1. Dengan menggunakan teori orbital molekul, gambarkan ikatan dalam N2 dan NO. Berapa

orde ikatan masing-masing?

N2

7N = 1s2 2s

2 2p

3

Orde ikatan =

2

gantibondinmembentukyangelektronjumlahbondingmembentukyangelektronjumlah

3

2

410

• NO

7N = 1s2 2s2 2p3

8O= 1s2 2s2 2p4

Orde ikatan =

2

gantibondinmembentukyangelektronjumlahbondingmembentukyangelektronjumlah

5,2

2

510

2. Jelaskan mengapa molekul nitrogen mempunyai rumus N2 sementara pospor mempunyai

rumus P4!

Nitrogen stabil sebagai molekul diatomik yaitu N2. Molekul N2 mengandung ikatan

rangkap tiga N≡N dengan panjang ikatan yang pendek yaitu 1,09 Å. Ikatan N≡N stabil

karena panjang ikatan yang pendek tersebut karena adanya gaya tarik-menarik antar

elektron valensi kedua atom N yang sangat kuat sehingga energi ikatannya sangatlah

besar yaitu 945,4 kj/mol.

Bentuk stabil phosphor yaitu sebagai molekul poliatomik P4. Energi ikatan P≡P

adalah 481 kj/mol atau dapat dikatakan ½ kali lebih kecil daripada besar energi ikatan

N≡N. Karena energi ikatan P≡P rendah, maka kekuatan ikatannya lemah apabila dalam

bentuk diatomik P2, sehingga pospor lebih stabil sebagai molekul P4 dengan ikatan

tunggal.

3. Jelaskan pembuatan NH3 secara komersial (industri)!

Pada proses komersial, yang sering digunakan adalah proses haber -Bosch. Haber

menemukan bagaimana cara membuat kombinasi N2 dan H2 di laboratorium.

Sedangkan Carl Bosch dengan teknik kimia yang menerangkan untuk mengahasilkan

amonia pada tumbuhan di gunakan reaksi antar N2 dan H2 pada skala industri.

N2 + H2 2 NH3 + heat

Reaksi ini reversibel dan prinsip LeChatelier’s menjelaskan bahwa tekanan yang

tinggi dan suhu yang rendah adalah dibutuhkan untuk membawa reaksi ke kanan dan

membentuk NH3. suhu yang rendah memberikan perentage conversion yang tinggi

kepada NH3 tetapi reaksi berjalan sangat lambat untuk mencapai kesetimbangan dan

membutuhkan katalis. Pada kondisi sesungguhnya menggunakkan tekanan 200 atm, suhu

kira-kira 380-450°C dan katalis besi. Ini lebih ekonomis untuk menggunakan temperatur

yang lebih tinggi, sehingga kesetimbangan akan terjadi lebih cepat, meskipun ini

memberikan persentase lebih rendah

Peta aliran proses Haber

Keterangan gambar:

Bahan berupa gas N2 dan H2(A) ditekan oleh kompresor(C), selanjutnya dialirkan

melalui wadah katalitik(D). air dingin disemprotkan dari tower(E) sehingga dihasilkan

amonia(F) dan sisa gas ditekan ulang oleh kompresor(C) dan dialirkan kembali melalui(D,E)

dan seterusnya.

4. Terangka ikatan dalam NO3- !

Struktur ion NO3-

adalah segitiga planar. Semua ketiga atom oksigen adalah

equivalent. Sebagai tambahan pada ikatan, keempat pusat molekul orbital π menutupi

N dan tiga atom O. Ikatan N-O mempunyai orde ikatan 4/3. 1 dari ikatan σ dan 1/3

dari ikatan phi (π).

5. Mengapa NF3 tidak bersifat donor, sementara PF3 banyak membentuk senyawa

kompleks? Berikan contoh kompleksnya?

Karena NF3 memiliki momen dipol yang sangat kecil, maka

elektronegativitas atom F dapat menghalangi kemampuan pasangan elektron bebas

pada NF3 yang berbentuk tetrahedral untuk mebentuk ikatan dengan atom atau

molekul lain, dan juga momen dipol serta kekuatan sebagai pendonor.

Sedangkan PF3 dapat sebagai donor pasangan elektron karena bersifat lebih

mudah diikat daripada halida lain, dan kurang reaktif dibandingkan air. PF3 dapat

sebagai donor pasangan elektron bebas, membentuk ikatan kordinasi, selain itu, PF3

dapat juga sebagai ligan ada senyawa kompleks.

contoh senyawa kompleknya:

Ni(CO)4 + 4PF3 Ni(PF3)4 + 4CO

6. Mengapa PF5 diketahui, tetapi NF5 tidak ada?

Fosfor dapat membentuk PF5 karena atom phospor mempunyai orbital d yang kosong

(kulit M terisi maksimum 18 elektron) yang memungkinkan terbentuknya 5 ikatan

kovalen, sehingga pada proses hibridisasi, satu elektron 3S tereksitasi ke orbital 3d

membentuk orbital SP3d sehingga mampu membentuk 5 ikatan kovalen dengan atom

lain.

7. Jelaskan tentang siklus nitrogen di alam?

• Nitrogen yang ada di atmosfer oleh petir diubah menjadi bentuk NO yang jatuh ke

bumi bersama hujan

• N2 yang ada di udara diikat oleh bakteri yang hidup dalam akar Leguminasal (polong-

polongan), lalu diubah menjadi nitrat (NO3), dengan persamaan reaksi

N2 + O2 NO3

• Nitrat yang terbentuk kemudian diserap oleh akar tumbuhan menjadi protein

tumbuhan

• Tumbuhan dimakan hewan lalu berbah menjadi protein hewani

• Hewan dan tumbuhan mati lalu membusuk dan terurai menjadi garam amonium

(NH3)

• NH3 yang terurai akan kembali menjadi N2 dan kembali ke udara

8. Jelaskan manakah yang lebih asam:

a. HNO2 atau HNO3

b. HNO3 atau H3PO3

HNO3 lebih asam dari pada HNO2 karena jumlah atom O pada HNO3 lebih banyak (3)

dari pada HNO2 yang hanya memiliki 2 atom O sehingga dengan meningkatnya

jumlah atom O maka :

• delokalisasinya elektron lebih besar HNO3 > HNO2

• densitas elektron menurun HNO3 < HNO2

• tarik menarik proton menurun HNO3 < HNO2

• kebasaan menurun HNO3 < HNO2

• keasaman meningkat HNO3 > HNO2

Jadi HNO3 lebih asam dari pada HNO2

• Jari-jari atom pusat HNO3 < H3PO3

• delokalisasinya elektron HNO3 < H3PO3

• kelektronegativan HNO3 > H3PO3

• densitas elektron HNO3 > H3PO3

• tarik menarik proton HNO3 > H3PO3

• sifat kebasaan HNO3 < H3PO3

• sifat keasaman HNO3 > H3PO3

Jadi HNO3 lebih asam dari pada H3PO3

9. Gambarkan struktur P4O10! Terangkan mengapa panjang ikatan P – O pada pojoknya

lebih pendek daripada panjang ikatan P – O pada sudut-sudutnya!

Pada P4O10 panjang ikatan P-O pada pojok-pojoknya lebih pendek daripada panjang

ikatan P-O pada sust-sudutnya karena besar panjang ikatan P-O pada pojok-pojoknya

ialah 1,43 Å tetapi besar panjang ikatan P-O pada susut-sudutnys ialah 1,60 Å. Pada

P4O6 ikatan P-O pojok-pojoknya berikatan tunggal sedangkan pada P4O10 ikatan P-O

pojok-pojoknya berikatan rangkap dua karena mengikat satu atom lagi. Panjang ikatan

rangkap dua lebih pendek dibandingkan panjang ikatan tunggal. Pada P4O10 setiap

pasangan elektron bebas pada keempat P membentuk ikatan koordinasi dengan atom O.

Ikatan kordinasi dalam molekul ini lebih pendek daripada ikatan tunggal yang normal,

karena pada ikatan tunggal normal, ikatan yang terbentuk berasal dari overlaping orbital-

orbital pπ- pπ. Pada ikatan kordinasi seluruh obital P pada atom O bertumpang tindih

dengan 1 orbital kosong atom P, atau ikatannya terbentuk dari orbital pπ-dπ. Disamping

itu, tumpang tindih antara orbital p dengan d lebih disukai daripada p dengan p.

10. Tunjukkan bahwa ester pospat memiliki peranan yang penting dalam beberapa proses

kehidupan!

• Nicotinomide Adenine Dinucleotida (NAD) sangat berguna untuk degradasi asam

sitrat pada siklus Kreb untuk membuang energi

• Ester fosfat yang lain sangat berguna untuk pembentukan ATP dan mengontrol

sintesis senyawa yang lain dan menyimpan karbohidrat sebagai glikogen pada hewan.

Glukosa + ATP glukosa P + ADP

Glukosa P glikogen + PO43-

• Ester fosfat juga sangat penting untuk mensintesis protein dan asam nukleat

• Deoxyribonucleic acid bertanggung jawab untuk penyimpanan dan transfer informasi

gen. Rangkaian dari basa nitrogen sangat khusus untuk setiap asam nukleat. Molekul

DNA terdiri dari 2 benang ikatan hydrogen bersama-sama membentuk sruktur double

helix. Sedangkan RNA hampir sama, tetapi hanya membentuk struktur single helix.

• Fosfor adalah unsur kimia dengan nomor atom 15 dalam sistem periodik. Unsur ini

ditemukan di alam terutama sebagai bantuan fosfat anion dengan rumus

3Ca3(PO4)2CaX2.

• Fosfor digunakan sebagai ester fosfat dalam adenosin trifosfat, ATP, suatu senyawa

yang terdiri dari gugus adenosin, suatu nukleosida dan tiga gugus fosfat. Ketiga gugus

fosfat ini saling terikat melalui ikatan fosfat, P − O.

DAFTAR PUSTAKA

J.D.Lee.1997.Concise Inorganik Chemistry.New York:Chapman and Hill University and

Profession Division.

Sugiyato, kristian.2003.Kimia Anorganik II.Yogyakarta:Universitas Negeri Yogyakarta

UNESA 2009