Oksida Nitrogen, Karbon dan Pospor

Semua oksida unsur non logam adalah senyawa kovalen yang artinya unsur non logam berikatan kovalen dengan oksigen. Oksida ini bereaksi dengan air membentuk asam, basa atau garam. Kebanyakan oksida nonlogam adalah bersifat asam dan membentuk asam oksi, dimana didalam air akan berubah menjadi ion hidronium (H3O+). Ada dua hal yang menggambarkan sifat dari oksida asam.

1. Oksida seperti sulfur trioksida (SO3) dan dinitrogen pentaoksida (N2O5) diman unsur non logamnya menunjukkan salah satu bialngan oksidasi umumnya, dinamakan asam anhidrida. Oksida ini bereaksi dengan air asam oksi, yang tidak mengubah bilangan oksidasi unsur non logamnya.
Contoh :
N2O5 + H2O ==> 2HNO3

2. Oksida dimana unsur non logamnya tidak menunjukkan bilangan oksidasi umumnya, seperti nitrogen dioksida (NO2) dan klorin dioksida (ClO2) juga bereaksi dengan air. Dalam reaksinya unsur non logam akan mengalami oksidasi dan reduksi sekaligus (reaksi disproporsionasi). Contoh :
3NO2 + H2O ==> 2HNO3 + NO

Dari reaksi diatas dapat kita lihat bahwa bilangan oksidasi N pada NO2 (+4) tereduksi menjadi NO (+2) dan juga teroksidasi menjadi HNO3 (+5)

Oksida dari Nitrogen

Nitrogen (N) mebentuk oksida dengan bilangan oksidasi N adalah dari +1 sampai +5. Dinitrogen oksida (N2O) , terbentuk ketika ammonium nitrat (NH4NO3) dipanaskan. Oksida ini adalah gas yang tidak berwarna dan sangat ringan, memiliki bau yang menyenangkan dan rasa yang manis.N2O digunakan sebagai obat bius pada operasi kecil, seperti operasi gigi. N2O juga secara luas digunakan sebagai bahan bakar dan aerosol pada botol whipped cream.

Nitrogen monooksida (NO) bisa dibuat dengan beberapa cara. Petir yang terjadi ketika cuaca buruk akan membuat oksigen dan nitrogen diudara bereaksi membentuk NO dalamjumlah yang kecil. Secara komersial, NO dibuat dengan cara memanaskan amonia, dimana dilaboratorium bisa dibuat dengan mereduksi cairan pekat asam nitrat (HNO3). Sebagai contoh,kita mereduksi asam nitrat menggunakan logam tembaga :

3Cu + 8HNO3 ==> 2NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O

Gas NO lebih yang paling stabil dalam berbagai suhu dalam senyawa oksida nitrogen dan juga diketahui sebagai molekul sederhana yang stabil yang bersifat paramagnetic (molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan). NO adalah salah satu pengotor udara /polutan yang bisanya dihasilkan dari pembakaran bahan bakar pada mesin kendaran bermotor.

Pada suhu kamar, gas NO adalah gas yang tidak berwarna yang terdiri dari molekul diatomic (NO). Bagaimanapun,karena NO memiliki elektron tidak berpasangan, dua molekul diatomiknya bisa bergabung memebntuk dimer dengan cara memakan bersama sepasang elektron menyendiri yan merepa punya.

Baca juga  Hukum Perbandingan Tetap Proust

2NO <==> N2O2

NO dalam bentuk cair sebagain mengandung molekul dimernya sementara dalam bentuk padat semuanya berada dalam bentuk molekul dimer.

Ketika campuran yang sama banyak antara gas NO dan NO2 didinginkan sampai suhu – 210C, gasnya akan membentuk dinitrogen trioksida, yaitu cairan berwarna biru yang mengandung molekul N2O3. Molekul ini hanya ada dalam bentuk cair atau padat. Ketika dipanaskan, ia kembali akan membentuk gas NO dan NO2.

Nitrogen dioksida secara komersial dibuat dengan cara mengoksidasi gas NO dengan udara (O2), tetapi dilaboratorium bisanya gas NO2 dibuat dengan memanaskan senyawa nitrat yang mengandung logam berat. Seperti contoh reaksi berikut :

2Pb(NO3)2 + pemanasan ===> 2PbO + 4NO2 + O2

Atau dengan cara lain yaitu, memasukkan logam tembaga ke dalam asam nitrat pekat. Seperti NO, NO2 adalah molekul paramagnetic. Elektron yang tidak berpasangan bertanggung jawab dalam memberi warna dan juga pada pembentukan dimer.

oksida unsur non logam
NO2(nitrogen dioksida). Image from : wikipedia.org

Pada tekanan rendah atau suhu tinggi, NO2 memiliki warna coklat gelap, tetapi pada temperature rendah warnanya hampir tidak bisa dilihat, karena NO2 membentuk dimernya yaitu N2O4. Pada suhu ruangan,akan terjadi kesetimbangan antara NO2 dengan dimernya.

