Apa itu unsur nitrogen?
Nitrogen
Nitrogen atom, juga dikenal sebagai nitrogen aktif, sangat reaktif, berbentuk triradikal dengan tiga elektron yang tidak berpasangan. Atom nitrogen bebas mudah bereaksi dengan sebagian besar unsur untuk membentuk nitrida, dan bahkan ketika dua atom nitrogen-bebas bertumbukan untuk menghasilkan molekul N yang tereksitasi, mereka dapat melepaskan begitu banyak energi pada tumbukan dengan molekul stabil semacam karbon dioksida dan air menyebabkan fisi homolitik yang menghasilkan radikal seperti CO dan O atau OH dan H. Nitrogen atomik disiapkan dengan melewatkan aliran listrik melalui gas nitrogen pada 0,1–2 mmHg, yang menghasilkan nitrogen atom bersamaan dengan emisi kuning "peach" yang memudar perlahan sebagai pendaran selama beberapa menit bahkan setelah aliran listrik berakhir.
Lambang unsur
Penulisan lambang unsur diperkenalkan pada abad pertengahan oleh John Dalton (1810) yang membuat lambang unsur yang masih sangat sederhana sebagai dasarnya adalah lingkaran. Seiring dengan perkembangan penemuan unsur J.J Bezelius (1779-1848) membuat lambang unsur yang digunakan sebagai dasar penulisan lambang unsur sampai sekarang, dengan ketentuan: satu Lambang unsur yang terdiri atas satu huruf, maka penulisanya harus dengan huruf kapital. Dua Lambang unsur yang terdiri dari atas dua huruf, maka penulisanya dengan huruf kapital pada huruf pertama, dan huruf kecil untuk yang kedua. Contoh lambang unsur : 1. Oksigen = Oxygenium = O
2, Karbon = Carbonium = C
3, Hidrogen = Hydrogenium = H
4, Kalsium = Calsium= Ca
5, Natrium = Natrium = Na
6, Magnesium = Magnesium = Mg
7, Helium = Helium = He
8, Iodium = Iodine = I
9, Neon = Neon = Ne
dan 10. Perak = Argentum = Ag
Lambang unsur
Gas nitrogen bereaksi dengan gas oksigen menjadi gas dinitrogen tetroksida.
Tuliskan persamaan reaksinya.
Jawab
Langkah I: tuliskan persamaan kerangkanya.
N2 + O2 → N2O4
Langkah II: setarakan persamaan kerangka dengan menentukan koefisien
reaksinya. Persamaan reaksinya menjadi:
N2 + 2O2 → N2O4
Periksa apakah jumlah atom pada kedua ruas sama. Jika sudah setara, lengkapi
fasanya.
N2(g) + 2O2(g) → N2O4(g)
Nitrogen
Contoh pertama kompleks dinitrogen yang ditemukan adalah (lihat gambar di kanan), dan dengan cepat banyak kompleks lainnya ditemukan. Kompleks ini, di mana molekul nitrogen menyumbang setidaknya satu pasang elektron sunyinya ke kation logam pusat, menggambarkan bagaimana N dapat mengikat logam pada nitrogenase dan katalis untuk proses Haber: Proses ini yang melibatkan aktivasi dinitrogen sangat penting dalam biologi dan dalam produksi pupuk.
Kehidupan
Semua bentuk kehidupan membutuhkan unsur kimia tertentu yang diperlukan untuk fungsi biokimia. Unsur ini meliputi karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, dan sulfur—makronutrisi untuk semua organisme Bersama, unsur-unsur ini membentuk asam nukleat, protein dan lipid, bagian besar dari materi hidup.
Nitrogen
Dinitrogen pentoksida (), yang secara termal tidak stabil dan sangat reaktif, adalah anhidrida asam nitrat, dan dapat dibuat dari dehidrasi asam nitrat dengan fosforus pentoksida. Sangat menarik untuk persiapan bahan peledak. Dinitrogen pentoksida adalah padatan kristal higroskopis yang peka terhadap cahaya. Dalam keadaan padat ia bersifat ionik dengan struktur ; sebagai gas dan dalam larutan ia berbentuk molekul ON–O–NO. Hidrasi menjadi asam nitrat berlangsung cepat, seperti halnya reaksi dengan hidrogen peroksida menghasilkan asam peroksinitrat (HOONO). adalah oksidator sangat kuat. Gas dinitrogen pentoksida terdekomposisi sebagai berikut:
Isotop nitrogen
Nitrogen alami (N) terdiri dari dua isotop stabil, nitrogen-14, yang membentuk sebagian besar nitrogen alami, dan nitrogen-15. Empat belas isotop radioaktif (radioisotop) juga telah ditemukan sejauh ini, dengan massa atom berkisar antara 10 sampai 25, dan satu isomer nuklir, N. Semua radioisotop ini berumur pendek, dengan yang berumur terpanjang adalah nitrogen-13 dengan waktu paruh 9.965 menit. Semua yang lainnya memiliki waktu paruh di bawah 7,15 detik, dengan sebagian besar berada di bawah lima per delapan detik. Sebagian besar isotop dengan nomor massa atom di bawah 14 meluruh menjadi isotop karbon, sementara sebagian besar isotop dengan massa di atas 15 meluruh menjadi isotop oksigen. Isotop berumur paling pendek yang diketahui adalah nitrogen-10, dengan waktu paruh sekitar 2,3 mikrodetik.
Pengikatan nitrogen
Nitrogen diubah menjadi ammonia dan hydrazine oleh Alexander E. Shilov pada tahun 1970. Beberapa senyawa dapat memecah molekul diatomik N. Di lingkungan yang penuh dengan nitrogen, logam lithium mampu membentuk lithium nitrida. Perlakuan terhadap senyawa nitrida dapat menghasilkan ammonia. Dua senyawa kompleks berbasis molibdenum mampu bereaksi dengan molekul N membentuk senyawa MoN dengan ikatan tiga rangkap. Sejak saat itu, senyawa kompleks berikatan tiga rangkap digunakan untuk membuat nitril.
Nitrogen
Terlepas dari penggunaannya sebagai pupuk dan penyimpan energi, nitrogen adalah konstituen beragam senyawa organik seperti Kevlar yang digunakan dalam kain berkekuatan tinggi dan sianoakrilat yang digunakan dalam "superglue". Nitrogen adalah konstituen dari semua kelas obat farmakologi utama, termasuk antibiotika. Banyak obat atau prodrug meniru molekul sinyal alami yang mengandung nitrogen: contohnya, nitrat organik nitrogliserin dan nitroprusida mengendalikan tekanan darah dengan memetabolisme menjadi dinitrogen monoksida. Banyak obat penting yang mengandung nitrogen, seperti kafeina dan morfin alami atau amfetamin sintetis, bertindak selaku reseptor neurotransmiter hewan.
