MAKALAH
KIMIA
UNSUR
OKSIGEN, NITROGEN dan KARBON
.jpg)
Pembimbing
: Ibu Titik Sulistyaningsih, S.Pd
Disusun
Oleh :
1.
Ahmad Muhyidin
2.
Asrul Zulmi Nur
3.
Dedi Ahmad Syaifuddin
4.
Dwi Wahyu Ningsih
5.
Kholidatul Khayya
6.
M. Rifiq MA
7.
Nur Jannah
8.
Rikha Umami
Kelas
: XII IPA
MA NU RAUDLATUL MUALLIMIN
WEDUNG DEMAK
2013/2014
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
1.2
TUJUAN PENULISAN
1.3
RUMUSAN MASALAH
1.4
MANFAAT PENULISAN
BAB II PEMBAHASAN
2.1 KELIMPAHAN
NITROGEN DI ALAM
A. KEBERADAAN NITROGEN
DI ALAM
B. SIFAT-SIFAT
NITROGEN
C. KEGUNAAN NITROGEN
2.2 KELIMPAHAN OKSIGEN DI ALAM
A. KEBERADAAN OKSIGEN
DI ALAM
B. SIFAT-SIFAT OKSIGEN
C. KEGUNAAN OKSIGEN
D. PEMBUATAN OKSIGEN
2.3 KELIMPAHAN KARBON DI ALAM
A. KEBERADAAN KARBON
DI ALAM
B. SIFAT-SIFAT KARBON
C. KEGUNAAN dan
KERUGIAN KARBON
BAB III PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
3.2 SARAN
DAFTAR PUSTAKA
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Semua benda yang ada di alam ini
mengandung unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur bebasnya,
senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa dipungkiri, selain memberikan manfaat,
beberapa unsur kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan
kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur kimia beserta cara mencegah dan
menanganinya tidak terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut.
Melalui makalah ini kami harapkan pembaca dapat memahami dan mengetahui
kelimpahan Karbon, Nitrogen, dan Oksigen di alam.
1.2 Tujuan Penulisan
1. Mengetahui dan memahami keberadaan Nitrogen,Oksigen,
Karbon di alam.
2. Mengetahui
dan memahami pengelompokan sifat–sifat Nitrogen,Oksigen, Karbon.
3. Mengetahui dan memahami kegunaaan
Nitrogen,Oksigen, Karbon.
4. Mengetahui dan memahami pembuatan Nitrogen,
Oksigen, Karbon.
1.3 Rumusan
Masalah
1. Seberapa banyak keberadaan Nitrogen,Oksigen,
Karbon di alam?
2. Bagaimana pengelompokan dan sifat-sifat
Nitrogen,Oksigen, Karbon?
3. Apakah kegunaan dari Nitrogen, Oksigen,
Karbon?
4. Bagaimanakah pembuatan Nitrogen,Oksigen,
Karbon?
1.4 Manfaat Penulisan
Hasil dari penulisan ini diharapkan
dapat memberikan manfaat kepada semua pihak yang membacanya umumnya dan
khususnya kepada siswa untuk menambah wawasan dan pemahaman tentang kimia
unsur.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1. Kelimpahan
Nitrogen di Alam
A. Keberadaan Nitrogen
Nitrogen merupakan unsur yang paling
melimpah yang dapat dengan mudah diakses oleh manusia. Di alam, nitrogen
berbentuk sebagai senyawa N2 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.
Nitrogen terdapat di alam sebagai
unsur bebas berupa molekul diatomik (N2) kira-kira 78,09% volume atmosfer.
Dijumpai dalam mineral penting seperti KNO3 dan sendawa Chili NaNO3 .Pada
tumbuhuan dan hewan, nitrogen berupa bentuk protein yang komposisi rataratanya
51% C; 25% O; 16% N; 7% H; 0,4%P; dan 0,4% S.
