NITROGEN OKSIDA (NOX): FORMULASI DAN TATA NAMA - KIMIA - 2025

The nitrogen oksida adalah senyawa anorganik dasarnya gas yang mengandung nitrogen dan oksigen. Rumus kimia kelompoknya adalah NO _x , yang menunjukkan bahwa oksida memiliki perbandingan oksigen dan nitrogen yang berbeda.

Kepala nitrogen golongan 15 pada tabel periodik, sedangkan kepala oksigen golongan 16; kedua unsur tersebut adalah anggota periode 2. Kedekatan ini menyebabkan bahwa dalam oksida ikatan N - O bersifat kovalen. Jadi, ikatan dalam nitrogen oksida bersifat kovalen.

Semua ikatan ini dapat dijelaskan dengan menggunakan teori orbital molekul, yang mengungkapkan paramagnetisme (elektron tidak berpasangan pada orbital molekul terakhir) dari beberapa senyawa ini. Dari jumlah tersebut, senyawa yang paling umum adalah oksida nitrat dan nitrogen dioksida.

Molekul pada gambar atas sesuai dengan struktur sudut dalam fase gas nitrogen dioksida (NO ₂ ). Sebaliknya, oksida nitrat (NO) memiliki struktur linier (mempertimbangkan hibridisasi sp untuk kedua atom).

Nitrogen oksida adalah gas yang dihasilkan oleh banyak aktivitas manusia, mulai dari mengendarai kendaraan atau menghisap rokok, hingga proses industri seperti limbah pencemar. Namun, secara alami NO dihasilkan oleh reaksi enzimatik dan petir dalam badai listrik: N ₂ (g) + O ₂ (g) => 2NO (g)

Suhu sinar yang tinggi memecah penghalang energi yang mencegah reaksi ini terjadi dalam kondisi normal. Penghalang energi apa? Itu dibentuk oleh ikatan rangkap tiga N≡N, membuat molekul N ₂ menjadi gas inert di atmosfer.

Bilangan oksidasi untuk nitrogen dan oksigen dalam oksidanya

Konfigurasi elektron untuk oksigen adalah 2s ² 2p ⁴ , hanya membutuhkan dua elektron untuk melengkapi oktet kulit valensinya; yaitu, ia dapat memperoleh dua elektron dan memiliki bilangan oksidasi sama dengan -2.

Sebaliknya, konfigurasi elektron untuk nitrogen adalah 2s ² 2p ³ , yang mampu memperoleh hingga tiga elektron untuk mengisi oktet valensinya; misalnya, dalam kasus amonia (NH ₃ ) ia memiliki bilangan oksidasi sama dengan -3. Tapi oksigen jauh lebih elektronegatif daripada hidrogen dan "memaksa" nitrogen untuk berbagi elektronnya.

Berapa banyak elektron yang dapat dibagi nitrogen dengan oksigen? Jika Anda membagi elektron di kulit valensi satu per satu, Anda akan mencapai batas lima elektron, sesuai dengan bilangan oksidasi +5.

Akibatnya, bergantung pada berapa banyak ikatan yang terbentuk dengan oksigen, bilangan oksidasi nitrogen bervariasi dari +1 hingga +5.

Formulasi dan nomenklatur yang berbeda

Nitrogen oksida, dalam urutan bilangan oksidasi nitrogen, adalah:

- N ₂ O, dinitrogen oksida (+1)

- TIDAK, oksida nitrat (+2)

- N ₂ O ₃ , dinitrogen trioksida (+3)

- NO ₂ , nitrogen dioksida (+4)

- N ₂ O ₅ , dinitrogen pentoksida (+5)

Nitrous oksida (N ₂ O)

Garis putus-putus pada struktur menunjukkan resonansi ikatan rangkap. Seperti semua atom, mereka memiliki hibridisasi sp ² , molekulnya datar, dan interaksi molekul cukup efektif untuk nitrogen trioksida ada sebagai padatan biru di bawah -101ºC. Pada suhu yang lebih tinggi ia meleleh dan berdisosiasi menjadi NO dan NO ₂ .

Mengapa dipisahkan? Karena bilangan oksidasi +2 dan +4 lebih stabil daripada +3, yang terakhir ada di oksida untuk masing-masing dua atom nitrogen. Hal ini, sekali lagi, dapat dijelaskan dengan stabilitas orbital molekul yang dihasilkan dari disproporsi.

Pada gambar, sisi kiri N ₂ O ₃ berhubungan dengan NO, sedangkan sisi kanan NO ₂ . Logikanya, ini dihasilkan oleh penggabungan oksida sebelumnya pada suhu yang sangat dingin (-20ºC). N ₂ O ₃ adalah nitrous acid anhydride (HNO ₂ ).

Nitrogen dioksida dan tetroksida (NO

NO ₂ adalah gas reaktif, paramagnetik, coklat atau coklat. Karena memiliki elektron yang tidak berpasangan, ia dimerisasi (mengikat) dengan molekul gas NO _{2 lainnya} untuk membentuk nitrogen tetroksida, gas tak berwarna, yang menciptakan kesetimbangan antara kedua spesies kimia:

2NO ₂ (g) <=> N ₂ O ₄ (g)

Ini adalah zat pengoksidasi yang beracun dan serbaguna, yang mampu melakukan reaksi redoks yang tidak proporsional dalam ion (oksoanion) NO ₂ ^- dan NO ₃ ^- (menghasilkan hujan asam), atau dalam NO.

Demikian juga, NO ₂ yang terlibat dalam reaksi atmosfer yang kompleks menyebabkan variasi ozon (O ₃ ) konsentrasi pada tingkat darat dan di stratosfer.

Dinitrogen pentoksida (N

Ketika terhidrasi, ia menghasilkan HNO ₃ , dan pada konsentrasi asam yang lebih tinggi, oksigen diprotonasi terutama dengan muatan parsial positif -O ⁺ -H, mempercepat reaksi redoks

Referensi

1. askIITians. ((2006-2018)). askIITians. Diperoleh pada 29 Maret 2018, dari askIITians: askiitians.com
2. Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Encyclopaedia Britannica. Diperoleh pada 29 Maret 2018, dari Encyclopaedia Britannica: britannica.com
3. Kota Tox. (2017). Kota Tox. Diperoleh pada 29 Maret 2018, dari Tox Town: toxtown.nlm.nih.gov
4. Profesor Patricia Shapley. (2010). Nitrogen Oksida di Atmosfer. Universitas Illinois. Diperoleh pada 29 Maret 2018, dari: butane.chem.uiuc.edu
5. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. Dalam The Elements of Group 15. (edisi keempat, Pp. 361-366). Mc Graw Hill