Siklus nitrogen
Nukleotida yang diperlukan dalam sintesis RNA maupun DNA dapat dihasilkan melalui lintasan metabolisme, sehingga istilah "nukleotida esensial" kurang tepat. Kandungan nitrogen pada purina dan pirimidina yang didapat dari asam amino glutamina, asam aspartat dan glisina, layaknya kandungan karbon dalam ribosa dan deoksiribosa yang didapat dari glukosa.
Nitrogen
Reaksi cepat nitrogen oksida dengan air dalam hewan menghasilkan produk nitrit dalam metabolitnya. Metabolisme nitrogen protein pada hewan, umumnya, berakhir pada ekskresi urea, sementara metabolisme asam nukleat pada hewang berujung pada ekskresi urea dan asam urat. Bau yang khas dari pembusukan daging hewan disebabkan oleh pembentukan amina rantai panjang, seperti tetra- dan pentametilendiamina, yang merupakan produk pemecahan asam amino ornitin dan lisin, dalam penguraian protein.
Ion nitronium
Adisi satu elektron membentuk radikal nitril yang netral ·NO; namun kenyataannya radikal ini cukup stabil dan dikenal sebagai senyawa nitrogen dioksida.
Nitrogenase
Nitrogenase adalah enzim yang dapat mereduksi gas nitrogen di udara menjadi amonia. Gas nitrogen yang berada di alam sebanyak 78% dari komposisi udara tidak dapt digunakan oleh tanaman, oleh karena itu perlu diubah terlebih dahulu menjadi bentuk lain, salah satunya molekul amonia. Enzim nitrogenase terbagi menjadi dua yaitu dinitrogen reduktase yang memiliki molekul protein Fe dan dinitrogenase yang memiliki molekul protein Mo-Fe. Nitrogenase akan menjadi inaktif apabila terdapat oksigen yang bereaksi dengan komponen Fe dari protein.
Dinitrogen tetroksida
Nitrogen tetroksida (atau dinitrogen tetroksida) adalah senyawa kimia N2O4. Ini adalah reagen yang berguna dalam sintesis kimia. Ia membentuk sebuah campuran kesetimbangan dengan nitrogen dioksida.
Konservasi tanah
Mikroorganisme tanah berperan penting dalam ketersediaan makronutrien di alam. Seperti contoh, ketersediaan nitrogen terjadi akibat fiksasi nitrogen oleh bakteri simbiotik; bakteri tersebut memiliki enzim nitrogenase yang digunakan untuk memfiksasi nitrogen dari udara dengan hidrogen untuk membentuk amonia dan menghasilkan energi untuk dirinya. Amonia lalu diubah menjadi senyawa organik lainnya. Bakteri fiksasi nitrogen lainnya, seperti Rhizobium, hidup dalam akar leguminoceae dan membentuk simbiosis mutualisme dengan tanaman, memproduksi amonia untuk mendapatkan karbohidrat. Keberadaan mikroorganisme tanah seperti jamur, menurut Dr. Anton Muhibuddin, seorang pakar keragaman hayati jamur dari Universitas Brawijaya, Malang-Indonesia, bahwa keberadaannya dipengaruhi oleh sistem tanam dan input yang diberikan (organik dan non organik). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa
Indeks keanekaragaman lahan organik lebih tinggi 1,06920) dibandingkan non organik 1,00075). Demikian pula dengan Indeks Dominasi (dominasi satu jenis fungi) pada lahan organik lebih rendah daripada lahan non organik yaitu 0,1032 dan 0,1275.
Dalam hal siklus karbon, karbon dikeluarkan ke atmosfer melalui pembusukan dan fermentasi oleh bakteri dan jamur (detritus).
Nitrogen
Ketika terhirup pada tekanan parsial tinggi (lebih dari 4 bar, sekitar kedalaman 30 m pada selam scuba), nitrogen bersifat anestesi, menyebabkan narkosis nitrogen, suatu kondisi gangguan mental sementara yang mirip dengan keracunan dinitrogen monoksida.
Senyawa nitro
Senyawa nitro adalah senyawa organik yang mengandung satu atau lebih gugus fungsional nitro (−NO). Gugus nitro adalah salah satu kelompok senyawa yang paling umum untuk eksplosofor (kelompok fungsional yang membuat senyawa eksplosif) yang digunakan secara global. Kelompok nitro ini juga sangat menarik elektron. Karena karakteristiknya ini, ikatan alfa C−Ha (berdekatan) ke gugus nitro dapat bersifat asam. Untuk alasan yang sama, kehadiran gugus nitro pada senyawa aromatik menghambat Substitusi aromatik elektrofilik tapi memfasilitasi Substitusi aromatik nukleofilik. Gugus nitro jarang ditemukan di alam, hampir selalu diproduksi dari reaksi nitrasi dari asam nitrat.
Nitrogen
Banyak varian yang mungkin terbentuk melalui proses ini. Nitrida yang paling ionik adalah yang berasal dari logam alkali dan alkali tanah, LiN (Na, K, Rb, dan Cs tidak membentuk nitrida yang stabil karena alasan sterik) dan (M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba). Ini secara formal dapat dianggap sebagai garam anion N, meskipun pemisahan muatan tidak sepenuhnya lengkap bahkan untuk unsur-unsur yang sangat elektropositif ini. Namun, azida logam alkali dan , menampilkan anion linier, seperti, yang terkenal, dan . Azida logam sub-golongan B (berada di golongan 11 sampai 16) jauh kurang ionik, memiliki struktur yang lebih rumit, dan mudah meledak ketika terkena kejut.
Banyak nitrida biner kovalen yang diketahui. Contohnya termasuk sianogen (), trifosforus pentanitrida (), disulfur dinitrida (), dan tetrasulfur tetranitrida (). Silikon nitrida () dan germanium nitrida juga dikenali pada dasarnya kovalen: terutama silikon nitrida yang merupakan bahan yang menjanjikan dalam pembuatan keramik jika tidak terkendala pada kerumitan proses sinteringnya. Khusus untuk nitrida golongan 13, yang merupakan bahan semikonduktor yang menjanjikan, adalah bahan yang isoelektrik dengan grafit dan silikon karbida, serta memiliki kemiripan truktur: ikatan mereka berubah dari kovalen ke ionik sepanjang golongan dari atas ke bawah. Secara khusus, karena unit B–N isoelektrik dengan C–C, dan ukuran karbon berada di antara boron dan nitrogen, banyak kimia organik menemukan gaung dalam kimia boron–nitrogen, seperti pada borazina ("benzena anorganik"). Meski demikian, analoginya tidak tepat sama karena mudahnya serangan nukleofilik kepada boron yang kekurangan elektron. Hal yang tidak mungkin terjadi dalam cincin yang hanya tersusun atas karbon saja.
Unsur periode 2
Nitrogen adalah unsur pembentuk asam amino, dan tentunya juga protein, serta asam nukleat (DNA dan RNA). Ia terletak dalam struktur kimia hampir seluruh neurotransmiter, dan merupakan komponen penentu alkaloid, molekul biologi yang dihasilkan oleh banyak organisme.
