Anorganik - Senyawa Gol. VA

Anorganik - Senyawa Gol. VA

NITROGEN

KETERANGAN UNSUR:
• Simbol: N
• Radius Atom: 0.92 Å
• Volume Atom: 17.3 cm3/mol
• Massa Atom: 14.0067
• Titik Didih: 77.344 K
• Radius Kovalensi: 0.75 Å
• Struktur Kristal: Heksagonal
• Massa Jenis: 1.251 g/cm3
• Konduktivitas Listrik: x 106 ohm-1cm-1
• Elektronegativitas: 3.04
• Konfigurasi Elektron: [He]2s2p3
• Formasi Entalpi: 0.36 kJ/mol
• Konduktivitas Panas: 0.02598 Wm-1K-1
• Potensial Ionisasi: 14.534 V
• Titik Lebur: 63.15 K
• Bilangan Oksidasi: 3,5,4,2
• Kapasitas Panas: 1.042 Jg-1K-1
• Entalpi Penguapan: 2.7928 kJ/mol

Sejarah
(Latin: nitrum, Yunani: Nitron, soda alami, membentuk) Nitrogen ditemukan oleh kimiawan dan fisikawan Daniel Rutherford di tahun 1772. Dia memisahkan oksigen dan karbon dioksida dari udara dan menunjukkan gas yang tersisa tidak menunjang pembakaran atau mahluk hidup. Pada saat yang bersamaan ada beberapa ilmuwan lainny yang mengadakan riset tentang nitrogen. Mereka adalah Scheele, Cavendish, Priestley, dan yang lainnya. Mereka menamakan gas ini udara tanpa oksigen.

Sumber
Gas nitrogen (N2) terkandung sebanyak 78,1% di udara. Sebagai perbandingan, atmosfir Mars hanya mengandung 2,6% nitrogen. Dari atmosfir bumi, gas nitrogen dapat dihasilkan melalui proses pencairan (liquefaction) dan distilasi fraksi. Nitrogen ditemukan pada mahluk hidup sebagai bagian senyawa-senyawa biologis.

Unsur
Kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier menamakan nitrogen azote, yang artinya tanpa kehidupan. Walaupun begitu, senyawa-senyawa nitrogen ditemukan di makanan, pupuk, racun dan bahan peledak. Sebagai gas nitrogen tidak bewarna, tidak memiliki aroma dan dianggap sebagai inert element (elemen yang tak bereaksi). Sebagai benda cair, ia juga tidak bewarna dan beraroma dan memiliki ketampakan yang sama dengan air. Gas nitrogen dapat dipersiapkan dengan memanaskan solusi amonium nitrat (NH4NO3) dalam air.

Senyawa nitrogen
Natrium nitrat (NaNO3) dan kalium nitrat (KNO3) terbentuk oleh dekomposisi bahan-bahan organik dengan senyawa-senyawa logam tersebut. Dalam kondisi yang kering di beberapat tempat, saltpeters (garam) ini ditemukan dalam jumlah yang cukup dan digunakan sebagai pupuk. Senyawa-senyawa inorganik nitrogen lainnya adalah asam nitrik (HNO3), ammonia (NH3) dan oksida-oksida (NO, NO2, N2O4, N2O), sianida (CN-), dsb. Siklus nitrogen adalah salah satu proses yang penting di alam bagi mahluk hidup. Walau gas nitrogen tidak bereaksi, bakteri-bakteri dalam tanah dapat memperbaiki nitrogen menjadi bentuk yang berguna (sebagai pupuk) bagi tanaman. Dengan kata lain, alam telah memberikan metode untuk memproduksi nitrogen untuk pertumbuhan tanaman. Binatang lantas memakan tanaman-tanaman ini dimana nitrogen telah terkandung dalam sistim mereka sebagai protein. Siklus ini lengkap ketika bakteria-bakteria lainnya mengubah sampah senyawa nitrogen menjadi gas nitrogen. Sebagai komponen utama protein, nitrogen merupakan bahan penting bagi kehidupan.