B. Sifat-Sifat Nitrogen :
a. Fisik dari nitrogen seperti berfasa gas
b. bermassa jenis : 1,251 g/L
c. titik leburnya : 63,15 K, titik didih 77,36
d. titik kritisnya : 126,21 K
e. Nitrogen cair mendidih pada -196 --ᵒc, dan
membeku pada 2100C.
f. Sruktur dari gas nitrogen adalah berupa
Kristal hexagonal
g. Kelektronegatifan gas nitrogen menduduki
peringkat ke-3 setelah flour dan oksigen.
h. Gas nitrogen termasuk kedalam gas yang
inert ( tidak reaktif ). Hal ini disebabkan oleh besarnya energi ikatan antara
ikatan rangkap tiga N.
C. Kegunaan Nitrogen
1. Dipakai
untuk membuat amonia (NH3).
2. Digunakan
untuk membuat pupuk nitrogen, seperti urea (CO(NH2)2) dan
ZA(NH4)2SO4).
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.
7. Ammonia
: bahan baku pembuatan pupuk urea.
8. HNO3
: campuran 1 : 3 = HNO3 : HCl disebut aqua regia (air raja) yang
bisa bereaksi dengan Au dan Pt, dalam industri pupuk, campuran bahan bakar cair
pada roket, bahan peledak.
Beberapa Senyawa Nitrogen :
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 Fe3O4.
Katalis berfungsi untuk memperluas kisi dan memperbesar permukaan aktif,
sedangkan suhu tinggi dilakukan untuk mendapatkan laju reaksi yang diinginkan.
Reaksi: N2(g)+ 3H2(g)
⎯⎯→ 2NH3(g)
Dalam skala laboratorium, amonia dibuat dengan
mereaksikan garam amonium dengan basa kuat sambil dipanaskan.
Reaksi:
NH4Cl + NaOH ⎯⎯→ NaCl + H2O
+ NH3
v Kegunaan
amonia, antara lain :
ü Membuat
pupuk, seperti urea (CO(NH2)2) dan ZA (NH4)2SO4).
ü Membuat
senyawa nitrogen yang lain, seperti asam nitrat, amonium klorida, dan amonium
nitrat.
ü Sebagai
pendingin dalam pabrik es karena amonia cair mudah menguap dan menyerap banyak panas.
ü Membuat
hidrazin (N2H4), bahan bakar roket.
ü Digunakan
pada industri kertas, karet, dan farmasi.
ü 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 NO2. NO2(g) dan udara sisa dialirkan ke
dasar menara, kemudian disemprotkan dengan air pada temperatur sekitar 80 °C,
maka akan diperoleh larutan yang mengandung 70% HNO3.
Reaksi: 4NH3(g) + 5O2(g) ⎯--> 4NO(g) + 6H2O(g)
2NO(g) + O2(g)
⎯--> 2NO2(g)
4NO2(g) + O2(g)
+ 2H2O(l) ⎯--> 4HNO3(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.
2.2. Kelimpahan
Oksigen di Alam
A. Keberadaan Oksigen
Oksigen merupakan unsur yang paling banyak di
bumi dan merupakan elemen paling penting dalam kehidupan. Semua makhluk hidup
membutuhkan oksigen untuk proses respirasi (pernapasan). Oksigen terdapat di
alam dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa. Dalam keadaan bebas di alam,
oksigen mempunyai dua alotropi, yaitu gas oksigen (O2) dan gas ozon (O3).
Kelimpahan oksigen di alam ± 20% dan dalam air ± 5%. Unsur oksigen mudah
bereaksi dengan semua unsur, kecuali dengan gas mulia ringan. Gas oksigen tidak
berwarna (oksigen padat/cair/lapisan tebal oksigen berwarna biru muda), tidak
berbau, dan tidak berasa sehingga tidak terdeteksi oleh panca indra kita.
Oksigen mengembun pada –183 °C dan membeku pada –218,4 °C. Oksigen merupakan
oksidator yang dapat mengoksidasi logam maupun nonlogam.
