MAKALAH NITROGEN

NITROGEN
Sejarah
Nitrogen ditemukan oleh kimiawan dan fisikawan Daniel Rutherford di tahun 1772 (Latin: nitrum, Yunani: Nitron). Dia memisahkan oksigen dan karbon dioksida dari udara dan menunjukkan gas yang tersisa tidak menunjang pembakaran. Pada saat yang bersamaan ada beberapa ilmuwan lainnya yang mengadakan riset tentang nitrogen. Mereka adalah Scheele, Cavendish, Priestley, dan yang lainnya. Mereka menamakan gas ini udara tanpa oksigen.
Kelimpahan
Gas nitrogen (N2) terdapat sebanyak 78 % di atmosfer bumi. Sebagai perbandingan, di atmosfer Mars hanya mengandung 2,6 % nitrogen. Nitrogen merupakan unsur utama penyusun senyawa dalam tubuh mahluk hidup (dalam bentuk protein dan asam amino). Meskipun nitrogen terdiri dari 78 % di atmosfer bumi, nitrogen bukanlah unsur yang sangat melimpah di kerak bumi sebab senyawa Nitrat memiliki sifat sangat larut dalam air, sehingga nitrat tidak tersebar luas di kerak bumi.
Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat adalah proses yang penting dalam siklus nitrogen dan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi ammonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Kedua jenis bakteri tersebut merupakan bakteri kemotrofik, yaitu bakteri yang yang mendapatkan energi dari proses kimiawi. Oksidasi nitrit menjadi ammonia ditunjukan dalam persamaan berikut (a). Sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat ditujukan dalam persamaan (b).

2NH3 + 3O2 nitromonas 2NO2– + 2H+ + 2H2O (a)
2NO2- + O2 nitrobakter 2NO3 (b)
(Effendi,2003)
Masuknya nitrat ke dalam badan sungai disebabkan manusia yang menbuang kotoran dalam air sungai, kotoran banyak mengandung amoniak. Kemungkinan lain penyebab konsentrasi nitrat tinggi ialah pembusukan sisa tanaman dan hewan, pembuangan industri, dan kotoran hewan. Pengotoran 1000 ternak sama dengan kotoran kota berpenduduk 5000 jiwa. Nitrat menyebabkan kualitas air menurun, menurunkan oksigen terlarut, penurunan populasi ikan, bau busuk, rasa tidak enak. Nitrat adalah ancaman bagi kesehatan manusia terutama untuk bayi, menyebabkan kondisi yang dikenal sebagai methemoglobinemia, yang juga disebut “sindrom bayi biru”. Air tanah yang digunakan untuk membuat susu bayi yang mengandung nitrat, saat nitrat masuk kedalam tubuh bayi nitrat dikonversikan dalam usus menjadi nitrit, yang kemudian berikatan dengan hemoglobin dan membentuk methemoglobin, sehingga mengurangi daya angkut oksigen oleh darah (Tresna, 2000).
Pengambilan sampel untuk analisis kadar nitrat biasanya dilakukan dengan cara memasukannya ke dalam botol plastik atau botol kaca gelap untuk mencegah masukknya sinar matahari ke dalam botol karena dapat mengurangi kadar nitrat. Sampel yang di dalam botol letakan pada suhu 4oC atau lebih rendah dan di analisa dalam jangka waktu 24-28 jam, hal ini dilakukan untuk menghidari terjadinya nitrifikasi yang terjadi pada suhu optimum 20 oC – 25 oC.
Nilai pH obtimum bagi nitrifikasi adalah 8-9. Pada pH< 6 proses nitrifikasi akan terhenti, bakteri yang melakukan nitrifikasi cenderung menempel pada sedimen dan bahan padatan lain (Effendi.2003).
Nitrogen selain dalam keadaan bebas sebagai gas nitrogen di udara, nitrogen juga terdapat dalam berbagai senyawa seperti KNO3 dan NaNO3 yang merupakan sumber senyawa nitrogen di alam. Sebelum perang dunia I, ketika proses sintetik dikembangkan untuk pembuatan nitrat dari nitrogen atmosfer. Sumber utama nitrat banyak ditemukan di beberapa daerah gurun, Yang terbesar adalah di sekitar 450 mil di sepanjang pantai utara chili, di mana NaNO3 ditemukan bersama-sama dengan sejumlah kecil KNO3, CaSO4 dan NaIO3 dibawah lapisan tipis pasir atau tanah.

Sifat Kimia dan Sifat Fisika

Massa Atom : 14.0067 sma
Nomor atom : 7
Titik Didih(boiling point) : -195,8ºC
Titik Lebur(melting point) : -210 ºC
Fase pada Temperatur Kamar : gas
Massa Jenis : 1.251 g/cm3
Elektronegativitas : 3.0
Konfigurasi Elektron : [He]2s22p3
Formasi Entalpi : 0.36 kJ/mol
Elemen Klasifikasi : Non-logam
Memiliki ionization energy (energi ionisasi) : IE1 = 1403 kJ mol-1
IE2 = 2857 kJ mol-1
IE3 = 4578 kJ mol-1

Nitrogen adalah salah satu unsur golongan VA yang merupakan unsur non-logam. Elektronegativitas adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron terluar dari suatu atom lain agar terikat padanya, Dalam satu golongan nitrogen memiliki nilai elektronegativitas yang lebih tinggi dibandingkan dalam satu golongannya. Hal ini dikarenakan atom nitrogen memiliki ukuran atom yang lebih kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar lebih besar atom nitrogen dibandingkan dengan atom lain yang satu golongan.
Energi ionisasi adalah energi yang digunakan untuk melepaskan elektron pada suatu atom. Pada saat atom nitrogen melepaskan 1 elektronnya energi yang diperlukan adalah 1403 kJ mol-1 (dilambangkan IE1). Sedangkan untuk melepaskan 2 elektronnya energi yang diperlukan adalah 2857 kJ mol-1 (dilambangkan IE2) dan untuk melepaskan 3 elektronnya energi yang diperlukan adalah 4578 kJ mol-1(dilambangkan IE3), pelepasan elektron pada atom nitrogen ini dapat digambarkan sebagai berikut :
N(g) N+(g) + e IE1 = 1403 kJ mol-1
N+(g) N2+(g) + e IE2 = 2857 kJ mol-1
N2+(g) N3+(g) + e IE3 = 4578 kJ mol-1
Dari data diatas dapat terlihat IE1 < IE2 < IE3 karena semakin tinggi muatan kation gaya tarik inti terhadap elektron pada kulit terluar semakin kuat sehingga energi yang digunakan untuk melepaskannya semakin tinggi.
Gas nitrogen (N2) memiliki sifat tidak berwarna, tidak berbau, gas yang bersifat diamagnetik dan ada sebagai N2 molekul diatomik. Gas N2 membentuk ikatan rangkap tiga N≡N dengan panjang ikatan 1,09 Å. Ikatan N≡N ini sangat stabil (tidak reaktif) , dan akibatnya memiliki energi disosiasi sangat tinggi (945,4 kJ mol-1). Sehingga N≡N ikatannya susah diputuskan. Karena gas nitrogen ini merupakan gas yang relative stabil, sukar bereaksi dengan unsur lain. hanya sedikit unsur yang dapat bereaksi dengan nitrogen Pada temperature kamar, misalnya logam lithium (Li) yang akan membentuk lithium nitride (Li3N).
Pada N2 temperatur semakin tinggi maka menjadi semakin reaktif, dan langsung bereaksi dengan unsur-unsur dari golongan II, III dan IV, H2 dan dengan beberapa logam transisi. Salah satunya reaksinya dengan hidrogen (H2) pada suhu antara 400ºC-650ºC dengan tekanan tinggi membentuk ammonia.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Reaksi tersebut dilakukan dengan proses Haber-Bosch untuk membuat gas ammonia. Proses Haber-Bosch adalah suatu proses pembuatan ammonia menggunakan katalis padatan yang mengandung besi dengan menggunakan suhu tinggi (400ºC -650ºC) dan tekanan tinggi (100-1000 atm). Siklus nitrogen disebut dengan hubungan terus-menerus antara nitrogen, atmosfer, tanah, laut dan organisme hidup. Salah satu cara mengikat nitrogen diatmosfer untuk dirubah menjadi ammonia adalah fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen ini dilakukan oleh Rhizobium diakar tumbuhan polong-polongan atau oleh bakteri alga. Semua hewan, tanaman, termasuk manusia bergantung pada fiksasi nitrogen untuk mendapatkan nitrogen bagi penyusun protein dan senyawa lain yang mengandung nitrogen sebelum ada proses Haber-Bosch. Reaksi fiksasi nitrogen adalah sebagai berikut dengan bantuan suatu enzim nitrogenase sebagai katalis dalam reaksi ini :
N2 + 8 H+ + 8 e + 16 MgATP → 2 NH3 + H2 +16 MgADP + 16Pi
(Pi adalah fosfat anorganik).
Atom nitrogen dengan konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p3 dapat mencapai konfigurasi electron valensi penuh menurut empat Proses yaitu :
1. Penangkapan electron untuk membentuk anion nitrida (N3-); ion ini hanya terdapat pada senyawa-senyawa nitrida mirip-garam dari logam-logam yang sangat elektropositif (seperti alkali).
2. Pembentukan pasangan electron ikatan sebagai ikatan tunggal seperti NH3 dan ikatan ganda 3 seperti dalam N2 atau rangkap dua seperti dalam gugus -N=N-
3. Pembentukan pasangan elektron ikatan disertai penangkapan elektron seperti dalam NH2-
4. Pembentukan pasangan elektron ikatan disertai pelepasan elektron seperti dalam ammonium tetrahedral dan ion-ion ammonium tersubtitusi [NR4]+.
Namun demikian, ada beberapa senyawa nitrogen yang stabil dengan konfigurasi yang tidak penuh, seperti dalam NO, NO2, dan nitroksida, dalam senyawa-senyawa ini terdapat elektron yang tidak berpasangan.
Nitrogen dengan 3 ikatan tunggal terdapat dalam senyawa NR3 (R adalah H atau alkil) yang mempunyai bentuk geometri trigonal piramidal. Terjadinya ikatan dapat diterangkan melalui pembentukan orbital Hibrida sp3 dengan pasangan elektron non ikatan atau pasanggan elektron menyendiri menepati posisi salah satu dari keempat sudut struktur tetrahedral, dengan demikian bentuk molekul yang sesungguhnya menjadi tampak sebagai trigonal piramidal. Dengan adanya elektron non ikatan, maka semua senyawa NR3 bertindak sebagai basa lewis (donor pasangan elektron).
Energy semua ikatan tunggal N-N relative sangat lemah. Jika dibandingkan dengan energy ikatan tunggal C-C, terdapat perbedaan yang sangat mencolok. Perbandingan ini untuk unsur-unsur dalam priode 2 adalah 350 kJ mol-1, 160 kJ mol-1, 140 kJ mol-1, 150 kJ mol-1, yang secara berurutan menunjuk pada energy ikatan tunggal dalam senyawa H3C-CH3, H2N-NH2, HO-OH dan F-F. Perbedaan ini mungkin adanya hubungan pengaruh tolakan antar pasangan elektron nonikatan. Rendahnya energi ikatan tunggal pada atom nitrogen berakibat pada kecilnya kecenderungan pembentukan rantai bagi atom nitrogen. Hal ini berarti atom nitrogen yang berikatan tunggal N-N kurang dapat membentuk rantai karena rendahnya energi ikatan N-N sehingga membuat ikatan tunggal N-N lebih mudah putus.
Atom nitrogen dapat berikatan dengan tiga elektron sehingga mencapai konfigurasi gas mulia. Pada golongan v semakin menurun maka karakter logam semakin meningkat jadi N dan P adalah non logam.
Persenyawaan
Reaksi dengan hidrida
Semua unsur membentuk hidrida yang bersifat volatil dengan rumus MH3, beracun dan gas berbau busuk. Dalam satu golongan semakin turun dari NH3 sampai BiH3 maka :
1. Hidrida menjadi semakin sulit untuk terbentuk.
2. Stabilitas semakin menurun.
3. Tingkat energi semakin berkurang.
4. Memudahkan penggantian atom hidrogen oleh kelompok lain seperti Cl atau turunan Metil.
5. Mampu bertindak sebagai donor elektron, dengan pasangan elektron bebas untuk mengkoordinasikan pembentukan ikatan semakin menurun.
Ammonia NH3
Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (mp -77.7 oC dan bp -33.4 oC). Ammonia adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan ammonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di AS diatur sebagai gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup.
Amonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah (pKa=9.25). NH3 merupakan molekul polar, berbentuk trigonal piramidal dengan tiga atom hydrogen menempati dasar piramid dan memiliki sepasang elektron bebas pada puncaknya (atom N),

menyebabkan senyawa ini mudah terkondensasi (suhu kondensasi -33oC) menjadi cairan yang dapat digunakan sebagai pelarut. Dalam banyak hal, ammonia cair merupakan pelarut yang mirip dengan air dan mampu melarutkan berbagai macam garam. Selain itu, ammonia mempunyai sifat yang unik dalam hal melarutkan logam-logam alkali dan alkali tanah, yakni menghasilkan larutan yang mengandung elektron tersolvasi. Gas ammonia sangat larut dalam air, karena baik NH3 maupun H2O adalah molekul-molekul polar. Ammonia dapat bereaksi dengan air yang akan membentuk ammonium hidroksida (NH4OH).
NH3 + H2O NH4+ + OH-
NH3 dan NH4OH keduanya bereaksi dengan asam membentuk garam ammonium. NH3 bereaksi dengan oksigen membentuk warna nyala kuning muda, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
4NH3 + 3O2 2N2 + 3H2O
Senyawa nitrogen salah satunya adalah ammonia (NH3) yang terdapat di atmosfir dalam jumlah yang sangat sedikit, terutama sebagai produk peruraian bahan yang mengandung nitrogen dari hewan dan tumbuhan. Pada proses Haber-Bosch, ammonia disintesis dengan cara melewatkan campuran nitrogen dan hidrogen di atas permukaan katalisator (umumnya besi oksida) pada suhu 500oC dan tekanan 1000 atm, yang rata-rata dapat mengkonversi 50% N2 menjadi NH3.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Selain dengan proses Haber-Bosch ammonia juga dapat dibentuk dengan pemberian basa pada suatu garam ammonium seperti persamaan sebagai berikut :
NH4Cl + NaOH NaCl + NH3+ H2O
Ammonia dapat juga dibuat dari hidrolisis kalsium sianamide(CaNCN). Kalsium sianamide (CaNCN) biasanya digunakan sebagai pupuk dan reaksi ini terjadi secara lambat di dalam tanah.
CaNCN + 3H2O 2NH3 + CaCO3
Kalsium sianamide (CaNCN) selain untuk pupuk biasanya juga digunakan untuk membuat melamin, urea dan thiourea.
Senyawa nitrogen dapat digunakan Sebagai pupuk (kompos maupun urea), Disinfectan, Bahan bakar, Pelarut senyawa organik, anorganik, dan logam, Bahan pembuatan asam nitrat. Amonia juga digunakan sebagai refrigeran (di lemari pendingin).
Garam Ammonium
Garam Kristal stabil dari ion NH4+ berbentuk tetrahedral dengan sudut 109º28' ini kebanyakan larut dalam air.

Amonia dan amonium hidroksida bereaksi baik dengan asam, membentuk garam ammonium. Amonium biasanya bersifat sedikit asam jika mereka telah berikatan dengan asam kuat seperti HCl, HNO3, dan H2SO4. Garam ammonium terurai cukup cepat dengan adanya proses pemanasan.
NH4Cl heat NH3 + HCl
(NH4)2SO4 heat NH3 + H2SO4
NH4Cl Pada suatu waktu dapat diperoleh dengan memanaskan kotoran unta: amonium klorida mudah oleh sublimasi, itu didapatkan sebagai produk sampingan dari proses Solvay. NH4Cl ini yang digunakan dalam baterai kering jenis Leclanché. Hal ini juga digunakan sebagai fluks ketika logam tinning atau solder, karena oksida logam banyak bereaksi dengan amonium klorida, membentuk klorida volatile, sehingga meninggalkan permukaan logam yang bersih.
Amonium nitrat sebagian besar digunakan sebagai pupuk nitrogen. Karena ammonium nitrat dapat menyebabkan ledakan sehingga sering dicampur dengan CaCO3 atau ( NH4)2SO4 untuk membuatnya aman. Amonium nitrat juga digunakan sebagai bahan peledak, karena pada pemanasan yang tinggi (diatas 300ºC), atau dengan sebuah detonator, penguraiannya terjadi sangat cepat. Ini menyebabkan suatu ledakan :
2NH4NO3 2N2 + O2 + 4H2O
Sebagian kecil ( NH4)2SO4 juga digunakan sebagai pupuk. ( NH4)2SO4 dibuat dengan melewatkan gas NH3 dan gas CO2 kedalam CaSO4 didalam air :
2NH3 + CO2 + H2O ( NH4)2CO3
( NH4)2CO3 + CaSO4 ( NH4)2SO4 + CaCO3
Hidrazin
Hidrazin, N2H4, dapat dianggap sebagai turunan dari ammonia dengan penggantian satu atom hidrogen oleh gugus NH2 dan memiliki bau yang hampir mirip dengan ammonia. Hidrazin murni terbakar secara cepat dengan udara.
N2H4(l) + O2(g) N2(g) + 2H2O
Turunan metil (MeNHNH2 dan Me2NHNH2) dicampurkan dengan N2O4 dapat digunakan sebagai bahan bakar roket. N2H4 adalah basa lemah dan akan bereaksi dengan asam, membentuk 2 macam garam. Garam yang terbentuk berbentuk padatan Kristal putih dan sifatnya dapat larut didalam air.
N2H4 + HX N2H5+ + X-
N2H4 + 2HX N2H62+ + 2X-
Ketika dilarutkan kedalam air (larutan netral atau basa ) Hidrazin atau garamnya merupakan agen pereduksi yang kuat. Mereka digunakan dalam produksi cermin perak dan tembaga serta pembentukan endapan logam platina. Hidrazin juga mereduksi I2 dan O2.
N2H4 + 2I2 4HI + N2
N2H4 + 2O2 2H2O2 + N2
Hydrazine dapat berupa electron donor sebab masing-masing atom N memiliki satu pasang electron bebas, yang dapat membentuk ikatan koordinasi dengan ion-ion logam seperti Ni2+ dan CO2+. Pada Hydrazine dalam masing-masing atom N berbentuk trigonal piramidal dengan 2 atom hydrogen, satu atom N dan memiliki sepasang elektron bebas. Panjang ikatan N-N adalah 1,45Å.

Hidroksilamin
Hidroksilamin berbentuk Kristal yang tidak berwarna memiliki titik didih 33ºC. hidroksilamin adalah basa yang yang lebih lemah daripada ammonia dan hydrazine. Garam yang terbentuk adalah ion hidroksilammonium.
NH2OH + HCl [NH3OH]+Cl-
Hidroksilamine dan garamnya sangat beracun dan merupakan agen pereduksi yang kuat. Hidroksilamine sama dengan ammonia dan hidrazin dimana atom N memiliki sepasang electron bebas yang dapat membentuk ikatan koordinasi dan dapat membentuk kompleks dengan logam. Hidroksilamine dapat digunakan untuk membantu membentuk nylon-6 dari cyclohexanone, reaksi yang terjadi sebagai berikut:

…..CO-[ NH-(CH2)5-CO]n-NH……
Nylon-6
Reaksi dengan halida
Nitrogen dapat bereaksi dengan halida tapi senyawa yang terbentuk sebagian besar kurang stabil. Nitrogen bereaksi dengan halida ini membentuk trihalida nitrogen., struktur yang terbentuk adalah tetrahedral sama seperti NH3. Adapun reaksinya adalah
N4(s) + 5Br2(g) → 4NBr3(s)
N4(s) + 5I2(g) → 4NI3(s)
Reaksi dengan oksida
Oksida unsur golongan V dapat menyederhanakan dua kecendrungan penting yang dimenifestasikan, yaitu :
1. Kestabilan keadaan oksidasi yang lebih tinggi, menurun dengan naiknya nomor atom, dan
2. Dalam suatu keadaan oksidasi tertentu, sifat logam unsurnya, dan dengan demikian kebasaan oksidanya, bertambah dengan naiknya nomor atom.
Dinitrogen monoksida, N2O. Oksida monovalen nitrogen. Pirolisis ammoniumnitrat akan menghasilkan oksida ini melalui reaksi:
NH4NO3 → N2O + 2 H2O (pemanasan pada 250 °C).
Walaupun bilangan oksidasi hanya formalitas, merupakan hal yang menarik dan simbolik bagaimana bilangan oksidasi nitrogen berubah dalam NH4NO3 membentuk monovalen nitrogen oksida (+1 adalah rata-rata dari -3 dan +5 bilangan oksidasi N dalam NH4+ dan NO3-). Jarak ikatan N-N-O dalam N2O adalah 112 pm (N-N) dan 118 pm (N-O), masing-masing berkaitan dengan orde ikatan 2.5 dan 1.5. N2O (16e) isoelektronik dengan CO2 (16 e). Senyawa ini digunakan secara meluas untuk analgesik.
Nitrogen oksida, NO. Oksida divalen nitrogen. Didapatkan dengan reduksi nitrit melalui reaksi berikut:
KNO2 + KI + H2SO4 → NO + K2SO4 + H2O + ½ I2
Karena jumlah elektron valensinya ganjil (11 e), NO bersifat paramagnetik. Jarak N-O adalah 115 pm dan mempunyai karakter ikatan rangkap. Elektron tak berpasangan di orbital π* antiikatan dengan mudah dikeluarkan, dan NO menjadi NO+ (nitrosonium) yang isoelektronik dengan CO, Karena elektronnya dikeluarkan dari orbital antiikatan, ikatan N-O menjadi lebih kuat. Senyawa NOBF4 dan NOHSO4 mengandung kation ini dan digunakan sebagai oksidator 1 elektron. Walaupun NO sebagai gas monomerik bersifat paramagnetik, dimerisasi pada fasa padatnya akan menghasilkan diamagnetis. NO merupakan ligan kompleks logam transisi yang unik dan membentuk kompleks misalnya [Fe(CO2)(NO)2], dengan NO adalah ligan netral dengan 3 elektron. Walaupun M-N-O ikatannya lurus dalam kompleks jenis ini, sudut ikatan M-N-O berbelok menjadi 120° – 140° dalam [Co(NH3)5(NO)]Br2, dengan NO- adalah ligan 4 elektron. Akhir-akhir ini semakin jelas bahwa NO memiliki berbagai fungsi kontrol biologis, seperti aksi penurunan tekanan darah, dan merupakan spesi yang paling penting, setelah ion Ca2+, dalam transduksi sinyal.
Dinitrogen trioksida, N2O3. Bilangan oksidasi nitrogen dalam senyawa ini adalah +3, senyawa ini tidak stabil dan akan terdekomposisi menjadi NO dan NO2 di suhu kamar. Senyawa ini dihasilkan bila kuantitas ekuivalen NO dan NO2 dikondensasikan pada suhu rendah. Padatannya berwarna biru muda, dan akan bewarna biru tua bila dalam cairan, tetapi warnanya akan memudar pada suhu yang lebih tinggi.
Nitrogen dioksida, NO2, merupakan senyawa nitrogen dengan nitrogen berbilangan oksidasi +4. NO2 merupakan senyawa dengan jumlah elektron ganjil dengan elektron yang tidak berpasangan, dan berwarna coklat kemerahan. Senyawa ini berada dalam kesetimbangan dengan dimer dinitrogen tetraoksida, N2O4, yang tidak bewarna. Proporsi NO2 adalah 0.01 % pada -11°C dan meningkat perlahan menjadi 15,9% pada titik didihnya (21.2°C), menjadi 100% pada 140°C. N2O4 dapat dihasilkan dengan pirolisis timbal nitrat
2 Pb(NO3)2 → 4NO2 + 2PbO+O2 pada 400 oC
Bila NO2 dilarutkan dalam air dihasilkan asam nitrat dan nitrit:
2 NO2 + H2O → HNO3+HNO2
Dengan oksidasi satu elektron, NO2+ terbentuk dan sudut ikatan berubah dari 134o dalam NO2 netral menjadi 180o. Di pihak lain, dengan reduksi satu elektron, terbentuk ion NO2-dengan sudut ikatan 115o.
Dinitrogen pentoksida, N2O5, didapatkan bila asam nitrat pekat secara perlahan didehidrasi dengan fosfor pentoksida pada suhu rendah. Senyawa ini menyublim pada suhu 32.4 oC. Karena dengan melarutkannya dalam air akan dihasilkan asam nitrat, dinitrogen pentoksida juga disebut asam nitrat anhidrat.
N2O5 + H2O → 2 HNO3
Walaupun pada keadaan padat dinitrogen pentoksida merupakan pasangan ion NO2NO3 dengan secara bergantian lokasi ion ditempati oleh ion lurus NO2+ dan ion planar NO3-, pada keadaan gas molekul ini adalah molekular.
Asam okso,Asam okso nitrogen meliputi asam nitrat, HNO3, asam nitrit, HNO2, dan asam hiponitrat, H2N2O2. Asam nitrat, HNO3, merupakan asam yang paling penting di industri kimia, bersama dengan asam sulfat dan asam khlorida. Asam nitrat diproduksi di industri dengan proses Ostwald, yakni oksidasi amonia dari bilangan oksidasi -3 ke +5. Karena energi bebas Gibbs konversi langsung dinitrogen ke nitrogen terdekatnya NO2 mempunyai nilai positif, dengan kata lain secara termodinamika tidak disukai, maka dinitrogen pertama direduksi menjadi amonia, dan ammonia kemudian dioksisasi menjadi NO2.
Asam nitrat, HNO3. Asam nitrat komersial adalah larutan dalam air dengan konsentrasi sekitar 70% dan distilasi vakum larutan 70 % ini dalam kehadiran fosfor pentoksida akan menghasilkan asam nitrat murni. Karena asam nitrat adalah oksidator kuat dan pada saat yang sama adalah asam kuat, asam nitrat dapat melarutkan logam (tembaga, perak, timbal, dsb.) yang tidak larut dalam asam lain. Emas dan platina bahkan dapat dilarutkan dalam campuran asam nitrat dan asam khlorida (air raja). Ion nitrat, NO3-, dan ion nitrit, NO2-, membentuk berbagai macam koordinasi bila menjadi ligan dalam senyawa kompleks logam transisi.
Asam nitrit, HNO2. Walaupun tidak dapat diisolasi sebagai senyawa murni, larutan asam nitrit dalam air adalah larutan asam lemah (pKa = 3.15 pada 25 oC) dan merupakan reagen yang penting. Karena NaNO2 digunakan dalam industri untuk produksi hidroksilamin (NH2OH) dan juga digunakan untuk diazotinasi amin aromatik, senyawa ini sangat penting untuk pembuatan pewarna dan obat azo. Di antara berbagai bentuk koordinasi NO2- kini telah dikenal isomernya, ligan monodentat nitro (N yang berkoordinasi) dan nitrito (O yang berkoordinasi) telah ditemukan di abad ke-19.
Kegunaan
Nitrogen merupakan salah satu unsur yang penting dari protein dan asam amino (Rata-rata komposisi protein adalah C = 50%, O = 25%, N=17%, H=7%, S=0,5%, P=0,5%). Nitrat dan senyawa nitrogen lainnya, secara luas digunakan dalam pupuk dan bahan peledak. Nitrogen dalam bentuk ammonia digunakan sebagai bahan pupuk, obat-obatan, asam nitrat, urea, hidrasin, amin, dan pendingin.asam nitrat digunakan dalam pembuatan zat pewarna dan bahan peledak.nitrogen juga sering digunakan dalam bola lampu listrik untuk mencegah evaporasi filamen.
Gas Nitrogen digunakan terutama dalam besi, baja dan industri metalurgi lainnya, serta di kilang minyak untuk membersihkan kapal cracking. Nitrogen cair digunakan sebagai refrigerant(pendingin). Sebagian besar N2 digunakan dalam pembuatan ammonia dan sianamida kalsium. N2 diperoleh secara komersial oleh kondensasi udara ke keadaan cair, dan penyulingan fraksional udara. N2 Memiliki titik didih yang lebih rendah daripada O2 dan disuling dulu. Enam gas industri diperoleh dengan cara ini: N2, O2, Ne, Ar, Kr, dan Xe. Didunia produksi N2 berkembang pesat dan melebihi 60 juta ton / tahun. (Hal ini terutama karena O2 cair sangat penting untuk proses pembuatan baja modern, dan N2 diproduksi dalam waktu yang sama) Kira-kira dua pertiga dari N2 tersebut dijual sebagai gas. Satu pertiga adalah dijual sebagai N2 cair. Nitrogen yang diperoleh dengan cara ini selalu mengandung oksigen dan gas mulia. N2 biasanya mengandung hingga 20 ppm O2,dan N2 yang murni tidak mengandung O2 tetapi mengandung 10 ppm Ar.
Dalam bidang pertanian pupuk tanaman, Nitrogen dalam bentuk gabungan (umum sebagai ammonium nitrat, garam amonium atau nitrat, atau sebagai urea). Nitrogen sangat penting bagi pertumbuhan tanaman, terutama daun, karena merupakan konstituen dari asam amino dan protein, yang harus dilakukan untuk membuat sel-sel baru.

DAFTAR PUSTAKA

Brady,J.E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jakarta : Erlangga
Cotton dan Wilkinson. 1998. Kimia anorganik Dasar. Jakarta : UI-Press
Mulyono.HAM.2008. Kamus Kimia. Jakarta : Bumi Aksara
Oxtoby, D.W. Gillis,H.P. Machtrieb,N.H. 2003. Kimia Modern Jilid 2 Edisi Ke-4. Jakarta : Erlangga
Saito,Taro. Buku Teks Kimia Anorganik Online,1996. http://www.google.com/nitrogen/nmr.html. diakses tanggal 17 april 2010.
Simon, H. Borrmann and H. Craubner, Phosphorus and Sulfur and the Related Elements, 1987, 30, 507. http://www.webelements.com/phosphorus/nmr.html. diakses tanggal 17 april 2010.