Amonia
Amonia (NH3) merupakan senyawa komersil nitrogen yang paling penting. Ia diproduksi menggunakan proses Haber. Gas natural (metana, CH4) bereaksi dengan uap panas untuk memproduksi karbon dioksida dan gas hidrogen (H2) dalam proses dua langkah. Gas hidrogen dan gas nitrogen lantas direaksikan dalam proses Haber untuk memproduksi amonia. Gas yang tidak bewarna ini bau yang menyengat dapat dengan mudah dicairkan. Bahkan bentuk cair senyawa ini digunakan sebagai pupuk nitrogen. Amonia juga digunakan untuk memproduksi urea (NH2CONH2), yang juga digunakan sebagai pupuk dalam industri plastik, dan dalam industri peternakan sebagai suplemen makanan ternak. Amonia sering merupakan senyawa pertama untuk banyak senyawa nitrogen.


POSFOR

KETERANGAN UNSUR:
• Simbol: P
• Radius Atom: 1.28 Å
• Volume Atom: 17 cm3/mol
• Massa Atom: 30.9738
• Titik Didih: 553 K
• Radius Kovalensi: 1.06 Å
• Struktur Kristal: Monoclinic
• Massa Jenis: 1.82 g/cm3
• Konduktivitas Listrik: 10 x 106 ohm-1cm-1
• Elektronegativitas: 2.19
• Konfigurasi Elektron: [ne]3s2p3
• Formasi Entalpi: 0.63 kJ/mol
• Konduktivitas Panas: 0.235 Wm-1K-1
• Potensial Ionisasi: 10.486 V
• Titik Lebur: 317.3 K
• Bilangan Oksidasi: ?3,5,4
• Kapasitas Panas: 0.769 Jg-1K-1
• Entalpi Penguapan: 12.4 kJ/mol

Sejarah
(Yunani, phosphoros, yang memiliki cahaya; nama kuno untuk planet Venus ketika tampak sebelum matahari terbit). Brand menemukan fosfor di tahun 1669 dengan mempersiapkannya dari air kencing.
Sifat
Fosfor terdapat dalam empat atau lebih bentuk alotropik: putih (atau kuning), merah, dan hitam (atau ungu). Fosfor biasa merupakan benda putih seperti lilin. Bentuknya yang murni tidak memiliki warna dan transparan. Fosfor putih memiliki dua modifikasi: alfa dan beta dengan suhu transisi pada -3,8 derajat Celcius.
Ia tidak terlarut dalam air, tetapi melarut dalam karbon disulfida. Ia dapat terbakar dengan mudah di udara dan membentuk pentaoksida.
Sumber
Tidak pernah ditemukan di alam, unsur ini terdistribusikan dalam berbagai mineral. Batu fosfat, yang memiliki mineral apatit, merupakan tri-kalsium-fosfat yang tidak murni dan merupakan sumber penting elemen ini. Deposit yang besar telah ditemukan di Rusia, Maroko, dan negara bagian Florida, Tennessee, Utah, dan Idaho.
Penanganan
Fosfor sangat beracun. 50 mg bahan ini dosis yang sangat fatal. Jangan terekspos pada fosfor putih lebih dari 0,1 mg/m3 (berdasarkan 8 jam berat rata-rata, selama 40 jam per minggu). Fosfor putih harus disimpan dalam air, karena sangat reaktif dengan udara. Alat khusus (forceps) juga perlu digunakan untuk menangani unsur ini karena dapat membakar kulit.
Ketika terekspos pada sinar matahai atau ketika dipanaskan dalam uapnya sampai 250 derajat Celcius, ia terubah ke dalam berbagai bentuk merah yang tidak bereaksi di udara secara mudah seperti bentuknya yang putih. Bentuk ini juga tidak sebahaya bentuk putih. Tetapi tetap perlu kehati-hatian dalam menanganinya, karena ia dapat berubah bentuk lagi ke yang putih pada suhu-suhu tertentu serta mengeluarkan asap beracun jika dipanaskan. Bentuk merah cukup stabil, menguap dengan tekanan udara 1 atm dan 17o C dan diguankan dalam membuat korek api yang aman, kembang api, pestisida, bomb asap, dll.
Produksi
Fosfor putih dapat dibentuk oleh berbagai metoda. Salah satu proses, tri-kalsium fosfat dipanaskan dengan karbon dan silika dalam tungku pemanas listrik. Fosfor elementer terbebaskan sebagai uap dan terkumpul sebagai asam fosfor, bahan utama untuk pupuk super fosfat.

