83
Kimia XII SMA
yang bersifat inert, sangat keras dan tidak dapat melebur, banyak digunakan dalam peralatan pemotong dan pengampelas. Silika gel bersifat higroskopis
sehingga banyak digunakan untuk pengering dalam berbagai macam produk.
C. Nitrogen dan Senyawa Nitrogen
Nitrogen merupakan unsur yang paling melimpah yang dapat dengan mudah diakses oleh manusia. Di alam, nitrogen berbentuk sebagai senyawa N
2
dengan kadar 78,03 volum dan 75,45 berat. Nitrogen adalah gas yang tidak
berwarna, tidak berbau dan tidak berasa, serta mencair pada suhu –195,8 °C dan membeku pada suhu –210 °C.
Nitrogen diperoleh dengan cara distilasi bertingkat udara cair. Mula-mula udara disaring untuk dibersihkan dari debu. Udara bersih yang diperoleh
kemudian dikompresikan yang menyebabkan suhu udara meningkat. Setelah itu dilakukan pendinginan. Pada tahap ini, air dan karbon dioksida membeku
sehingga sudah dapat dipisahkan. Setelah melalui menara pendingin, udara kemudian diekspansikan sehingga suhu akan turun lagi dan sebagian udara
akan mencair, sedangkan udara yang belum mencair disirkulasikandialirkan lagi ke dalam kompresor.
Kegunaan nitrogen antara lain sebagai berikut. 1.
Sebagian besar nitrogen dipakai untuk membuat amonia NH
3
. 2.
Digunakan untuk membuat pupuk nitrogen, seperti urea CONH
2 2
dan ZANH
4 2
SO
4
. 3.
Sebagai selubung gas inert untuk menghilangkan oksigen pada pembuatan alat elektronika karena sifat inert yang dimiliki.
4. Digunakan sebagai pendingin untuk menciptakan suhu rendah, misalnya
pada industri pengolahan makanan. 5.
Membuat ruang inert untuk penyimpanan zat-zat eksplosif. 6.
Mengisi ruang kosong dalam termometer untuk mengurangi penguapan raksa.
Beberapa senyawa nitrogen sebagai berikut.
1. Amonia
Wujud amonia adalah gas dengan bau yang khas dan sangat menyengat, tidak berwarna, dengan titik didih –33,35 °C dan titik beku –77,7 °C.
Amonia dibuat dengan proses Haber-Bosch, pada suhu 370 – 540 °C dan tekanan 10 – 1.000 atm, dengan menggunakan katalis Fe
3
O
4
. Katalis berfungsi untuk memperluas kisi dan memperbesar permukaan aktif,
sedangkan suhu tinggi dilakukan untuk mendapatkan laju reaksi yang diinginkan.
Reaksi: N
2
g + 3 H
2
g
⎯⎯ →
←⎯⎯
2 NH
3
g Dalam skala laboratorium, amonia dibuat dengan mereaksikan garam
amonium dengan basa kuat sambil dipanaskan. Reaksi:
NH
4
Cl + NaOH
Δ
⎯⎯→
NaCl + H
2
O + NH
3
Di unduh dari : Bukupaket.com
84
Kimia XII SMA
Kegunaan amonia, antara lain: a.
Membuat pupuk, seperti urea CONH
2 2
dan ZA NH
4 2
SO
4
. b.
Membuat senyawa nitrogen yang lain, seperti asam nitrat, amonium klorida, dan amonium nitrat.
c. Sebagai pendingin dalam pabrik es karena amonia cair mudah menguap
dan menyerap banyak panas. d.
Membuat hidrazin N
2
H
4
, bahan bakar roket. e.
Digunakan pada industri kertas, karet, dan farmasi. f.
Sebagai refrigeran pada sistem kompresi dan absorpsi.
2. Asam Nitrat
Asam nitrat termasuk dalam asam kuat, di mana dapat melarutkan hampir semua logam, kecuali emas dan platina. Asam nitrat berupa zat cair
jernih pada suhu biasa dan dapat bercampur sempurna dengan air dalam segala perbandingan.
Asam nitrat dibuat dengan melalui tiga tahap, dikenal dengan proses Oswald, sebagai berikut. Mula-mula amonia dan udara berlebih dialirkan
melalui katalis Pt – Rh pada suhu 950 °C, kemudian didinginkan sampai suhu mencapai 150 °C di mana gas dicampur dengan udara yang akan
menghasilkan NO
2
. NO
2
g dan udara sisa dialirkan ke dasar menara, kemudian disemprotkan dengan air pada temperatur sekitar 80 °C, maka
akan diperoleh larutan yang mengandung 70 HNO
3
. Reaksi:
4 NH
3
g + 5 O
2
g
⎯
4 NOg + 6 H
2
Og 2 NOg + O
2
g
⎯
2 NO
2
g 4 NO
2
g + O
2
g + 2 H
2
Ol
⎯
4 HNO
3
aq Asam nitrat banyak digunakan untuk pupuk amonium nitrat, obat-
obatan, dan bahan-bahan peledak, seperti TNT, nitrogliserin, dan nitro- selulosa. Asam nitrat juga digunakan pada sistem pendorong roket dengan
bahan bakar cair.
D. Fosforus dan Senyawa Fosforus