B. Sifat-sifat oksigen
ü Simbol : O
ü Nomor
atom : 8
ü Massa
atom relative : 15,99999 gram/mol
ü Titik
lebur : -218,4 oC
ü Titik
didih : -182,96 oC
ü Densitas
(gas) : 1,429 gram/
liter
ü Densitas
(cair) : 1,14 gram/liter ( -182,96 oC)
ü Bilangan
oksidasi : +2
C. Kegunaan Oksigen
1.
Gas oksigen digunakan untuk pernapasan
semua makhluk hidup.
2.
Gas oksigen diperlukan untuk proses
pembakaran.
3.
Pada industri kimia, oksigen digunakan
sebagai oksidator untuk membuat senyawa-senyawa kimia.
4.
Oksigen cair digunakan untuk bahan
bakar roket.
5.
Campuran gas oksigen dan hidrogen
digunakan sebagai bahan bakar pesawat ruang angkasa (sel bahan bakar).
6.
Bersama dengan asetilena digunakan
untuk mengelas baja.
7.
Dalam industri baja digunakan untuk
mengurangi kadar karbon dalam besi gubal.
D. Pembuatan Oksigen
·
Di industri, dengan proses pemisahan
kriogenik distilasi udara akan diperoleh oksigen dengan kemurnian 99,5%,
sedangkan dengan proses adsorpsi vakum akan diperoleh oksigen dengan kemurnian
90 – 93% (Kirk – Othmer, vol. 17).
·
Dalam skala laboratorium, oksigen
dapat diperoleh dengan cara berikut. Pemanasan campuran MnO2dan H2SO4,
proses ini pertama kali diperkenalkan oleh C. W. Scheele(1771) . Reaksi: MnO2(s)
+ H2SO4(aq) ⎯--> MnSO4(aq)
+ H2O(l) + O2(g)
·
Pemanasan HgO, proses ini pertama kali
diperkenalkan oleh Priesttley (1771) . Reaksi: 2HgO(s) ⎯--> 2Hg(l) + O2(g)
·
Pemanasan peroksida, Reaksi: 2BaO2(s)
⎯--> 2BaO(s) + O2(g)
2.3. Kelimpahan
Karbon di Alam
A. Keberadaan Karbon
Keberadaan
karbon di alam terjadi dalam dua wujud, yang pertama dalam wujud mineral dan
yang kedua dalam wujud grafit. Intan merupakan wujud mineral dari karbon. Ini
disebabkan satu atom karbon berikatan kovalen dengan empat atom karbon lain
sehingga membentuk geometri molekul tetrahedral, molekul berkembang ke segala
arah menjadi molekul yang sangat keras. Arang, wujud grafit dari karbon, juga
terikat dengan empat atom kabon yang lain, tetapi geometri molekulnya tidak
membentuk tetrahedral, karena hanya ada tiga ikatan yang berikatan kovalen
tetap sedangkan yang satu ikatan lagi membentuk ikatan kovalen sesaat dengan
atom karbon lapisan atas dan bawah secara bergantian.
B. Sifat-Sifat Karbon
1. Sifat Fisika :
a.
Fasa pada suhu kamar : padat
b.
Bentuk kristalin : intan dan grafit
c.
Massa jenis : 2,267 g/cm³ (grafit) dan 3,513 g/cm³
d.
Titik leleh : 4300-4700 K
e.
Titik didih : 4000 K
f.
Densitas (diamond) : 2,267 g/cm3
(grafit) 3,515 g/cm3
g.
Kalor lebur (diamond) : 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol
h.
Kalor uap : 355,8 kJ/mol
i.
Kalor jenis :
8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/molK
2. Sifat Kimia
a.
Bilangan oksidasi : 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4
b.
Elektronegatifitas : 2,55 (skala pauli)
c.
Energi ionisas : 1086 kJ/mol
d.
Energi ionisasi ke-2 : 2352,6 kJ/mol
e.
Energi ionisasi ke-3 : 4620,5 kJ/mol
f.
Jari-jati atom : 70 pm
g.
Jari-jari kovalen : 77 pm
h.
Jari-jari Vander Waals : 170 pm
i.