Kegunaan
Dalam beberapa tahun terakhir, asam fosfor yang mengandung 70% – 75% P2O5, telah menjadi bahan penting pertanian dan produksi tani lainnya. Permintaan untuk pupuk secara global telah meningkatkan produksi fosfat yang banyak. Fosfat juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti yang digunakan pada lampu sodium. Kalsium fosfat digunakan untuk membuat perabotan China dan untuk memproduksi mono-kalsium fosfat. Fosfor juga digunakan dalam memproduksi baja, perunggu fosfor, dan produk-produk lainnya. Trisodium fosfat sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk menjaga korosi pipa-pipa. Fosfor juga merupakan bahan penting bagi sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang.


ARSEN

KETERANGAN UNSUR:
• Simbol: As
• Radius Atom: 1.39 Å
• Volume Atom: 13.1 cm3/mol
• Massa Atom: 74.9216
• Titik Didih: 876 K
• Radius Kovalensi: 1.2 Å
• Struktur Kristal: Rhombohedral
• Massa Jenis: 5.78 g/cm3
• Konduktivitas Listrik: 3.8 x 106 ohm-1cm-1
• Elektronegativitas: 2.18
• Konfigurasi Elektron: [Ar]3d10 4s2p3
• Formasi Entalpi: 27.7 kJ/mol
• Konduktivitas Panas: 50 Wm-1K-1
• Potensial Ionisasi: 9.81 V
• Titik Lebur: 1090 K
• Bilangan Oksidasi: ?3,5
• Kapasitas Panas: 0.33 Jg-1K-1
• Entalpi Penguapan: 32.4 kJ/mol
Sejarah
(Latin: arsenicum, Yunani: arsenikon, orpiment kuning, identik dengan arenikos, lelaki, dari kepercayaan Yunani bahwa logam memiliki kelamin yang berbeda; Arab: Az-zernikh, orpiment dari Persia zerni-zar, emas). Unsur arsen muncul dalam dua bentuk padat: kuning dan abu-abu atau metalik, dengan berat jenis masing-masing 1.97 dan 5.73. Dipercayai Albertus Magnus menerima unsur ini di tahun 1250. Pada tahun 1649 Schroeder menerbitkan dua metode untuk mempersiapkan unsur ini.Mispickel, arsenopyrite, (FeSAs) merupakan mineral yang paling banyak ditemukan, yang jika dipanaskan, sublimasi arsen meninggalkan besi sulfida.

Sifat-sifat
Logam ini bewarna abu-abu, sangat rapuh, kristal dan semi-metal benda padat. Ia berubah warna dalam udara, dan ketika dipanaskan teroksida sangat cepat menjadi arsen oksida dengan bau bawang. Arsen dan senyawa-senyawanya sangat beracun.
Kegunaan
Arsen digunakan dalam pembuatan perunggu dan kembang api. Senyawanya yang paling penting adalah arsen putih, sulfida, Paris hijau, dan arsen timbal; tiga yang terakhir telah digunakan sebagai insektisida dan racun di bidang pertanian. Tes Marsh menggunakan formasi arsine. Arsen juga mulai banyak digunakan sebagai agen pendoping dalam peralatan solid-state seperti transistor. Galium arsen digunakan sebagai bahan laser untuk mengkonversi listrik ke cahaya koheren secara langsung.


ANTIMON

KETERANGAN UNSUR:
• Simbol: Sb
• Radius Atom: 1.59 Å
• Volume Atom: 18.4 cm3/mol
• Massa Atom: 121.757
• Titik Didih: 1860 K
• Radius Kovalensi: 1.4 Å
• Struktur Kristal: Rhombohedral
• Massa Jenis: 6.69 g/cm3
• Konduktivitas Listrik: 2.6 x 106 ohm-1cm-1
• Elektronegativitas: 2.05
• Konfigurasi Elektron: [Kr]4d10 5s2p3
• Formasi Entalpi: 19.83 kJ/mol
• Konduktivitas Panas: 24.3 Wm-1K-1
• Potensial Ionisasi: 8.641 V
• Titik Lebur: 903.91 K
• Bilangan Oksidasi: 3,5
• Kapasitas Panas: 0.207 Jg-1K-1
• Entalpi Penguapan: 67.97 kJ/mol

Sejarah
(Yunani: anti plus monos, logam yang tidak ditemukan sendiri). Antimon telah diketahui dalam berbagai senyawa sejak zaman kuno. Ia juga diketahui sebagai logam pada awal abad ke-17.

Sumber
Unsur ini tidak banyak, tetapi ditemukan dalam 100 spesies mineral. Kadang-kadang ditemukan sendiri, tetapi lebih sering sebagai sulfide stibnite.

Sifat-sifat
Ia merupakan konduktor panas dan listrik yang buruk. Antimon dan banyak senyawanya sangat beracun.

Kegunaan
Antimon digunakan di teknologi semikonduktor untuk membuat detektor inframerah, dioda dan peralatan Hall-effect. Ia dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan timbal. Baterai, logam anti friksi, senjata ringan dan tracer bullets (peluru penjejak), pembungkus kabel, dan produk-produk minor lainnya menggunakan sebagian besar antimon yang diproduksi. Senyawa-senyawa yang mengambil setengah lainnya adalah oksida, sulfida, natrium antimonat, dan antimon tetraklorida. Mereka digunakan untuk membuat senyawa tahan api, enamel cat keramik, gelas dan pot.


BISMUT

KETERANGAN UNSUR:
• Simbol: Bi
• Radius Atom: 1.7 Å
• Volume Atom: 21.3 cm3/mol
• Massa Atom: 208.98
• Titik Didih: 1837 K
• Radius Kovalensi: 1.46 Å
• Struktur Kristal: Rhombohedral
• Massa Jenis: 9.75 g/cm3
• Konduktivitas Listrik: 0.9 x 106 ohm-1cm-1
• Elektronegativitas: 2.02
• Konfigurasi Elektron: [Xe]4f14 5d10 6s2p3
• Formasi Entalpi: 11 kJ/mol
• Konduktivitas Panas: 7.87 Wm-1K-1
• Potensial Ionisasi: 7.289 V
• Titik Lebur: 544.59 K
• Bilangan Oksidasi: 3,5
• Kapasitas Panas: 0.122 Jg-1K-1
• Entalpi Penguapan: 179 kJ/mol
Sejarah
(Yunani: Weisse Masse, zat putih. Di kemudian hari disebut Wisuth dan Bisemutum). Pada masa awalnya, bismut sempat disangka sebagai seng dan timbal. Calude Geoffroy the Younger menunjukkan bahwa bismut beda dengan timbal pada tahun 1753.

Sifat-sifat
Unsur ini merupakan kristal putih, logam yang rapuh dengan campuran sedikit bewarna merah jambu. Ia muncul di alam tersendiri. Bismut merupakan logam paling diamagnetik, dan konduktor panas yang paling rendah di antara logam, kecuali raksa. Ia memiliki resitansi listrik yang tinggi dan memiliki efek Hall yang tertinggi di antara logam (kenaikan yang paling tajam untuk resistansi listrik jika diletakkan di medan magnet).

Sumber
Bijih yang terpenting adalah bismuthinite atau bismuth glance dan bismite. Negara-negara penghasil bismut terbesar adalah Peru, Jepang, Meksiko, Bolivia dan Kanada. Kebanyakan bismut yang diproduksi di Amerika didapatkan sebagai hasil produksi penyulingan timbal, tembaga, seng, perak dan bijih emas.

Kegunaan
Bismanol adalah magnet permanen yang terbuat dari MnBi dan diproduksi oleh US Naval Surface Weapons Center. Bismut mengembang 3.22% jika dipadatkan. Sifat ini membuat campuran logam bismut cocok untuk membuat cetakan tajam barang-barang yang dapat rusak karena suhu tinggi. Dengan logam lainnya seperti seng, kadmium, dsb. bismut membentuk campuran logam yang mudah cair yang banyak digunakan untuk peralatan keselamatan dalam deteksi dan sistim penanggulangan kebakaran. Bismut digunakan dalam memproduksi besi yang mudah dibentuk. Logam ini juga digunakan sebagai bahan thermocouple, dan memiliki aplikasi sebagai pembawa bahan bakar U235 dan U233 dalam reaktor nuklir. Garamnya yang mudah larut membentuk garam basa yang tidak terlarut jika ditambah air, suatu sifat yang kadang-kadang digunakan dalam deteksi. Bismut oksiklorida banyak digunakan di kosmetik. Bismut subnitrat dan subkarbonat diguanakan di bidang kedokteran.