2NO2 <==> N2O4

Dinitrogen pentaoksida N2O5, adalah oksida nitrogen yang berbentuk padat berwarna putih, yang bisa dibuat dengan cara mendehidrasi asam nitrat dengan phosphorus(V)oksida.

P4O10 + 4HNO3 ==> 4HPO3 + 2N2O5

Diatas suhu kamar, N2O5 tidak stabil dan akan terurai menjadi N2O4 dan O2.

Dua oksida dari nitrogen adalah asam anhidrida, dimana bereaksi dengan air membentuk senyawa oksida nitrogen yang mengandung asam oksi. Dinitrogen trioksida adalah hidratdari asam nitrit, HNO2 dan nitrogen pentaoksida adalah hidrat dari asam nitrat,HNO3.

N2O3 + H2O ==> 2HNO2 N2O5 + H2O ==> 2HNO3

Nitrogen dioksida bereaksi dengan air dengan salah satu dari dua cara berikut. Di dalam air dingin NO2 mengalami reaksi disproporsionasi membentuk campuran HNO2 dan HNO3, sedangkan pada temperature yang lebih tinggi ia membentuk campuran HNO3 dan NO.

Oksida Fosfor

Fosfor membentuk dua buah oksida yaitu fosfor(III)oksida (tetrafosforus heksaoksida), P4O6 dan fosfor (V)oksida (tetrafosforus dekaoksida), P4O10. Kedua oksida fosfor ini memiliki struktur berdasarkan struktur tetrahedral dari unsur fosfor putih.

Fosfor(III)oksida adalah padatan kristal berwarna putih, memiliki bau seperti bawang putih dan punya uap yang beracun. Senyawa ini teroksidasi di udara secara lambat dan akan terbakar menghasilkan nyala jika dipanaskan pada suhu diatas 700C, menghasilkan P4O6 yang larut lambat didalam air dingin.

Baca juga  Contoh Soal dan Penyelesaian Penyetaraan Reaksi Redoks

Fosfor(V)oksida berbentuk bubuk berwarna putih yang bisa dibuat dengtan cara memanaskan unsur fosfor dalam udara (O¬2). Senyawa ini sangat satbil dan merupakan agen pengoksidasi yang buruk. P4O10 adalah asam anhidrida dari asam fosfat, H3PO4. Ketika P4O10 dimasukkan ke dalam air, akan dihasilkan suara mendesis didalam air. P4O10 digunakan secara luas untuk agen pengering untuk gas dan untuk menghilangkan air dari banyak senyawa.

P4O10 + H2O ==> H3PO4

Oksida Karbon

Karbon membentuk dua buah oksida yang sangat popular yaitu karbon monoksida (CO) dan karbob dioksida (CO2). Selain itu karbon juga membentuk karbon suboksida, C3O2 yang mungkin jarang kita dengan.

Karbon monoksida

Karbon monoksida terbentuk ketika grafit (salah satu alotropi karbon yang terdapat dialam) dipanaskan atau dibakar dalam oksigen dengan jumlah yang terbatas. Reaksi daru uap dengan kokas panas juga menghasilkan karbon dioksida dan gas hidrogen (H2) (kokas adalah residu karbon yang tidak murni yangdihasilkan dari pembakaran batubara). Campuran gas CO dan H2 juga dikenal dengan nama gas air dan digunakan digunakan dalam insudtri bahan bakar.

Di laboratory, karbon monoksida di buat dengan cara memanaskan asam formiat, HCOOH atau asam oksalat, H2C2O4, dengan asam sulfat pekat, H2SO4. Asam sulfat bertugas untuk menarik molekul air dari asam asam tersebut dan kemudian menyerapnya.

Karena karbon monoksida dengan cepat akan bereaksi dengan oksigen diudara membentuk karbon dioksida:
2CO + O2 ==> 2CO2

CO bisa digunakan sebagai bahan bakar gtas. CO juga sangat berguna sebagai agen pereduksi dalam industri karena pada suhu tinggi CO dapat mereduksi banyak oksida logam menjadi unsurnya. Sebagai contoh , tembaga(II)oksida, CuO dan besi(III)oksida, Fe2O3, keduanya direduksi menjadi logamnya menggunakan gas CO.

Karbon monoksida adalah gas beracun yang sangat super beracun. Karena gas ini tidak berbau dan tidak berasa, sehingga tidak memberi peringatan kepada orang yang menghirupnya. Gas CO berikatan dengan Hb darah membentuk senyawa yang sangat stabil sehingga tidak bisa dipecah oleh proses dalam tubuh.

Ketika hemoglobin bergabung dengan gas CO, Hb nya tidak bisa lagi bergabung dengan O2 , sehingga menggangu asupan oksigen tubuh dan otak. Akibatnya orang jadi mengantuk dan tidur untuk menuju kematiannya.

Karbon Dioksida

Carbon dioksida terbentuk ketika apapun yang terbuat dari karbon atau senyawa karbon dibakar dalam udara. Banyak logam karbonat juga menghasilkan CO2 ketika dipanaskan. Sebagai contoh, kalsium karbonat, CaCO3 , menghasilkan karbon dioksida dan kalsium oksida ketika dipanaskan.

CaCO3 + pemanasan ==> CO2 + CaO

Baca juga  Soal dan Pembahasan tentang Proton, Elektron dan Elektron Kelas X SMA

Fermentasi glukosa(gula) untuk menghasilkan etanol juga membebaskan dalam jumlah besarCO2.

C6H12O6 ==>2C2H5OH  + 2CO2

Di laboratorium, kita bisa membuat CO2 dengan menambahkan logam karbonat ke dalam larutan asam. Sebagai contoh :

CaCO3 + 2H3O+ ==>Ca2+ + 3H2O + CO2

Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau dan sama essensialnya dengan oksigen diudara. CO2 tidak beracun walapupun dalam konsentrasi yang besar dapat menyebabkan tubuh mati lemas karena kekurangan oksigen didalam tubuh.

Semua minuman bersoda mengandung CO2 terlarut, makanya minuman ini sering disebut berkarbonasi (mengandung CO2). Satu liter air padasuhu 200C melarutkan 0,9L CO2¬ dari udara, membentuk asam karbonat (H2CO3), yang memiliki rasa sedikit asam. CO2 padat menyublim pada tekanan atmosfer normal, dimana CO2 padat sering disebut dengan dry es (es kering) yang merupakan zat pendingin yang sangat banyak manfaatnya.

Karbon dioksida juga digunakan sebagai zat pemadam kebakaran, karena kebanyakan senyawa tidak terbakar didalamnya dan CO2 sangat mudah didapatkan dan harganya juga murah. Udara yang mengandung sekita 2,5 % CO2 bisa digunakan untuk memadamkan api.
Atmosfer bumi mengandung sekitar 0,04 persen CO2.

CO2 yang terkandung diudara sekarang jumlahnya sudah meningkat secara signifikan beberapa tahun belakangan ini karena hasil pembakaran bahan bakar fosil. CO2 di atmosfer juga sering disebut gas rumah kaca yang bisa menyebabkan peningkatan jumlah CO2 dan uap air di atmosfer. Gas ini juga mengakibatkan cahaya tak tampak dari matahari bisa mengenai permukaan bumi, yang diserap kemudian diradiasikan kembali sebagai radiasi infra merah. Dan masih banyak lagi dampak dari CO2 yangmeningkat jumlahnya di atmosfer bumi. Nanti lain kali kita bahas lebihg lengkap di postingan lainnya.

Karbon Suboksida

Karbon suboksida, C3O2 adalah gas yang berbau busuk yang dapat menyebabkan air mata keluar ketika mata terkena gas ini. Gas ini bisa diproduksi dengan mendehisrasi asam malonat, CH¬2(COOH)2 dengan P4O10 dalam vakum pada suhu 140 sampai 150 derajat Celsius.
Karbon suboksida adalah molekul dengan struktur linier, O = C = C = C = O. pada suhu 250C, senyawa ini tidak stabil dan akan terpolimerisasi membentuk padatan yang berwarna terang, tetapi gas ini stabil pada suhu sekitar – 780C.

Jika terkena cahaya ultra violet (pada proses photolysis), C3O2 menguraiu menjadi molekul ketene yang sangat reaktif, C2O. Kabon suboksdia adalah asam anhidrida dari asam malonat dan bereaksi lambat dengan air menghasilkan asam malonat.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *