MAKALAH NITROGEN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari – hari kita banyak menafaatkan unsur logam dan nonlogam untuk keperluan transportasi, industri, dan bangunan. Penggunaan logam dan nonlogam makin meningkat seiring dengan perkembangan ilmu, teknologi, dan industri

Dari 109 unsur yang telah di temukan, ada 92 unsur yang terdapat di alam dan 70 unsur diantaranya adakah logam. Hanya sebagian saja dari logam – logam ini yang dimanfaatkan oleh manusia secara meluas. Alam Indonesia kaya akan bijih logam yang ada dalam prut bumi Indonesia. Untuk itu, anda harus mengetahui ilmu dan teknologi untuk mengolahnya.

Logam di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk senyawa, bukan unsur bebas. Senyawa logam terdapat dalam berbagai batuan dalam kerak bumi. Batuan yang mengandung senyawa logam dalam kadar tinggi disebut Bijih. Senyawa logam yang dikandung bijih disebut mineral.

Dalam makalah ini kami akan membahas tentang unsur non-logam nitrogen.

Nitrogen aalah salah satu unsur golongan V A yang merupakan unsur nonlogam dan gas yang paling banyak di atmosfir bumi. Nitrogen terdapat dalam bentuk unsur bebas di udara (78% volume), sebagai ammonia yang berasal dari senyawa – senyawa nitrogen, serta dalam beberapa mineral, seperti kalium nitrat. Nitrogen merupakan unsur yang relatif stabil, tetapi membentuk isotop – isotop yang 4 diantaranya bersifat radioaktif.

1.2  Rumusan Masalah

1.      Bagaimana sejarah penemuan nitrogen?

2.      Apa saja sifat kimia dan sifat fisika dari unsir nitrogen?

3.      Bagaimana cara pembuatannya?

4.      Apa manfaat dan bahaya dari  unsur nitrogen?

1.3  Tujuan

Untuk mengetahui tentang pengertian unsur nitrogen dan keguanaan serta bahaya nitrogen dalam kehidupan sehari – hari.

BAB II PEMBAHASAN

2.1. NITROGEN

A.   SEJARAH NITROGEN

            Pada tahun 1772, Hanry Cavendish ( 1731 – 1810 ) mengemukakan bahwa komponen penyusun udara terbanyak adalah mephitic air. Dua tahun kemudian joseph priestley ( 1773 – 1804 ) menemuka komponen udara lain, yaitu apa yang disebutnya vital air.

            Penemuan kedua ilmuan inggris di atas mendorong Antoine lourent Lavoisier ( 1743-1794 ) di prancis untuk melakukan eksperimen. Lavoisier memanaskan merkuri (raksa) dalam tabung tertutup . Ternyata merkuri bersenyawadengan seperlima bagian udara, membentuk suatu serbuk merah (yg sekarang di sebut merkuri oksida). Empat perlima bagian sisa udara tetap berupa gas. Lavoisier mengamati bahwa dalam gas sisa itu lilin tak dapat menyala serta tikus tak dapat hidup lama.

            Maka, lavoisier menyimpulkan bahwa udara tersusun dari dua jenis gas. Jenis gas yang pertama sangatberguna bagi kehidupan dan pembakaran dan jumlahnya meliputi seperlima bagian udara. Inilah vital air yang di kemukakan oleh Priestley. Gas Vital air ini oleh Lavoisier diberi namaoksigen.

            Adapun jenis gas yang kedua, yang meliputi empat perlima bagian udara,merupakan gas mephitik air yang ditemukan ole( h cavendish. Lavoisier sendiri memberi nama azote (dalam bahasa yunani) yang berarti” tiada kehidupan ”. Kemudian abad ke -19,nama azote diganti menjadi nitrogen yang artinya pembentuk ”niter”. Niter adalah nama lama untuk kalium nitrat, KNO₃, suatu zat yang sejak zaman purba dipakai sebagai zat pengawet

B.   SIFAT FISIS DAN SIFAT KIMIA NITROGEN

Nitrogen adalah zat komponen penyusun utama atmasfer bumi. Udara terdiri atas 78% volume nitrogen (N₂). Nitrogen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Nitrogen dalam deret kimia termasuk kedalam  nonmetals, termasuk golongan VA, periode 2, dan blok p. Penampilanya berupa colorless.

Memiliki massa atom 14,0067 g/mol dengan massa atom 7( 1s² 2s²  3s³). Selain itu adapun ciri fisik dari nitrogen seperti berfasa gas, bermassa jenis 1,251 g/L, titik leburnya 63,15 K, titik didih 77,36, titik kritisnya 126,21 K. Nitrogen cair mendidih pada -196 ­_­⁰c, dan membeku pada -210⁰C. Sruktur dari gas nitrogen adalah berupa Kristal hexagonal. Kelektronegatifan gas nitrogen menduduki peringkat ke-3 setelah flour dan oksigen. Gas nitrogen termasuk kedalam gas yang inert ( tidak reaktif ). Hal ini disebabkan oleh besarnya energi ikatan antara ikatan rangkap tiga N      N, nitrogen digunakan sebagai atmosfer inert untuk suatu proses / sistem yang terganggu oleh oksigen, misalnya dalam industri elektronika dan juga Bilangan okdidasi nitrogen bervariasi dari -3 sampai +5, sebagaimana dapat dilihat dari tabel berikut ini :

Bilangan oksidasi	Contoh senyawa
-3	NH3 ( amoniak )
-2	NH4+ ( Ion amonium )
-1	NH2OH  ( Hidroksilamin )
0	N2 ( gas nitrogen )
+1	N2O( dinitrogen monoksida)
+2	NO(Nitrogen oksida)
+2	N2O3( nitrogen trioksida )
+3	HNO2( asam nitrit )
+4	NO2  nitrogen dioksida )
	N2O4( dinitrogen terra oksida )
+5	N2O5 (nitrogen pentaoksida )
	HNO3 ( asam nitrat )

            Banyak senyawa nitrogen yang memiliki entalpi pembentukan yang positiv. Reaksi – reaksi gas nitrogen harus berlangsung dalam kondisi khusus, misalnya suhu dan tkanan tinggi, dibantu oleh suatu katalis dengan menggunakan energi listrik, atau diuraikan oleh mikroorganisme tertentu. Proses pengubahan nirogen menjadi senyawa –senyawa yang dikenal sebagai proses fiksasi nitrogen. Ketika kita bernapas, gas nitrogen bersama udara masuk dan keluar paru-paru tanpa mengalami perubahan sedikitpun. Meskipun setiap saat kita senantiasa berenang dalam lautan nitrogen, tubuh kta tidak dapat mengambil nitrogen secara langsung dari udara. Nitrogen dalam yubuh kita berasal dari makanan yang kita makan , bukan dari udara yang kita irup.

C.   FIKSASI NITROGEN

Fiksasi tau penambatan nitrogen merupakan proses reduksi N₂ menjadi NH₄, dan proses ini hanya bisa dilakukan oleh mikroba prokariota. Pada polong-polongan yang berperan dalam fiksai N₂ dalam akar adalah spesies bakteri dari genus Rhizobium. Rhizobium adalah bakteri aerob yang bertahan sebagai saprofit dalam tanah hingga menginfeksi bulu akar atau merusak sel epidermis. Hubungan simbiotik antar Legum dengan bakteri pemfiksasi nitrogen adalah mutualistik. Keduanya memperoleh keuntungan. Bakteri menyediakan nitrogen terfiksasi bagi legum, dan tumbuhan menyediakan karbohidrat dan senyawa organik lain untuk bakteri. Sebagian besar amonium yang dihasilkan melalui fiksasi nitrogen simbiotik digunakan oleh bintil untuk membuat asam amino, yang kemudian diangkut ke tunas dan daun melalui xylem. Koevolusi pasangan yang sangat indah ini jelas terlihat dalam kerjasama sintesis suatu molekul yang disebut leghemoglobin, dengan tumbuhan dan bakteri masing-masing membuat satu bagian molekul tersebut. Leghemoglobin adalah suatu protein yang mengandung besi, seperti hemoglobin sel darah merah manusia, berikatan secara reversibel dengan oksigen. Warna kemerahan bintil kacang kedelai disebabkan oleh leghemoglobin. Leghemoglobin bintil akar ini berperan sebagai ”buffer” oksigen, yang mengatur persediaan oksigen untuk meningkatkan respirasi yang diperlukan oleh bakteri untuk menghasilkan ATP untuk fiksasi nitrogen.

Gambar 2: perkembanagan bintil akar kedelai

1. akar menghasilkan sinyal kimia yang menarik bakteri Rhizobium. Bakteri ini kemudian akan menghasilkan sinyal yang merangsang rambut akar untuk memanjang, dan membentuk suatu benang infeksi melalui suatu invaginasi atau penonjolan ke rah dalam membran plasma.

2. Bakteri menembus korteks akar di dalam benang infeksi. Sel korteks akar dan perisikel stele mulai terbelah, dan kantung yang mengandung bakteri itu memisah ke sel kortikal dari benang infeksi yang bercabang. Membrab kabtung merupakan invaginasi dari membran plasa sel-sel akar.
3. Pertumbuhan terus berlangsung pada bagian korteks dan perisikel yang terpengaruh. Kedua masa sel-sel yang membelah ini menyatu untuk membentuk bintil akar.
4. Bintil terus tumbuh, dan jaringan pembuluh menghubungkan bintil dengan xylem dan floem stele itu sekarang berkembang. Jaringan pembuluh ini menyediakan zat-zat makanan bagi bintil dan membawa senyawa bernitrogen dari bintil kedalam stele untuk di distribusi hingga kebagian tumbuhan lain.

Penambatan nitrogen di bintil akar terjadi secara langsung didalm bakterioid. Tumbuhan inangnya menyediakan karbohidrat bagi karetoid, yang akan dioksidasi sehingga diperoleh energi. Beberapa elektron dan ATP yang diperoleh selama oksidasi di bakterioid digunakan untuk mereduksi N₂ menjadi NH₄⁺. Reaksi umum fiksasi nitrogen adalah sebagai berikut:

Gambar 3: reaksi umum fiksasi nitrogen

Disini terlihat bahwa untuk berlangsungnya reaksi ini diperlukan sejumlah elektron dan energi dengan kompleks enzim disebut nitrogenase. Enzim ini terdiri dari 2 bagian, yaitu: komponen 1 terdiri dari Fe-Mo protein dan komponen 2 terdiri dari Fe-Protein. ATP juga diduga mengikat komponen 2 sehingga menjadi tidak aktif. Sumber ATP dan H+ adalah respirasi karbohidrat berupa NADH₂ atau NADPH₂. NH_$ yang terbentuk dikeluarkan dari bakterioid dan diterima oleh sel tumbuhan inang diubah menjadi glutamin atau beberapa jenis tumbuhan menjadi alantoin dan asam alantoat.

D.   ASIMILASI NITROGEN

Jumlah relatif NO₃^- dan nitrogen organik dalam xylem bergantung pada kondisi lingkungan. Jenis tumbuhan yang akarnya mampu mengasimilasi N, dalam cairan Xylem dijumpai banyak asam amino, amide an urine, tidak dijumpai NH₄⁺. Sedangkan jika di dalm cairan xylem mengandung NO₃^- berarti akar tumbuhan itu tidak mampu mengasimilasi NO₃^-. Kalau dlam lingkungan perakaran NO₃- terdapat dalam jumlah besr, cairan xylem akan mengandung NO₃^- juga. Proses keseluruhan reduksi NO₃^- menjadi NH₄ yaitu:

a. Reduksi Nitrat

NO₃^- + NADH NO₂⁺ + NAD + H₂O

Reaksi ini berlangsung di sitosol, enzim yang mengkatalis adalah nitrat reduktase, enzim yang memindahkan dua elektron dari NADPH2, hasilnya adalah nitrite, NAD (NADP) dan H₂O. Nitrat reduktase adalh suatu enzim besar dan kompleks yang terdiri dari FAD, satu sitokrom dan Molibdenum (Mo) yang semuanya akan tereduksi dan teroksidasi pada waktu elektron diangkut dari NADH₂ ke atom nitrogen dalm NO₃

b. Reduksi Nitrit

NO₂ + 3 H₂O + 6 Fd +2 H⁺ + cahaya NH₄⁺ + 1,5O₂ +3 H₂O + 6 Fd

Reaksi ini berlangsung di kloroplas (pada daun) atau pada proplastida (pada akar), dengan enzim Nitrit reduktase. Meskipun Fd tereduksi merupakan donor elektron yang khas bagi nitrit reduktase di daun.

Gambar 4: proses keseluruhan reduksi NO₃ menjadi NH₄

E.    Pengubahan NH4⁺ mejadi senyawa organik

NH₄⁺ (ammonium) yang diserap langsung dari tanah atu yang dihasilkan oleh fiksasi N₂ tidakb pernah dijumpai tertimbun dalam tubuh tumbuhan. Ammonium ini bersifat racun, mungkin menghambat pembentukan ATP dalam kloroplas maupun dalam mitokndria. Ammonium ini segera ditangkap oleh asam glutamat untuk menjadi glutamine dengan enzim glutamine sintetase, glutamin direaksikan dengan asam α keto glutarat menjadi 2 molekul asam glutamate. Untuk reaksi ini juga diperlukan elektron yang bersal dari Fd (dalam kloroplas) dan NADH atau NADPH₂ dalam proplastida dari sel-sel non-fotosintetik. Salah satu dari kedua glutamate yang terbentuk diperlukan untuk mempertahankan reaksi 1, sedang glutamat yang kedua dapat berubah langsung menjadi protein atau asam amino lain yang diperlukan untuk sintesis protein, klorofil, asam nukleat dan lain-lain. Selain membentuk glutamate, glutamine dapat memberikan gugus amide-nya kepada asam aspartat untuk menjadi asparagin yang dikatalis oleh enzim asparagin sintetase. Glutamin dan asparagin menjadi senyawa nitrogen organik pertama yang terbentuk, selanjutnya gugus NH₂ dapat diberikan kepada α keto karboksilat, membentuk asam amino. Proses ini dinamakan transaminasi. Dengan transaminasi berbagai asam amino dapat dibuat, tergantung pada α keto karboksilatnya.

Gambar 5: Pengubahan ammonium menjadi senyawa organik yang penting

F.    Senyawa – senyawa nitrogen

                 Senyawa-senyawa nitrogen diantaranya:

1.      Amonia  

   Amonia adalah gas yang mudah mencair, titik didihnya -33,4 ⁰C dan membeku pada -77,7⁰C. Amonia sangat mudah dikenali karena baunya yang sangat khas. Keberadannya di udara dapat terdeteksi pada kadar 50 – 60 PPM.pada kadar 100 – 200 ppm, amoniak menyeba:bkan iritasi mata dan masuk ke paru-paru. Pada konsentrasi tinggi uap ammonia mengakibatkan pary-paru dipenuhi dengan air dan dengan cepat menimbulkan kematian, bila tidak segera diberi pertolongan.

                 Amonia sangat mudah larut dalam air.  Larutan amonia bersifat basa lemah sesuai dengan reaksi sebagai berikut :

NH₃ (aq)   +  H₂O              N₂H(aq)   +   H₂O(aq)             K_b = 1,8 x 10^-5

Asam kuat mengubah ammonia menjadi ion ammonium , contohnya:

NH₃ (aq)   +  HCI (aq)                 NH₄Cl (aq)   +   H₂O (aq),  atau

NH₃ (aq)    +  H₃O⁺ (aq)                NH₄⁺ (aq)     +  H₂O  

                 Penggunaan terpenting ammonia adalah sebagai induk untuk pembuatan senyawa nitrogen yang lain, seperti asam nitrat (HNO₃), dan ammonium klorida               ( NH₄Cl). Dan pembuatan pupuk , terutama pupuk urea, CO(NH₂)_2, pupuk ammonium nitrat NH₄NO₃ dan pupuk ZA, (NH₄)₂SO₄.

Selain itu ammonia digunakan sebagai pendingin dalam pabrik es. Karenaamonia mudah mencair bila di kompresikan dan menguap kembali bila diekspansikan. Amonia juga sering digunakan sebagai pelarut karena kepolaran ammonia cair hamper sama dengan kepolaran air. Amonia caur dapat melarutkan logam golongan VA dan IIA. Larutan yang dihasilkan berwarna biru, karena terjadi amoniasi electron. Amoniasi adalah molekul zat terlarut dikelilingi ammonia cair. Hal ini serupa dengan terhidrasinya suatu kation oleh air. Contohnya:

2 Na⁺ (am)   +  2e^- (am)  +  2NH₃ (I)               H₂ (g) +  2NaH₂ (am)

Pada reaksi di atas , symbol (am) untuk menunjukan spesi yang teramoniasi. Ion amida, Sedangkan ion NH₄⁺ dalam ammonia cairbersifat asam, analog dengan ion H₃O⁺ dalam air. Oleh karena itu, reaksi netralisasi dalam ammonia cair adalah:

NH₄⁺ (am)   +  NH₂^- (am)               NH₃ (I)

Berdasarkan reaksi di atas Nh₄Cl dapat dititrasi menggunakan KNH₂ dalam amonia cair, sama halnya dengan mentitrasi HCl dengan KOH dalam pelarut air dan indikstor fenoptalein dapat digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi.

a.       Pembuatan ammonia

           Pembuatan ammonia dengan proses Haber-bosch merupakan suatu proses yang sangat pentingbdalam dunia industri, mengingatkebutuhan ammonia sebagai bahan dasar utama dalam pembuatan berbagai produk, misalnya pupuk urea, asam nitrat, dan senyawa nitrogen lainnya. Adapun reaksi proses Haber-bosch yaitu:

N₂(g)  +  3H₂ (g)                2 NH₃ (g)SO₄^-

 Untuk memberikan hasil yang optimal, reaksi tersebut berlangsung pada suhu 450^oC – 500^oC. Agar proses kesetimbangan cepat selesai, digunakan katalisator besi yang dicampur  dengan Al₂O₃, MgO, GaO, dan K₂O, untuk menggeser reaksi ke arah zat produk ( kekanan ), tekanan yang digunakan harus tinggi. Tekanan 200 atm akan memberikan hasil NH₃ 15%, tekanan, 350 atm menghasilkan NH₃ 30 % dan tekanan 1000 atm akan mendapatkan NH₃ 40%.

            Selama proses berlangsung, untuk menghasilkan jumlah amonia sebanyak-banyaknya gas nitrogen dan hidrogen di tambahkan secara terus- menerus ke dalam sistem. Amonia yang terbentuk harus segera dipisahkan ari campuran, dengan cara mengembunkanya. Ini karena titik didih amonia jauh lebih tinggi dan titik didih nitrogen dan nitrogen.

  

b.      Garam-garam ammonium

           Garam-garam ammonium terbentuk dengan ion Cl^-, No₃^-, SO₄^-, dan beberapa anion dari asam fosfat contohnya reaksi ammonia dengan asam menghasilkan garam ammonium : NH₃ (aq)  + HCl (aq)             Nh₄Cl (aq). Umumnya semua garam ammonium mudah larut dalam air dan berdisosiasi sempurna.

-          Amonium klorida                                   

            Penambahan basa kuat pada larutan ammonium klorida dapat membebaskan ammonia. Reaksinya: NH₄Cl (aq)  +  OH^-+ (aq)            NH₃ (aq)  +  Cl^- (aq)  +  H₂O (l)

NH₄Cl digunakan dalam pembuatan baterai sel kering dalam pembersih permukaan logam, dan sebagai pencair dalam pematrian logam.

Urea dibuatdari reaksi antara ammonia dengan CO₂, dan reaksinya sbb:

2NH₃  +  CO₂       H₂N – CO – NH₂ + H₂O

Reaksi ini berlangsung pada tekanan 200 atm dan suhu 185 ⁰C. Urea dalam bentuk padat mudah ditaburkan dalam lahan pertanian. Dalam tanah , air akan bereaksi dengan urea membebaskan ammonia.

-          Amonium nitrat

Amonium nitrat dibuat dari reaksi antara ammonia dengan asam nitrat, reaksinya adalah:

NH₃  +  HNO₃            NH₄NO₃

Ammonium nitrat digunakan sebagai pupuk yang mempunyai persentase N yang lebih tinggi disbanding ( NH₄)₂SO₄. Namun ammonium nitrat tidak stabil terhadap panas, berbahaya untuk penerapan tertentu dan penting penggunaannya sebagai bahan peledak.  NH₄NO₃ (s)  + N₂O (g)  +  2 H₂O (g)

-          Amonium sulfat

(NH₄)₂SO₄ merupakan pupuk padatan yang banyak digunakan. Senyawa ammonia yang digunakan sebagai pupuk adalah ammonium sulfat ( seperti NH₄H₂PO₄). Dan (NH₄)₂HPO₄). Keduanya merupakan pupuk yang baik karena menyediakan N dan P untuk pertumbuhan tanaman. Selain itu keduanya juga digunakan sebagai penghambat kebakaran.

2.      Nitrida

            Nitrida adalah senyawa biner nitrogen ( biloks 3 ) dengan unsur – unsur selain hydrogen. Nitrida logam IA dan IIA merupakan senyawa dengan titik leleh yang tinggi, bersifat ionik dan nitrogen terdapat sebagai ion N^3-. Nitrida logam dibuat melalui pemanasan pada suhu tinggi logam dengan amonia atau nitrogen. Contohnya:

3Mg (s)   +  2NH₃ (g)    900⁰C               Mg₃N₂ (s)  +  3H­_{2 (g)}

Ion nitrida N^3- merupakan basa bronsted yang kuat, memberikan NH₃ bereaksi dengan air.

            Nitrida no logam merupakan senyawa yang berikatan kovalen. Sifat-sifat senyawa itu berbeda-beda. Contohnya boron nitrida mempunyai titik leleh 3000⁰C dan sangat inert. Rumus kimia boron menunjukan rumus empirisnya, bukan rumus molekulnya. Strukturnya digambarkan sebagai berikut:

  Sebaliknya , nitrida karbonyaitu sianogen mempunyai rumus molekul (CN)₂. Senyawa ini membentuk gas dan sangat beracun. Nitrida sukfur mempunyai rumus molekul S₄N₄ meleleh pada 178⁰C, tetapi dapat meledak bila dipanaskan terlalu cepat.

3.      Hidrazin, hidrosiklamin dan azida

            Hidrazin merupakan cairan tak berwarna yang beracun, mendidih pada 113,5 ^{0 C} dan bersifat bassa yang lebih lemah dari pada amunia. Bilangan oksidasi N pada hidrazin adalah -2 hidrazin dibuat secara komersial melalui proses rasching, yaitu oksidasi amonia oleh natrium hipoklorit.

2NH_3(aq)+NaOCl_(aq)         N₂H_4(aq)+NaCl_(aq)+H₂O

Hidrazin cair digunakan sebagai bahan bakar roket.untuk keperluan ini  cair dicampur dengan 1,1 dimetilhidrazin,suatu bahan yang dapat terbakar sendiri bila di campur dengan hidrogen peroksida atau oksigen dari tangki oksigen cair.

Reaksi berlangsung sangat eksotermik, yaitu sebagai berikut:

N2H4(l)+O2(l)        N2(g)+2H2O(g)     ΔH₀ = -621,3 kj

            Hidroksilamin HONH₂ berupa padatan putih meleleh pada 350⁰C bersifat bassa dengan Kb = 6,6 x 10^-9 pada 25^o C. Bilangan oksidasi N pada hidroksi lamin adalah -1.

Asam dirozoik mengandung N dengan biloks -1/3 dalam keadaan murni. Berupa cairan tak berwarna yang sangat mudah meledak bersifat asam lemah. Ionazid berbentuk linear dan simetris, berdasarkar teori ikatan palensi bentuk struktur resoninsasinya sebagai berikut:

            Ionazid dalam pelarut air memberlakukan seperti ion halida,karena itu sering di sebut psudohalida. Diketahui ada beberapa garam yang di sebit sebagai azida. Azida dari logam berat seperti timbal azida meledak bila terbentur dengan keras, karenanya di gunakan sebagai tutup detonantor dan peralatan yang di rancang  untuk melendakan material lain.seperti bubuk mesium.

Azid dari logam 1 A tidak mudah meledak

4.      Asam Okso dan oksida nitrogen

a.    Asam nitrat, dinitrogen penoksida dan ionitra

Senyawa dengan bilangan oksidasi nitrogen tertinggi +5  adalah asam nitra,di nitrogen pentoksida dan ionitrat.

b.     Oksida nitrogen lainnya

Di nitrogen oksida N₂ O dapat di buat melalui reaksi penguraian amuniam nitrat. Penggunaan utamanya adalah sebagai anestesis.

Nitrogen oksida. Metode labolatorium untuk membuat NO melibatkan reaksi Cu dengan HNO encer dingin. Secara komersial NO di produksi melalui Oksidasi katalitik oksidasi MI menghasilkan tahap pertama pengubahan NH3 menjadi senyawa nitrogen lainnya.

Nitrogen dioksida dapat di buat melalui reaksi CU dengan HNO pekat panas.. tetapi sering kali NO berwarna cokelat yang di amati dalam suatu reaksi yang melibatkan HNO memberikan hasil reaksi NO yang tidak berwarna. NO segera di oksidasi menjadi NO₂ diudara.

G.  Peranan Nitrogen Bagi Pertumbuhan Tanaman

Nitrogen adalah unsur yang sangat penting bagi petrumbuhan tanaman. Nitrogen merupakan bagian dari protein, bagian penting konstituen dari protoplasma, enzim, agen katalis biologis yang mempercepat proses kehidupan. Nitrogen juga hadir sebagai bagian dari nukleoprotein, asam amino, amina, asam gula, polipeptida dan senyawa organik dalam tumbuhan. Dalam rangka untuk menyiapkan makanan untuk tanaman, tanaman diperlukan klorofil, energi sinar matahari untuk membentuk karbohidrat dan lemak dari C air dan senyawa nitrogen.
Adapun peranan N yang lain bagi tanaman adalah :

• Berperan dalam pertumbuhan vegetatif tanaman.
• Memberikan warna pada tanaman,
• Panjang umur tanaman
• Penggunaan karbohidrat.
• Dll.

-       Nitrogen Tersedia Bagi Tanaman

Nitrogen yang dapat di manfaatkan oleh tanaman tinggkat tingggi khususnya tanaman budidaya dapat di bedakan atas empat kelompok utama yaitu:
1. Nitrogen nitrat (NO3-),

2. Nitrogen ammonia (NH4+),

3. Nitrogen molekuler (N2) dan

4. Nitrogen organic.

Namun tidak semua dari bentuk – bentuk nitrogen ini dapat tersedia bagi tanaman. Umumnya tanaman pertanian memanfaatkan nitrat dan ammonium kecuali pada beberapa tanaman legume yang mampu memanfaatkan N bebas melalui proses fiksasi N dengan bersimbiosis dengan bakteri Rhizobium. N organic kadang – kadang dapat dimanfaatkan oleh tanaman tinggi akan tetapi tidak mampu mencukupi kebutuhan N tanaman dan umumnya dimanfaatkan lewat daun melalui pemupukan lewat daun.

Bagi tanaman pertanian terutama manfaat N dalam bentuk ion nitra, akan tetapi dalam kondisi tertentu khususnya pada tanah – tanah masam dan kondisi an aerobic tanaman akan memanfaatkan N dalam bentuk ion ammonium (NH4+). Pada tanaman – tanaman yang tumbuh aktif dengan cepat nitrat yang terabsopsi oleh akar tanaman akan terangkut dengan cepat ke daun mengikuti alur transpirasi. Oleh karena itu metabolisme nitrat pada kebanyakan tanaman budidaya umumnya terjadi didaun walaupun metabolisme nitrogen juga terjadi pada akar tanaman.

-        Gejala Kelebihan dan Kekurangan Nitrogen pada Tanaman

Kekurangan salah satu atau beberapa unsur hara akan mengakibatkan pertumbuhan tanaman tidak sebagaimana mestinya yaitu ada kelainan atau penyimpangan-penyimpangan dan banyak pula tanaman yang mati muda yang sebelumnya tampak layu dan mengering.

Adapun gejala yang ditimbulkan akibat dari kekurangan dan kelebihan unsure N bagi tnaman adalah sebagai berikut:

1. Efek kekurangan unsur N bagi Tanaman.

• Pertumbuhan kerdil,
• Warna daun menguning,
• Produksi menurun,
• Fase pertumbuhan terhenti,
• Kematian.

2. Efek dari kelebihan unsur N bagi tanaman.

• Kualitas buah menurun.
• Menyebabkan rasa pahit (spt pada buah timun).
• Produksi menurun,
• Daun lebat dan pertumbuhan vegetative yang cepat,

Menyebabkan keracunan pada tanaman.

H.   Reaksi yang Umum Terjadi pada Metabolisme Asam Amino

• Transaminasi.
• Deaminasi.
• Pembentukan urea.

1.Transaminasi

• Katalis: enzim aminotransferase.
• Mentransfer gugus amino ke α-ketoglutarate hasilnya: asam keto + glutarate.
• Enzim aminotransferase.
• Koenzim: piridoksal fosfat.
• Yg ada pada seluruh jaringan:

a.    Alanin transaminase

Piruvat + asam α-amino jadinya: L-alanin + Asam α-keto.

b.    Glutamate transaminase

α-ketoglutarat + asam α-amino jadinya: L-glutamat + asam α-keto.

• Lysine, threonine, proline, dan hidroksiproline tidak mengalami transaminasi.

2.Deaminasi

• Pemindahan gugus amino dan ion H.
• Hasilnya ammonia (NH3).
• Rangka karbonnya mengalami:
• Dioksidasi pada siklus krebs.
• Digunakan untuk glukoneogenesis.
• Diubah menjadi asam lemak.
• Enzimnya glutamate dehidrogenase:
• Reversibel.
• Sebagai enzim pengendali.
• Inhibitor alosterik: ATP, GTP, NADH.
• Aktivator alosterik: ADP, GDP.
• Didapat di berbagai jaringan dalam sitoplasma dan mitokondria.
• Enzimnya glutamate dehidrogenase:

3. Siklus Urea

• Ammonia yang toxic (NH3) diubah menjadi ammonium ion (NH4+).
• NH4+ diubah di liver jadi urea.
• Urea terdiri dari 2 NH2:
• 1 dari NH4+.
• 1 dari aspartate.
• Urea diekskresikan ke urin.

Jika asam amino berlebihan:

• Untuk sintesis protein.
• Untuk sintesis produk khusus.
• Kalau masih sisa, dikatabolisme:
• N untuk urea.
• Kerangka karbon untuk senyawa amfibolik (bisa dipecah jadi energi atau sintesis glukosa).
• Senyawa amfibolik yang terbentuk dapat digunakan untuk sintesis lemak dan glikogen.

 Metabolisme Sulfur

Tumbuhan tingkat tinggi memperoleh sulfr terutama dari penyerapan SO₄^-2. asimilasi sulfat dapat berlangsung di semua sel. Namun kebanyakan ditransport ke daun lebih dahulu, setelah di metabolisir baru dibagikan. Reaksi reduksi sulfur yaitu:

SO₄-² + ATP + 8 e + 8H+ S^-2 + 4H₂O +AMP + PiP

Tahap pertama asimilasi SO₄^-2 adalh rekasi SO₄^-2 dengan ATP menghasilkan adenosine-5-fosfosulfat (APS) dan Pirofosfat (PiP). Tahapan ini dikatalis oleh ATP sulfurilase. Dengan enzim APS kinase direaksikan lagi dengan ATP menghasilkan 3-fosfoadenosin-5-fosfosulfat (PAPS). Kedua sulfat akatif ini selanjutnya direduksi dengan bantuan enzim sulfat reduktase menjadi sulfida.

Gambar 6: Reksi sulfat menjadi sulfida

Senyawa organik S yang pertama dibentuk adalah sistein, lainnya adalah metionin. Selanjutnya sam amino ini bergabung dengan asam amino lain membentuk protein, sebagian membentuk CoA, atau S-adenosilmetionin yang diperlukan untuk pembentukan lignin, pektin, antosianin, klorofil dan sebagai prekursor hormon etilen. Beberapa jenis tumbuhan membentuk minyak atsiri mengandung merkaptans (R-SH), sulfide (R-S-R), atau sulfoksida (R-S-O-R). Senyawa lain yang dibentuktumbuhan adalh H₂S yang berbau khas, dihasilkan dalam jumlah sedikit oleh daun Angiospermae dan Coniferae. Pembentukan H₂S merupakan proses pembuangan energi karena pembentukannya memerlukan ATP dan Fd tereduksi. Tetapi dilepaskannya H₂S itu hanya terjadi jika suplai sulfur yang tereduksi (sistein) daun telah mencukupi yaitu pada siang hari dan jika suplai H₂SO₄^-2 cukup banyak. Dengan demikian pembebasan H₂S merupakan suatu mekanisme untuk menjaga agar tingkat sistein sel konstan.

Gambar 7:Reaksi perubahan sulfida menjadi sistein dan metionin

Metabolisme nitrogen pada biji yang berkecambah

• Di sel penyimpanan pada semua biji, protein cadangan disimpan pada struktur ikatan membran yang dinamakan benda protein. Benda protein bukan merupakan protein murni, tapi juga mengandung banyak fosfat, magnesium dan kalsium cadangan biji.
• Fosfat diesterifikasi menjadi enam gugus hidroksil dari gula alkohol enam karbon yang dinamakan myoinositol. Produk dari esterifikasi disebut fitat, dan ionisasi H+ dari guguis fosfat memungkinkan Mg2+, Ca2+, Zn2+, dan mungkin K+ untuk membentuk garam yang dinamakan fitin atau kadangkala fitat. Fitin biasanya menempel pada protein di benda protein.
• Imbibisi air oleh biji kering menyebabkan berlangsungnya berbagai reaksi kimia sehingga terjadi perkecambahan dan perkembangan kecambah. Protein di dalam benda protein dihidrolisis oleh proteinase (protease) dan peptidase menjadi asam amino dan amida.
• Beberapa asam amino dan amida yang dilepaskan selama proses hidrolosis protein di dalam biji akan digunakan untuk membentuk protein baru yang khusus, asam nukleat dsb. Tapi sebagian besar diangkut melalui floem ke sel yang sedang tumbuh di akar dan tajuk.
• Akar muda segera menyerap NO3- dan NH4+, dan asimilasi nitrogen untuk tumbuhan yang sedang tumbuh lainnya mulai lagi.

I.      Kelimpahan

  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.

J.     Kegunaan dan Bahaya

            Adapun kegunaan dari senyawa-senyawa nitrogen diantaranya:

  Dalam bentuk amonia niotrogen , digunakan sebagai  ahan pupuk, obat-obatan, asam nitrat, urea, hidrasin, amin, dan pendingin.

  Asam nitrat digunakan dalam pembuatan zat pewarna dan bahan peledak.

  Nitrogen sering digunakan jika diperlukan lingkungan yang inert, misalnya dalam bola lampu listrik untuk mencegah evaporasi filamen

  Sedangkan nitrogen cair banyak digunakan sebagai refrigerant (pendingin) yang sangat efektif karena relatif murah

  Banyak digunakan oleh laboratorium-laboratorium medis dan laboratoriumlaboratorium penelitian sebagai pengawet bahan-bahan preservatif untuk jangka waktu yang sangat lama, misalnya pada bank sperma, bank penyimpanan organ-organ tubuh manusia, bank darah.

     Selain kegunaan dari senyawa nitrogen adapula bahaya dari senyawa-senyawa nitrogen diantarany:

  Jika oksida nitrat (N₂O) mencapai stratosfer, ia membantu merusak lapisan ozon, sehingga menghasilkan tingkat radiasi UV yang lebih tinggi dan risiko kanker kulit serta katarak yang meningkat.

  Nitrogen oksida (N₂O) terlarut dalam air atmosferik membentuk hujan asam, yang mengkorosi batuan dan barang logam dan merusak bangunan-bangunan

  Nitrogen oksida (N₂O) berkontribusi bagi pemanasan global.Walaupun konsentrasi oksida nitrat di atmosfer sangat rendah dibanding karbon dioksida, potensi pemanasan global oksida nitrat adalah sekitar 300 kali lebih besar.

  Kelebihan nitrogen di perairan menyebabkan berkurangnya kadar oksigen dalam air sehingga menyebabkan kepunahan kehidupan di perairan.

BAB III

PENUTUPAN

1.      Simpulan

          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 diantaranyayaitu nitrida, Hidrazin, Hidroksilamin, azida serta asam okso dan oksida nitrogen.

2.    Saran dan kritik

          Dalam pembuatan makalah ini mungkin masih dalam tahap penyempurnaan. Oleh karena itu, saran dan kritik para pembaca sangat kami harapkan untuk melengkapi kesempurnaan makalah ini.    

DAFTAR PUSTAKA

-          Farida,ida. Kimia anorganik I program studi pendidikan kimia fakultas tarbiyah dan keguruan . Universitas UIN sunan Gunung Djati bandung.

-          Anshryirfan. Penuntun belajar kimia.januari 1988.ganeca axact bandung.

-          www.google chemistry nitrogen