Konduktifitas termal W/mK : 119-165 (grafit) 900-2300 (diamond)
j.
Struktur Kristal : Heksagonal
Kegunaan dan
Kerugian Karbon
A.Kegunaan
1. Grafit, baik yang alamiah maupun sintetik
mempunyai banyak kegunaan. Kegunaannya itu di antaranya untuk bahan hitam dalam
pensil biasa, pigmen dalam cat hitam, bahan pembuatan krus (mangkok untuk bahan
kimia), elektode untuk penggunaan pada suhu yang sangat tinggi, pelumas kering,
bila serbuk grafit didispersikan dengan minyak akan dihasilkan pelumas cair.
2. Intan, terutama yang bernoda dan
kecil-kecil digunakan dalam industri untuk membuat bubuk penggosok yang paling
keras untuk roda pengasah, ujung mata bor dan gigi gergaji.
B.Kerugian
1. Karbon disulfida CS2, beracun
bila terserap kulit serta mudah terbakar dan meledak terutama bila mengalami
gesekan.
2. Karbon tetraklorida CCl4,
beracun bila tertelan, terhisap, dan terserap kulit. Selain itu pemicu
terjadinya kanker.
3. Sifat CO2 yang dapat menyerap
sinar infra merah lalu memantulkannya kembali ke permukaan bumi disebut efek
rumah kaca (green house effect). Akan tetapi, bila kadar CO2 terlalu
besar di udara dapat mengakibatkan suhu permukaan bumi bertambah panas sehingga
terjadi pemanasan global Akibat dari pemanasan global di permukaan bumi
tersebut, es di kutub akan mencair dan dapat menimbulkan banjir di kota-kota
pantai seluruh dunia.
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN :
I. Nitrogen adalah komponen penyusun utama
atmosfer bumi. Udara terdiri atas 78% volume nitrogen. Nitrogen adalah gas yang
tidak berwarna , tidak berbau, dan tidak berasa. Gas nitrogen termasuk gas yang
inert hal ini disebabkan oleh besarnya energi ikatan antara ikatan rangkap
tiga. Oleh karena sifatnya yang kurang reaktif, nitrogen digunakan sebagai
atmosfer inert untuk suatu proses/sistem yang terganggu oleh oksigen, misalnya
dalam industri elektronika. Adapun senyawa-senyawa nitrogen diantaranya yaitu nitrida,
Hidrazin, Hidroksilamin, azida serta asam okso dan oksida nitrogen.
II. Oksigen merupakan unsur yang paling banyak
di bumi dan merupakan elemen paling penting dalam kehidupan. Semua makhluk
hidup membutuhkan oksigen untuk proses respirasi (pernapasan). Oksigen terdapat
di alam dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa. Dalam keadaan bebas di
alam, oksigen mempunyai dua alotropi, yaitu gas oksigen (O2) dan gas
ozon (O3). Kelimpahan oksigen di alam ± 20% dan dalam air ± 5%.
Unsur oksigen mudah bereaksi dengan semua unsur, kecuali dengan gas mulia
ringan.
III. Karbon merupakan unsur utama
dalam senyawa organik dan anorganik yang begitu banyak jumlah dan jenisnya
Karbon mengisi tempat khusus diantaranya
unsur-unsur dalam keragaman dan kekompleksan dalm senyawa yang dapat
dibentuknya.
Karbon juga merupakan zat padat yang tegar,
yang biasa diangggap sebagai molekul raksasa yang tediri dari banyak sekali
atom
B. SARAN
Saran yang kami
dapat berikan bagi pembaca yang ingin membuat makalah tentang “Kimia Unsur”
ini, untuk dapat lebih baik dari makalah yang kami buat ini ialah dengan
mencari lebih banyak refrensi dari berbagai sumber, baik dari buku maupun dari
internet, sehingga makalah Anda akan dapat lebih baik dari makalah ini. Mungkin
hanya ini saran yang dapat kami sampaikan semoga dapat bermanfaat bagi pembaca
sekalian. Terimakasih Wassallam.
DAFTAR
PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar