan ditambah 0,5 mL (10 tetes) larutan

FeSO4 0,2 M berwarna kuning melalui dinding tabung reaksi dan terbentuk cincin

coklat di tengah larutan setelah didiamkan beberapa saat. Cincin yang terbentuk ini

merupakan senyawa kompleks [Fe(NO)]2+ (Vogel, 1980). Reaksinya dituliskan

sebagai berikut:

4HNO3(aq) + 2H2SO4 (aq) 4NO2↑(g) + O2↑(g) + H2SO4(aq)

2NO3-(aq) + 4H2SO4(aq) + 6Fe2+(aq) 6Fe3+(aq) + 2NO↑ (g) + 4SO4

2-(aq) + 4H2O(l)

Fe2+(aq) + NO↑(g) [Fe(NO)]2+(aq)

Percobaan keempat bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat nitrogen dan

senyawanya, langkah percobaanya adalah dengan memasukkan 1 mL larutan NH4OH

2 M tak berwarna ke dalam tabung reaksi. Selanjutnya dialiri gas H2S yang dibuat

dari reaksi pirit, FeS, dengan HCl pekat melalui selang. Gas H2Syang terbentuk

berbau menyengat (seperti telur busuk) dengan reaksi sebagai berikut:

FeS(s) + 2HCl(aq) FeCl2(aq) + H2S↑(g)

Larutan NH4OH 2M setelah dialiri gas H2S tetap tidak berwarna, persamaan

reaksinya:

2NH4OH(aq) + H2S(g) (NH4)2S(aq) + 2H2O(l)

Selanjutnya ditambah lagi 1 mL NH4OH 0,1 M dan dikocok dengan bunga belerang

berupa serbuk berwarna kuning, larutan berubah warna menjadi kuning. Setelah

Page 5: Analisis Dan Pembahasan Nitrogen

disaring dihasilkan filtrat berupa larutan berwarna kuning dan residu berupa endapan

kuning, dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

(NH4)2S(aq) + S(s) (NH4)4S2↓(s)

Percobaan kelima bertujuan untuk mengidentifikasi gas ammonia (NH3) yang

bersifat basa. Langkah yang dilakukan yaitu mencampurkan 1 mL NH4Cl 4 M dengan

seujung sendok kecil serbuk Ca(OH)2 putih sehingga dihasilkan larutan berwarna

putih. Kemudian larutan tersebut dipanaskan dan diuji dengan dua cara. Cara pertama

yaitu dengan menempelkan kertas lakmus merah pada mulut tabung yang

mengeluarkan gas, gas tersebut merupakan gas NH3 sehingga kertas lakmus merah

menjadi berwarna biru. Hal ini menunjukkan bahwa gas NH3 tersebut bersifat basa.

Proses pemanasanan ini juga menghasilkan bau yang menyengat yang menandakan

terbentuknya gas NH3. Dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

2NH4Cl(aq) + Ca(OH)2(s) CaCl2(aq) + NH3(g) + H2O(l)

Cara kedua, yaitu pengaduk yang telah dicelupkan HCl pekat dimasukkan ke dalam

tabung reaksi. Terbentuk asap putih dan larutannya menjadi jernih (endapan turun

kedasar tabung). Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

NH3(g) + HCl(aq) NH4Cl(aq)

Percobaan keenam bertujuan untuk membuat gas ammonia (NH3) di dalam

laboratorium dan mengetahui sifat-sifat gas ammonia. Langkah yang dilakukan, yaitu

memasukkan 5 mL larutan NH4OH ke dalam erlenmeyer 250 mL berleher.

Erlenmeyer tersebut dihubungkan dengan selang yang dimasukkan ke dalam tabung

reaksi dengan bersumbat karet, kemudian dipanaskan perlahan-lahan. Rangkaian

alatnya seperti pada gambar berikut:

Page 6: Analisis Dan Pembahasan Nitrogen

Reaksi campuran tersebut menghasilkan gas, sesuai dengan persamaan reaksi sebagai

berikut:

NH4OH(aq) NH3↑(g) + H2O(l)

Gas yang terbentuk akan melewati selang menuju tabung reaksi bersumbat karet.

Setelah gas terbentuk maka dilakukan pengujian. Uji yang pertama dengan

menggunakan pengaduk kaca yang sudah dicelupkan pada HCl pekat. Hasilnya

timbul asap putih. Hal tersebut membuktikan bahwa dalam tabung reaksi tersebut

terdapat gas NH4Cl hasil reaksi antara gas NH3 dengan HCl. Persamaan reaksinya

adalah :

NH3↑(g) + HCl(aq) NH4Cl (g)

Uji yang kedua dengan mengalirkan gas yang dihasilkan ke dalam gelas kimia berisi

aquades yang sudah ditetesi 2 tetes indikator fenolftalein (pp). Aquades berubah dari

tak berwarna menjadi merah muda. Hal ini menunjukkan bahwa NH3 bersifat basa.

Indikator pp merupakan indikator basa yang mempunyai rentang pH 8,3 sampai 10

dan memberikan perubahan warna dari tak berwarna menjadi merah muda.

Persamaan reaksinya dengan indikator pp, yaitu:

IX. Kesimpulan

Dari percobaan-percobaan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

Page 7: Analisis Dan Pembahasan Nitrogen

Gas nitrogen dan senyawa-senyawa nitrogen lainnya dapat dibuat di

laboratorium dengan berbagai cara dan mengidentifikasinya sesuai dengan sifat

masing-masing.

Gas nitrogen dapat dibuat dengan mereaksikan larutan NaNO2 dengan NH4Cl

dengan pemanasan. Dan bersifat tidak reaktif jika bereaksi dengan unsur atau

senyawa lain. Pengujian dengan nyala api akan memadamkan api tersebut.

Gas NO yang bereaksi dengan udara (O2) akan membentuk senyawa gas NO2

yang berwarna kecoklatan dan NO yang bereaksi dengan halogen (I2) akan

membentuk nitrosil iodide yang berwarna ungu pekat.

Nitrogen dapat membentuk senyawa kompleks dengan Fe yaitu [Fe(NO)]2+,

suatu cincin tengguli berwarna coklat.

NH4OH jika dialiri dengan gas H2S dan direaksikan dengan bunga belerang (S)

akan terbentuk endapan kuning yaitu endapan (NH4)2S.

NH4Cl jika dieaksikan dengan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) akan terbentuk

gas NH3 yang bersifat basa karena mengubah lakmus merah menjadi biru, dan

jika diuji dengan HCl pekat akan timbul asap putih.

Pembuatan gas NH3 di laboratorium dengan memanaskan NH4OH

menghasilkan gas amonia bersifat basa yang dibuktikan dengan adanya warna

merah muda pada air yang telah ditetesiindikator pp, dan jika diuji dengan HCl

pekat timbul asap putih.