Nitrogen
Seperti es kering, penggunaan utama nitrogen cair adalah sebagai refrigeran. Di antara kegunaan lain, ia digunakan dalam kriopreservasi darah, sel reproduksi (sperma dan sel telur), dan bahan serta sampel biologi lainnya. Nitrogen cair digunakan dalam tindakan klinis untuk krioterapi untuk menghilangkan kista dan kutil pada kulit. Cairan ini digunakan dalam perangkap dingin untuk peralatan laboratorium tertentu dan untuk mendinginkan detektor inframerah atau detektor sinar-X. Ia juga digunakan untuk mendinginkan unit pemroses sentral ("central processing unit", CPU) dan peralatan lain di dalam komputer yang di"overclock", dan yang menghasilkan lebih banyak panas pada pengoperasian normal. Penggunaan lain meliputi sebagai penggerus beku dan bahan mesin yang lunak atau elastis pada suhu ruang, komponen perakitan dan penghubung, dan yang lebih umum untuk memperoleh suhu sangat rendah kapanpun diperlukan (sekitar −200 °C). Saking murahnya, nitrogen cair juga sering digunakan meskipun suhu rendah tidak terlalu diperlukan, seperti pendingin makanan, pengecapan ternak, membekukan pipa untuk menghentikan aliran jika tidak terdapat katup, dan mengukuhkan tanah yang tidak stabil dengan pembekuan setiap kali bagian bawahnya digali.
Unsur kimia
Atom unsur berkemurnian kimia dapat berikatan kimia satu dengan lainnya melalui lebih dari satu cara, memungkinkan unsur murni terdapat dalam banyak struktur kimia (penataan ulang spasial atom), yang dikenal sebagai alotrop, yang memiliki sifat berbeda. Sebagai contoh, karbon dapat dijumpai sebagai intan, yang memiliki struktur tetrahedral di sekeliling masing-masing atom karbon; grafit, yang memiliki lapisan atom karbon dengan struktur heksagonal yang ditumpuk; grafena, yang merupakan lapisan tunggal grafit yang sangat kuat; fulerena, yang memiliki bentuk hampir bulat, dan tabung nano karbon, yang berbentuk tabung dengan struktur heksagonal (bahkan inipun berbeda satu dengan lainnya dalam hal sifat listrik). Kemampuan suatu unsur untuk berada dalam lebih dari satu bentuk struktur dikenal sebagai 'alotropi'.
Nutrien
Unsur-unsur kimia yang dikonsumsi dalam jumlah besar oleh tanaman berupa karbon, hidrogen, dan oksigen yang didapat dalam bentuk air dan karbon dioksida, sedangkan energi diperoleh dari sinar matahari . Nitrogen, Fosforus, and sulfur (belerang) juga dibutuhkan dalam jumlah yang relatif besar. Kesemuanya disebut "Enam Besar" unsur makro nutrien pada semua kehidupan . . Yang biasanya bersumber dari anorganik (misalnya karbon dioksida, air , nitrat, fosfat , sulfat ) ataupun senyawa organik ( misalnya karbohidrat , lipid , protein ) , .
Lambang unsur
Rumus empiris adalah rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa. Rumus kimia senyawa ion merupakan rumus empiris.
Contoh:
(a) Natrium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Na+ dan ion Cl– dengan perbandingan 1 : 1. Rumus kimia natrium klorida NaCl.
(b) Kalsium klorida merupakan senyawa ion yang terdiri atas ion Ca2+ dan ion Cl-– dengan perbandingan 2 : 1. Rumus kimia kalsium klorida CaCl2.
Pada kondisi kamar, sebagian unsur-unsur ada yang membentuk molekul-molekul. Rumus kimia unsur-unsur semacam ini tidak digambarkan hanya dengan lambang unsurnya, melainkan unsur beserta jumlah atom yang membentuk molekul unsur tersebut.
Contoh:
(a) Rumus kimia gas oksigen yaitu O2, berarti rumus kimia gas oksigenterdiri atas molekul-molekul oksigen yang dibangun oleh dua atomoksigen.
(b) Rumus kimia fosfor yaitu P4, berarti rumus kimia unsur fosfor terdiri atas molekul-molekul fosfor yang tiap molekulnya dibentuk dari empat buah atom fosfor.
Semua senyawa mempunyai rumus empiris. Senyawa molekul mempunyai rumus molekul selain rumus empiris. Pada banyak senyawa, rumus molekul sama dengan rumus empirisnya. Senyawa ion hanya mempunyai rumus empiris. Jadi, semua senyawa yang mempunyai rumus molekul, pasti memiliki rumus empiris. Namun, senyawa yang memiliki rumus empiris, belum tentu mempunyai rumus molekul.
Atom
Berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah "proton" yang identik dalam intinya termasuk ke dalam unsur kimia yang sama. Atom dengan jumlah proton sama namun dengan jumlah "neutron" berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur yang sama. Sebagai contohnya, semua hidrogen memiliki satu proton, namun terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron (hidrogen-1), satu isotop yang memiliki satu neutron (deuterium), dua neutron (tritium), dll. Hidrogen-1 adalah bentuk isotop hidrogen yang paling umum. Kadang-kadang ia disebut sebagai protium. Semua isotop unsur yang bernomor atom lebih besar daripada 82 bersifat radioaktif.
Karbon
Karbon atau zat arang merupakan unsur kimia yang mempunyai simbol C dan nomor atom 6 pada b periodik. Sebagai unsur golongan 14 pada tabel periodik, karbon merupakan unsur non-logam dan bervalensi 4 (tetravalen), yang berarti bahwa terdapat empat elektron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen. Terdapat tiga macam isotop karbon yang ditemukan secara alami, yakni C dan C yang stabil, dan C yang bersifat radioaktif dengan waktu paruh peluruhannya sekitar 5730 tahun. Karbon merupakan salah satu dari di antara beberapa unsur yang diketahui keberadaannya sejak zaman kuno. Istilah "karbon" berasal dari bahasa Latin "carbo", yang berarti batu bara.
Nitrogen
Meskipun nitrogen tidak beracun, jika dilepaskan ke dalam ruang tertutup ia dapat menyingkirkan oksigen, sehingga menyebabkan bahaya asfiksia. Hal ini dapat terjadi dengan gejala yang minimal, karena badan karotid manusia memiliki sistem penginderaan hipoksia (kekurangan oksigen) yang buruk serta lambat. Contohnya terjadi sesaat sebelum peluncuran misi pesawat ulang-alik pertama pada tahun 1981, ketika dua orang teknisi meninggal akibat asfiksia setelah mereka berjalan menuju suatu ruangan di dalam Mobile Launcher Platform yang diberi tekanan menggunakan nitrogen murni sebagai pencegah kebakaran.
