Pembuatan dan Kegunaan Unsur Nitrogen, Oksigen, dan Belerang

93 Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a Gambar 3.41 Diagram proses Frasch untuk m enam bang belerang.

4. Pembuatan dan Kegunaan Senyawa Nitrogen, Oksigen, dan Belerang

Amonia, NH 3 merupakan senyawa komersial penting dari nitrogen. Amonia adalah gas tidak berwarna dan berbau menyengat. Amonia dibuat secara komersial melalui proses Haber dari N 2 dan H 2 . Gambar di samping menunjukkan diagram alir pembuatan amonia secara industri dari gas alam, uap, dan udara. Amonia mudah dicairkan dan cairannya digunakan sebagai pupuk nitrogen. Garam amonium, seperti sulfat dan nitrat juga digunakan sebagai pupuk. Sejumlah besar amonia diubah menjadi urea, CONH 2 2 , yang digunakan sebagai pupuk, suplemen makanan ternak, dan industri plastik formaldehid. Asam nitrat, HNO 3 adalah asam yang penting bagi industri dan digunakan untuk bahan peledak, nilon, dan plastik poliuretan. Asam nitrat dibuat secara komersial melalui proses st ald Gambar 3.43. Dalam proses Ostwald, asam nitrat dibuat dari oksidasi amonia. Proses secara umum, amonia dibakar dengan adanya katalis platina menjadi gas NO dan diubah lebih lanjut menjadi NO 2 , kemudian dilarutkan dalam air menjadi asam nitrat. Tahap 1: 4NH 3 g + 5O 2 g Pt ⎯⎯→ 4NOg + 6H 2 Og Tahap 2: 2NOg + O 2 g ⎯⎯ → 2NO 2 g Tahap 3: 3NO 2 g + H 2 O A ⎯⎯ → 2HNO 3 aq+ NOg Gas NO pada tahap akhir dapat digunakan kembali. Gambar 3.42 Amonia fontain Jika pipet dipijit-pijit, air akan naik ke dalam labu membentuk air mancur berwarna merah. Warna merah tersebut akibat NH 3 basa larut dalam air. Gambar 3.43 Diagram proses Ostwald tahap 1 dan tahap 2 NO NO NH 3 O 2 NO 2 Sumber: Sougou Kagashi Sumber: Chemistry, 1994 Sumber: Sougou Kagashi Udara Air panas Beleran g dan udara Dep osit Lelehan b elerang Hidrogen sulfida H 2 S adalah gas tak berwarna dengan bau telur busuk yang kuat dan bersifat racun. Dalam larutan asam, H 2 S berperan sebagai reduktor menghasilkan belerang. NH 3 Air + fen olft alein 94 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Jelaskan kembali bagaimana pembuatan asam nitrat dengan proses Ostwald. 2. Mengapa di alam oksigen terdapat sebagai molekul O 2 , sedangkan belerang sebagai S 8 ? 3. Jelaskan tiga metode pembuatan gas oksigen secara laboratorium. Tes Kompetensi Subbab G 4. Asam hipofosfit dioksidasi menjadi asam fosfit. Adapun asam sulfat direduksi menjadi SO 2 . Tuliskan persamaan setara untuk reaksi ini. 5. Tuliskan persamaan reaksi pembuatan belerang S 8 dari reaksi antara H 2 Sg dengan udara. Gambar 3.44 Diagram singkat proses kontak pada pembuatan asam sulfat. Gambar 3.45 Asam sulfat menyerap molekul H 2 O dari gula pasir, hanya karbon yang t ersisa. 2Fe 3+ aq + H 2 Sg ⎯⎯ → 2Fe 2+ aq + 2H + aq + Ss Belerang dioksida SO 2 adalah gas tak berwarna dengan bau menyengat, diperoleh dari pembakaran belerang atau sulfida. Belerang dioksida digunakan untuk mengawetkan buah-buahan kering, yaitu untuk menghambat pertumbuhan jamur. Asam sulfat dibuat dari belerang melalui proses kontak. Proses tersebut terdiri atas pembakaran belerang menjadi SO 2 dan dioksidasi lanjut menjadi SO 3 dengan katalis platina atau V 2 O 5 . Gas SO 3 yang terbentuk dilarutkan dulu dalam asam sulfat kemudian diencerkan. Tahap 1: Ss + O 2 g ⎯⎯ → SO 2 g Tahap 2: 2SO 2 g + O 2 g 2 5 V Δ ⎯⎯⎯⎯ → 2SO 3 g Tahap 3: SO 3 g + H 2 O A ⎯⎯ → H 2 SO 4 aq Asap belerang trioksida yang dihasilkan pada tahap 2 sukar larut dalam air sehingga SO 3 dilarutkan lebih dulu dalam asam sulfat pekat membentuk asam pirosulfat H 2 S 2 O 7 , kemudian diencerkan dengan air menghasilkan asam sulfat pekat. Asam sulfat pekat berupa cairan kental dan bersifat dapat menarik molekul H 2 O dari udara maupun dari senyawa higroskopis. Asam pekat juga tergolong oksidator kuat. Sumber: Sougou Kagashi Sumber: Sougou Kagashi SO 2 SO 2 SO 2 V 2 O 5 Kata Kunci • Gas pelindung • Oksidat or • Proses Frasch • Proses Haber • Proses Ostw ald • Proses kont ak • Higroskop is Tuliskan persamaan reaksi penyerapan molekul H 2 O dari gula pasir oleh H 2 SO 4 . Kegiatan Inkuiri Asam sulfat digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan amonium fosfat yang larut dalam air. Asam sulfat juga digunakan dalam pemurnian minyak bumi dan banyak industri kimia lainnya.