Fosforus
Fosforus adalah unsur kimia yang memiliki lambang P dengan nomor atom 15. Fosforus berupa nonlogam, bervalensi banyak, termasuk golongan nitrogen, banyak ditemui dalam batuan fosfat anorganik dan dalam semua sel hidup tetapi tidak pernah ditemui dalam bentuk unsur bebasnya. Fosforus amatlah reaktif, memancarkan pendar cahaya yang lemah ketika bergabung dengan oksigen, ditemukan dalam berbagai bentuk, dan merupakan unsur penting dalam makhluk hidup. Kegunaan fosforus yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, dan secara luas digunakan dalam bahan peledak, korek api, kembang api, pestisida, odol, dan deterjen.
Periode tabel periodik
Unsur-unsur periode 2 melibatkan orbital 2s dan 2p. Beberapa unsur dalam periode ini merupakan unsur esensial secara biologi selain hidrogen, yaitu karbon, nitrogen, dan oksigen.
Seluruh unsur periode tiga terdapat di alam dan sekurang-kurangnya memiliki satu isotop stabil. Selain gas mulia argon, semuanya merupakan unsur esensial untuk biologi dan geologi.
Ion nitronium
Ion nitronium, , adalah suatu kation. Ia merupakan ion onium karena atom nitrogen tetravalennya dan bermuatan +1, sama seperti amonium. Ion ini terbentuk dari penghilangan satu elektron dari molekul paramagnetik nitrogen dioksida, atau protonasi asam nitrat (dengan penghilangan ).
Nitroso
Nitrosil adalah senyawa non-organic yang mengandung gugus NO, contohnya yang berikatan langsung pada logam melalui atom N, menghasilkan gugus logam–NO. Alternatifnya, contoh nonlogam adalah pereaksi yang umum nitrosil klorida (Cl−N=O).
Bintil akar
Secara umum, tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO), nitrit (NO), dan amonia (atau ion amonium, NH) dari cairan tanah. Bakteri bintil akar membantu tumbuhan untuk mengikat nitrogen bebas (N, "diazo") di udara lalu mereduksi menjadi amonia, untuk kemudian diasimilasi menjadi asam amino (penyusun protein), nukleotida (penyusun DNA dan RNA), dan senyawa-senyawa lain seperti vitamin, flavon, dan fitohormon. Proses ini terjadi di dalam sel-sel bintil akar, tepatnya di "simbiosom", suatu ruang khusus dalam sel yang terbebas dari oksigen karena oksigen diikat oleh senyawa mirip myoglobin pada hewan yang disebut leghemoglobin (disebut demikian karena warnanya juga kemerahan). Energi untuk reduksi disediakan oleh malat, sebagai produk langsung pemecahan sukrosa.
Berdasarkan proses perkembangannya, dikenal dua kelompok bintil akar: bintil terbatas ("determinate") dan tak terbatas ("indeterminate"). Bintil berkembang terbatas biasa dijumpai pada tumbuhan polong dari daerah tropika dan subtropika, seperti kedelai, buncis, dan berbagai kara.
Nitrogen
Istilah bahasa Inggris nitrogen (1794) masuk dari bahasa Prancis "nitrogène", diciptakan pada tahun 1790 oleh kimiawan Perancis Jean-Antoine Chaptal (1756-1832), dari bahasa Perancis "nitre" (kalium nitrat, juga disebut saltpeter) dan bahasa Perancis "-gene", "membuat", dari (-genes, "produsen, yang menghasilkan"). Maksud Chaptal adalah bahwa nitrogen merupakan bagian esensial dari asam nitrat, yang pada gilirannya merupakan produk dari niter. Pada masa-masa awal, niter dirancukan dengan istilah Mesir "natron" (natrium karbonat) — yang disebut νίτρον (nitron) dalam bahasa Yunani — yang, terlepas dari namanya, tidak mengandung nitrat.
Unsur kimia
Ketika unsur yang berbeda bergabung secara kimia, dengan atom-atom yang terikat melalui ikatan kimia, mereka membentuk senyawa kimia. Hanya sedikit unsur yang ditemukan tak berikatan sebagai mineral murni. Unsur alami semacam ini di antaranya adalah tembaga, perak, emas, karbon (sebagai batu bara, grafit, atau intan), dan belerang. Semua unsur, kecuali yang sangat inert seperti gas mulia dan logam mulia, biasanya ditemukan di bumi dalam bentuk gabungan kimianya, sebagai senyawa kimia. Sementara sekitar 32 unsur kimia yang ada di bumi dalam bentuk alami tak tergabung, sebagian besar berada sebagai campuran. Misalnya, udara atmosfer campuran utamanya adalah nitrogen, oksigen, dan argon, sementara unsur padat alami terjadi dalam logam paduan, seperti pada besi dan nikel.
Niter
Niter atau nitre ("British"), adalah bentuk mineral kalium nitrat, KNO, yang juga dikenal sebagai saltpeter atau saltpetre. Sejarahnya, istilah "niter" tidak dibedakan dengan baik dari natron, keduanya didefinisikan dengan sangat gamang tetapi umumnya merujuk pada senyawa karbonat atau nitrat dari natrium atau kalium. Tiga mineral terkait adalah soda niter (natrium nitrat), amonia niter (amonium nitrat), dan stronsium nitrat. Niter pernah digunakan sebagai rujukan khususnya garam nitrasi yang dikenal sebagai beragam jenis saltpeter (hanya garam nitrasi yang baik untuk pembuatan bubuk mesiu). Seiring berjalannya waktu, pada tahun 1790 niter dan asam nitrat turunannya pertama kali digunakan untuk memberi nama unsur nitrogen.
Nitrogen
Nitrogen dapat digunakan sebagai pengganti, atau dikombinasikan dengan, karbon dioksida dalam tong bertekanan untuk bir, terutama "stout" dan ale Inggris, karena gelembung yang dihasilkan lebih kecil, sehingga membuat aliran bir lebih halus dan lebih berbusa. Kapsul nitrogen peka tekanan yang umumnya dikenal sebagai ""widget"" memungkinkan bir bermuatan nitrogen untuk dikemas dalam kaleng dan botol. Nitrogen juga menggantikan karbon dioksida sebagai sumber tenaga utama untuk senjata paintball. Nitrogen harus disimpan pada tekanan yang lebih tinggi daripada CO, sehingga tangki N lebih berat dan lebih mahal. Nitrogen juga menjadi pilihan gas inert untuk asfiksia gas inert, dan sedang dipertimbangkan untuk menggantikan suntik mati di Oklahoma. Gas nitrogen, yang dibuat dari dekomposisi natrium azida, digunakan untuk menggembungkan kantung udara.
Nitrogen
Kurangnya nodus radial di subkelopak 2p secara langsung bertanggung jawab atas banyak sifat anomali dari baris pertama blok-p, terutama pada nitrogen, oksigen, dan fluor. Subkelopak 2p sangat kecil dan memiliki radius yang sangat mirip dengan kelopak 2s, sehingga memfasilitasi hibridisasi orbital. Hal ini juga menghasilkan gaya tarik elektrostatik yang sangat besar antara inti dan elektron valensi pada kelopak 2s dan 2p, menghasilkan elektronegativitas yang sangat tinggi. Hipervalensi hampir tidak dikenal dalam unsur 2p dengan alasan yang sama, karena elektronegativitas yang tinggi menyulitkan atom nitrogen kecil untuk menjadi atom sentral pada ikatan empat elektron tiga pusat yang kaya elektron karena akan cenderung menarik elektron dengan kuat pada dirinya sendiri. Jadi, terlepas dari posisi nitrogen di kepala golongan 15 tabel periodik, kimianya menunjukkan perbedaan yang sangat besar daripada kongenernya yang lebih berat fosforus, arsen, antimon, dan bismut.
Kompleks dinitrogen logam transisi
Sebuah studi pada tahun 2006 mengenai kompleks besi-dinitrogen menunjukkan bahwa ikatan N–N secara signifikan melemah pada kompleksasi dengan atom besi dengan bilangan koordinasi rendah. Kompleks ini melibatkan ligan kargo bidentat yang menempel pada atom besi pada inti Fe–N–N–Fe, di mana bertindak sebagai ligan penjembatan antara atom besi. Meningkatkan jumlah koordinasi besi dengan memodifikasi ligan pengkhelat dan menambahkan ligan lain per atom besi menunjukkan peningkatan kekuatan ikatan N–N dalam kompleks yang dihasilkan. Dengan demikian diduga bahwa Fe dalam lingkungan koordinasi rendah merupakan faktor kunci untuk fiksasi nitrogen oleh enzim nitrogenase, karena kofaktor Fe–Mo juga menampilkan Fe dengan bilangan koordinasi rendah.
Unsur periode 2
Oksigen adalah unsur paling umum ketiga berdasar massa di alam semesta (meskipun karbon membentuk lebih banyak atom tetapi lebih ringan). Oksigen sangat elektronegatif dan nonlogam, gas (biasanya diatomik) yang sangat dingin. Hanya fluor yang lebih reaktif di antara unsur-unsur non logam. Oksigen hanya kekurangan dua elektron untuk memenuhi kaidah oktet dan mudah menarik elektron dari unsur lain. Ia bereaksi hebat dengan logam alkali dan fosfor putih pada suhu ruang dan kurang hebat dengan logam alkali tanah yang lebih berat daripada magnesium. Pada suhu yang lebih tinggi, ia membakar sebagian besar logam dan nonlogam (termasuk hidrogen, karbon, dan belerang). Banyak oksida sangat stabil sehingga sulit mengalami dekomposisi—seperti air, karbon dioksida, alumina, silika, dan oksida besi (yang terakhir sering dijumpai sebagai karat). Oksigen merupakan bagian senyawa yang paling baik dijelaskan sebagai garam dari logam dan asam yang mengandung oksigen (nitrat, sulfat, fosfat, silikat, dan karbonat).
Pniktogen
Unsur-unsur golongan nitrogen (a.k.a. golongan VA) juga diketahui sebagai IUPAC Group 15 (dulunya diketahui sebagai golongan V) dari tabel periodik.
Nitrogen
Senyawa nitrogen memiliki sejarah panjang, amonium klorida telah dikenal oleh Herodotus. Mereka terkenal pada Abad Pertengahan. Alkimiawan mengetahui asam nitrat sebagai "aqua fortis" (air kuat), dan juga senyawa nitrogen lainnya seperti garam amonium dan garam nitrat. Campuran asam nitrat dan asam klorida dikenal sebagai "aqua regia" (air raja), untuk merayakan kemampuannya melarutkan emas, raja para logam.
Siklus nitrogen
Urea merupakan zat diuretik higroskopik dengan menyerap air dari plasma darah menjadi urin. Kadar urea dalam darah manusia disebut BUN (). Peningkatan nilai BUN terjadi pada simtoma uremia dalam kondisi gagal ginjal akut dan kronis atau kondisi gagal jantung dengan konsekuensi tekanan darah menjadi rendah dan penurunan laju filtrasi pada ginjal. Pada kasus yang lebih buruk, hemodialisis ditempuh untuk menghilangkan larutan urea dan produk akhir metabolisme dari dalam darah.
Unsur periode 3
Unsur periode 3 adalah unsur-unsur pada baris (atau periode) ketiga tabel periodik. Tabel periodik disusun dalam baris-baris untuk menggambarkan keberulangan tren (periodik) sifat kimia unsur-unsur seiring kenaikan nomor atom: baris baru dimulai ketika tabel periodik melompati suatu baris dan perilaku kimia mulai berulang, artinya unsur-unsur dengan sifat yang sama jatuh pada kolom yang sama. Periode ketiga terdiri dari delapan unsur: natrium, magnesium, aluminium, silikon, fosfor, belerang, klor, dan argon. Dua pertama, natrium dan magnesium, adalah anggota blok-s tabel periodik, sementara lainnya adalah anggota blok-p. Perlu dicatat bahwa sudah ada subkulit 3d, tetapi belum terisi hingga periode 4, hal semacam ini memberi bentuk karakteristik pada tabel periodik "dua baris dalam satu waktu". Seluruh unsur periode 3 terdapat di alam dan memiliki setidaknya satu isotop stabil.
Isotop nitrogen
Nitrogen-15, atau N, adalah suatu isotop stabil langka nitrogen. Dua sumber nitrogen-15 adalah emisi positron dari oksigen-15 dan peluruhan beta dari karbon-15. Nitrogen-15 menyajikan salah satu penampang penangkapan neutron termal terendah dari semua isotop.
Unsur periode 1
Hidrogen adalah unsur esensial bagi kehidupan. Ia ada dalam air dan dalam hampir semua molekul makhluk hidup. Namun, hidrogen sebagai unsur maupun molekul diatomiknya tidak memainkan peran aktif tertentu. Ia berada dalam ikatan dengan atom karbon dan oksigen, sementara kimia dalam kehidupan lebih menekankan pada lokus-lokus aktif yang melibatkan, misalnya, oksigen, nitrogen, dan fosforus.
Kelimpahan unsur
Urutan kelimpahan unsur berdasarkan fraksi volume (yang kira-kira mendekati fraksi mol molekul) di dalam atmosfer adalah nitrogen (78.1%), oksigen (20.9%), argon (0.96%), diikuti oleh (dengan urutan acak) karbon dan hidrogen karena uap air dan karbon dioksida, yang merupakan sebagian besar dari kedua unsur di udara, merupakan komponen variabel. Sulfur, fosfor, dan semua unsur lain yang hadir dalam proporsi lebih rendah secara signifikan.
Sir William Ramsay
Pada 1892 keingintahuan Ramsay dibuat kesal oleh pengamatan John William Strutt bahwa kepadatan nitrogen yang diekstrakkan dari udara selalu lebih besar daripada nitrogen yang dibebaskan dari berbagai macam senyawa kimia. Kemudian Ramsay mulai mencari gas tak dikenal yang lebih padat di udara, yang—saat ditemukan—dinamainya argon. Saat meneliti adanya argon di mineral beruranium, ia malah menemukan helium, yang sejak 1868 telah diketahui ada, namun hanya pada matahari. Penemuan ke-2 ini membuatnya mengusulkan keberadaan golongan baru dari unsur di tabel periodik. Dengan cepat ia dan pembantunya mengisolasi neon, kripton, dan xenon dari atmosfer bumi.
Nitrogen
Nitrit juga merupakan ligan umum yang dapat membentuk ikatan koordinasi dengan lima cara. Cara yang paling umum adalah nitro (ikatan dari nitrogen) dan nitrito (ikatan dari oksigen). Isomerisme nitro-nitrito merupakan hal umum, dengan bentuk nitrito biasanya kurang stabil.
Unsur periode 2
Karbon adalah unsur paling melimpah keempat di alam semesta berdasarkan massa setelah hidrogen, helium dan oksigen dan unsur kedua yang paling melimpah dalam tubuh manusia berdasarkan massa setelah oksigen, urutan ketiga paling melimpah berdasarkan jumlah atom. Hampir tak terhingga jumlah senyawa yang mengandung karbon karena kemampuan karbon membentuk rantai C — C yang panjang lagi stabil. Molekul paling sederhana yang mengandung karbon adalah hidrokarbon, yang mengandung karbon dan hidrogen, meskipun kadang-kadang mengandung unsur lain dalam gugus fungsinya. Hidrokarbon digunakan sebagai bahan bakar fosil dan industri plastik dan petrokimia. Semua senyawa organik, yang esensial untuk kehidupan, mengandung sekurang-kurangnya satu atom karbon. Ketika bergabung dengan oksigen dan hidrogen, karbon dapat membentuk banyak gugus fungsi yang penting bagi senyawa biologi termasuk gula, lignan, kitin, alkohol, lemak, dan ester aromatik, karotenoid serta terpena. Dengan nitrogen, ia membentuk alkaloid, dan dengan penambahan belerang juga membentuk antibiotika, asam amino, dan produk-produk karet. Dengan penambahan fosfor pada unsur-unsur lain ini, ia membentuk DNA dan RNA, bahan kimia pembawa kide kehidupan, dan adenosin trifosfat (ATP), molekul pemindah energi paling penting dalam seluruh sel hidup.
Nitrogen
Nitrogen memiliki dua isotop stabil: N dan N. Isotop pertama jauh lebih umum, menyusun 99,634% nitrogen alami, dan yang kedua (yang sedikit lebih berat) sisanya 0,366%. Hal ini menyebabkan berat atomnya menjadi sekitar 14,007 u. Kedua isotop stabil ini diproduksi melalui siklus CNO dalam bintang, namun N lebih umum terjadi karena tangkapan neutronnya adalah langkah pembatas laju.N adalah salah satu dari lima nuklida ganjil–ganjil yang stabil (suatu nuklida yang memiliki jumlah proton dan neutron ganjil); empat lainnya adalah H, Li, B, dan Ta.
Nitrogen
Banyak senyawa yang penting untuk industri, seperti amonia, asam nitrat, nitrat organik (propelan dan bahan peledak), serta sianida, mengandung nitrogen. Ikatan rangkap tiga yang sangat kuat dalam nitrogen elementer (N≡N), ikatan paling kuat kedua dalam molekul diatomik setelah karbon monoksida (CO), mendominasi kimia nitrogen. Hal ini menyebabkan kesulitan untuk baik organisme maupun industri dalam mengubah N menjadi senyawa yang bermanfaat, tetapi di saat yang sama, membakar, meledakkan, atau menguraikan senyawa nitrogen untuk membentuk gas nitrogen akan melepaskan energi dalam jumlah besar yang seringkali bemanfaat. Amonia dan nitrat sintetis adalah pupuk industri utama, dan pupuk nitrat adalah polutan utama dalam eutrofikasi sistem air.
Nitril
Nitril adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional −C≡N. Awalan cyano- digunakan secara bergantian dengan istilah nitril dalam literatur industri. Nitril ditemukan dalam senyawa yang banyak berguna, termasuk metil sianoakrilat, digunakan dalam lem super, dan karet nitril, nitril yang mengandung polimer yang digunakan dalam lateks laboratorium dan sarung tangan medis. Karet nitril juga banyak digunakan pada otomotif dan segel lainnya karena tahan terhadap bahan bakar dan minyak. Senyawa organik yang mengandung beberapa gugus nitril dikenal sebagai sianokarbon.
Besi
Besi adalah unsur kimia dengan simbol Fe (dari ) dan nomor atom 26. Merupakan logam dalam deret transisi pertama. Ini adalah unsur paling umum di bumi berdasarkan massa, membentuk sebagian besar bagian inti luar dan dalam bumi. Besi adalah unsur keempat terbesar pada kerak bumi. Kelimpahannya dalam planet berbatu seperti bumi karena melimpahnya produksi akibat reaksi fusi dalam bintang bermassa besar, di mana produksi nikel-56 (yang meluruh menjadi isotop besi paling umum) adalah reaksi fusi nuklir terakhir yang bersifat eksotermal. Akibatnya, nikel radioaktif adalah unsur terakhir yang diproduksi sebelum keruntuhan hebat supernova. Keruntuhan tersebut menghamburkan prekursor radionuklida besi ke angkasa raya.
Zat-zat yang berwujud gas
senyawa
perlu diperhatikan bahwa unsur hidrogen, nitrogen, oksigen, fluorin dan klorin berbentuk molekul gas diatomik. bentuk lain dari oksigen adalah ozon (O) yang juga berwujud gas pada suhu kamar. seluruh unsur golongan 8A yaitu gas mulia merupakan gas monoatomik: He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn. dari gas-gas yang tercantum di atas hanya O yang penting bagi kehidupan kita. hidrogen sianida (HCN) merupakan racun yang mematikan. karbon monoksida (CO), hidrogen sulfida (HS), nitrogen dioksida (NO), dan belerang dioksida (SO) agak kurang beracun. gas He dan Ne secara kimiawi bersifat lembam (inert), artinya tidak bereaksi dengan zat apa pun. sebagian besar gas tidak berwarna . pengecualiannya adalah: F, Cl, dan NO. warna coklat gelap pada NO terkadang terlihat dalam udara yang terpolusi. berikut ini sifat-sifat fisis yang khas dari semua gas:
Nitrogen
Bejana yang berisi nitrogen cair dapat mengembunkan oksigen dari udara. Cairan dalam bejana semacam ini menjadi kaya oksigen (titik didih −183 °C) karena nitrogen menguap, dan dapat menyebabkan oksidasi hebat pada bahan organik.
Nitrogen
Hidrogen azida (HN) pertama kali diproduksi pada tahun 1890 melalui oksidasi larutan hidrazin menggunakan asam nitrit. HN sangat eksplosif dan bahkan larutan encernya dapat membahayakan. Ia memiliki bau yang tidak enak dan dan menjengkelkan serta merupakan racun yang berpotensi mematikan (tetapi tidak kumulatif). Hidrogen azida dapat dianggap sebagai asam konjugat dari anion azida, dan analog dengan hidrogen halida.
Nitrogen
Senyawa nitrogen secara konstan mengalami pertukaran antara atmosfer dan organisme hidup. Nitrogen pertama kali harus diolah, atau "difiksasi", menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tumbuhan, biasanya amonia. Beberapa fiksasi nitrogen terjadi akibat sambaran petir yang menghasilkan oksida nitrogen, tetapi sebagian besar dilakukan oleh bakteri diazotropik melalui enzim yang dikenal sebagai nitrogenase (meskipun saat ini fiksasi nitrogen industri menjadi amonia juga signifikan). Ketika amonia diasup oleh tanaman, amonia digunakan untuk mensintesis protein. Tanaman kemudian dimakan oleh hewan yang menggunakan senyawa nitrogen untuk mensintesis protein mereka sendiri dan mengekskresikan kotoran yang kaya nitrogen. Akhirnya, organisme ini mati dan terdekomposisi, mengalami oksidasi bakteri dan lingkungan serta denitrifikasi, mengembalikan dinitrogen bebas ke atmosfer. Fiksasi nitrogen industri dengan proses Haber sebagian besar digunakan sebagai pupuk, meskipun kelebihan limbah kaya nitrogen, ketika tercuci, menyebabkan eutrofikasi air tawar dan pembentukan perairan zona mati, karena pertumbuhan bakteri yang digerakkan nitrogen menekan oksigen air hingga titik di mana semua organisme tinggi mati. Selain itu, dinitrogen monoksida, yang dihasilkan selama proses denitrifikasi, menyerang lapisan ozon atmosferik.
Siklus nitrogen
Walaupun terdapat sangat banyak molekul nitrogen di dalam atmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif. Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadi senyawa organik dengan proses yang disebut fiksasi nitrogen.
Argon
Argon adalah unsur kimia dengan simbol Ar dan nomor atom 18. Ia berada pada golongan 18 tabel periodik dan merupakan gas mulia. Argon adalah gas ketiga yang paling umum di atmosfer bumi, dengan kelimpahan 0,934% (9.340 ppmv), menjadikannya gas dengan kelimpahan dua kali kelimpahan uap air (rata-rata 4.000 ppmv, tetapi bervariasi) dan 23 kali kelimpahan gas atmosfer lainnya, karbon dioksida (400 ppmv), dan lebih dari 500 kali kelimpahan gas mulia berikutnya, neon (18 ppmv).
Unsur kimia
Unsur kimia adalah suatu spesies atom yang memiliki jumlah proton yang sama dalam inti atomnya (yaitu, nomor atom, atau "Z", yang sama). Sebanyak 118 unsur telah diidentifikasi, yang 94 di antaranya terjadi secara alami di bumi. Sedangkan 24 sisanya, merupakan unsur sintetis. Terdapat 80 unsur yang memiliki sekurang-kurangnya satu isotop stabil dan 38 unsur yang merupakan radionuklida yang, seiring berjalannya waktu, meluruh menjadi unsur lain. Besi adalah unsur penyusun bumi paling melimpah (berdasarkan massa), sementara oksigen adalah yang paling melimpah di kerak bumi.
Unsur periode 2
Nitrogen terdapat dalam semua organisme hidup, dan siklus nitrogen menjelaskan pergerakan unsur dari udara ke dalam biosfer dan senyawa organik, kemudian kembali ke atmosfer. Nitrat sintetis adalah ingredien utama industri pupuk, dan juga polutan utama penyebab eutrofikasi sistem perairan.
Nitrogen
Untuk waktu yang lama, sumber senyawa nitrogen terbatas. Sumber daya alami berasal dari hayati atau deposit nitrat yang dihasilkan oleh reaksi atmosferik. Fiksasi nitrogen oleh proses industri seperti proses Frank–Caro (1895-1899) dan proses Haber–Bosch (1908-1913) meredakan kekurangan senyawa nitrogen, hingga setengah dari produksi pangan global (lihat aplikasi) sekarang bergantung pada pupuk nitrogen sintetis. Pada waktu yang sama, penggunaan proses Ostwald (1902) untuk menghasilkan nitrat dari fiksasi nitrogen industrial memungkinkan produksi industri nitrat berskala besar sebagai bahan baku dalam fabrikasi bahan peledak pada Perang Dunia abad ke-20.
Fluor azida
Atom nitrogen dalam molekul ini dapat diberi label dengan huruf Yunani: N untuk nitrogen yang berikatan dengan fluor, N untuk nitrogen zat antara, dan N untuk nitrogen terminal. Nitrogen terminal dapat juga diberi label N.
Nitrogen
Nitrogen adalah salah satu unsur paling penting dalam kimia organik. Banyak gugus fungsional organik terlibat dalam ikatan karbon-nitrogen, seperti amida (RCONR), amina (RN), imina (RC(=NR)R), imida ((RCO)NR), azida (RN), senyawa azo (RNR), sianat dan isosianat (ROCN atau RCNO), nitrat (RONO), nitril dan isonitril (RCN atau RNC), nitrit (RONO), senyawa nitro (RNO), senyawa nitroso (RNO), oksima (RCR=NOH), dan derivat piridina. Ikatan C–N terpolarisasi kuat ke arah nigrogen. Dalam senyawa ini, nitrogen biasanya trivalen (meskipun dapat membentuk tetravalen dalam kation amonium kuarterner, ), dengan pasangan elektron sunyi yang menyumbang alkalinitas pada senyawa dengan membentuk koordinasi dengan proton. Hal ini dapat ditiadakan oleh faktor lain: misalnya, amida tidak bersifat basa karena pasangan sunyinya terdelokalisasi ke dalam ikatan rangkap (meskipun mereka mungkin bertindak selaku basa pada pH yang sangat rendah, terprotonasi pada oksigen), dan pirola tidak asam karena pasangan sunyinya terdelokalisasi sebagai bagian dari cincin aromatik. Jumlah nitrogen dalam zat kimia dapat ditentukan menggunakan metode Kjeldahl. Secara khusus, nitrogen adalah komponen esensial asam nukleat, asam amino dan akibatnya protein, dan molekul pembawa energi adenosin trifosfat sehingga vital bagi kehidupan di muka bumi.
Nitrit
Ion nitrit, yang memiliki rumus kimia NO, adalah anion simetris dengan ikatan N-O sama panjang dan sudut ikatan O-N-O dari sekitar 120°. Setelah protonasi, asam lemah yang tidak stabil asam nitrit diproduksi. Nitrit dapat teroksidasi atau tereduksi, dengan produk agak tergantung pada oksidator/reduktor dan kekuatannya. Ion nitrit adalah ligan ambidentat, dan dikenal untuk berikatan ke pusat-pusat logam dalam setidaknya lima cara yang berbeda. Nitrit juga penting dalam biokimia sebagai sumber ampuh vasodilator nitrat oksida. Dalam kimia organik kelompok NO hadir dalam ester asam nitrit dan senyawa nitro. Nitrit juga digunakan dalam industri produksi pangan untuk menyembuhkan daging.
Nitrogen
Dikenal dua kelompok oksohalida nitrogen: nitrosil halida (XNO) dan nitril halida (XNO). XNO adalah gas yang sangat reaktif yang dapat dibuat melalui halogenasi langsung dinitrogen monoksida. Nitrosil fluorida (NOF) tak berwarna dan zat fluorinasi kuat. Nitrosil klorida (NOCl) berperilaku sama dan telah sering digunakan sebagai pelarut pengion. Nitrosil bromida (NOBr) berwarna merah. Reaksi nitril halida sebagian besar mirip: nitril fluorida (FNO) dan nitril klorida (ClNO) keduanya adalah gas reaktif dan zat halogenasi kuat.
Nitrogen
Anion nitrida (N) adalah donor "π" yang paling kuat di antara ligan yang diketahui (terkuat kedua adalah O). Kompleks nitrido umumnya dibuat melalui dekomposisi termal azida atau deprotonasi amonia, dan mereka biasanya melibatkan gugus {≡N} terminal. Anion azida linier, yang isoelektrik dengan dinitrogen monoksida, karbon dioksida, dan sianat, membentuk banyak kompleks koordinasi. Katenasi lebih lanjut jarang dijumpai meskipun diketahui ada (isoelektrik dengan karbonat dan nitrat).
Dinitrogen pentoksida
Dinitrogen pentoksida adalah senyawa kimia dengan rumus . Dikenal juga sebagai nitrogen pentoksida, adalah salah satu oksida nitrogen biner, suatu keluarga senyawa yang hanya mengandung nitrogen dan oksigen. Ia tidak stabil dan memiliki bahaya potensial sebagai oksidator yang pernah digunakan sebagai pereaksi sebagai larutan dalam kloroform untuk nitrasi, tetapi telah banyak digantikan oleh (nitronium tetrafluoroborat).
Unsur periode 2
Ia memiliki massa atom 14,00674 sma. Nitrogen elementer tak berwarna, tak berbau, tak berasa dan sebagian besar berbentuk gas diatomik inert pada kondisi standard, menyusun 78,08% atmosfer bumi berdasarkan volume. Unsur nitrogen ditemukan sebagai komponen udara yang terpisah oleh fisikawan Skotlandia Daniel Rutherford, pada 1772. Unsur tersebut terjadi secara alami dalam dua bentuk isotop: nitrogen-14 dan nitrogen-15.
Nikel
Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28.
Isotop nitrogen
Nitrogen-14 merupakan salah satu dari sangat sedikit nuklida stabil dengan jumlah ganjil proton dan neutron (masing-masing tujuh). Masing-masing ini menyumbang sebuah spin nuklir dari tambah atau kurang spin 1/2, yang memberi nukleus total magnetik satu spin.
Unsur periode 3
Fosforus adalah sebuah nonlogam multivalen dari golongan nitrogen. Sebagai mineral, fosforus hampir selalu hadir dalam tingkat oksidasi maksimalnya, sebagai batuan fosfat anorganik. Fosforus elementer terdapat dalam dua bentuk utama—fosforus putih dan fosforus merah—tetapi karena kereaktivannya yang tinggi, fosforus tidak pernah dijumpai sebagai unsur bebas di bumi.
Asam nitrat
ataupun
Metode Kjeldahl
Total Kjeldahl nitrogen atau TKN adalah jumlah dari nitrogen di terikat dalam zat organik, nitrogen di amonia (NH-N) dan dalam amonium (NH-N) dalam analisis kimia tanah, air, atau air limbah (misalnya pengolahan limbah pabrik limbah).
Pengikatan nitrogen
Nitrogen merupakan unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan karena nitrogen diperlukan untuk proses biosintesis komponen dasar tumbuhan, hewan, dan bentuk kehidupan lainnya. Nukleotida, komponen penting penyusun DNA dan RNA serta asam amino penyusun protein merupakan contoh komponen dasar penyusun kehidupan makhluk hidup. Dengan memahami hal tersebut, maka pengikatan nitrogen agar dapat digunakan bagi tumbuhan merupakan konsep penting dalam pertanian sehingga manufaktur pupuk berkembang. Pengikatan nitrogen secara sintetis juga digunakan dalam pembuatan bahan peledak. Pengikatan nitrogen di alam dapat terjadi melalui kilat dan aktivitas mikroba.
Rasio karbon terhadap nitrogen
Rasio karbon terhadap nitrogen atau rasio C/N adalah rasio dari massa karbon terhadap massa nitrogen di suatu zat. Di antara zat yang dianalisis menggunakan metode ini adalah sedimen dan kompos. Rasio C/N digunakan untuk mengetahui kondisi iklim pada masa lalu. Rasio karbon dan nitrogen dapat digunakan untuk mempelajari keberadaan tumbuhan di suatu tempat karena nitrogen diserap tumbuhan dan mikroorganisme, dan tumbuhan dan mikroorganisme yang mati meninggalkan sedimen karbon. Besarnya perbedaan antara nitrogen dan karbon tersebut juga membedakan jenis ekosistem yang pernah berada di atasnya.
Argon
"Argon" (’αργόν, bentuk tunggal ari ’αργός, bahasa Yunani yang berarti "tidak aktif", merujuk kepada ketakaktifannya secara kimia) diduga keberadaannya di udara oleh Henry Cavendish pada tahun 1785 tetapi belum diisolasi hingga tahun 1894 oleh Lord Rayleigh dan Sir William Ramsay di "University College" London dalam suatu percobaan menghilangkan seluruh oksigen, karbon dioksida, air, dan nitrogen dari sampel udara bersih. Mereka telah mengukur bahwa nitrogen yang diproduksi dari senyawa kimia adalah satu setengah persen lebih ringan daripada nitrogen dari atmosfer. Perbedaannya sekilas tak bermakna, tetapi cukup penting untuk menarik peratian mereka selama beberapa bulan. Mereka menyimpulkan bahwa ada gas lain di udara yang bercampur dengan nitrogen. Argon juga ditemui pada tahun 1882 melalui penelitian independen H.F. Newall dan W.N Hartley. Masing-masing mengamati garis baru dalam spektrum warna udara tetapi tidak mampu mengidentifikasi unsur penyebab garis tersebut. Argon merupakan anggota pertama gas mulia yang ditemukan. Simbol argon saat ini adalah "Ar", tetapi hingga tahun 1957 simbolnya adalah "A".
Bahan bakar nuklir
Uranium nitrida
Bahan bakar jenis ini sering menjadi pilihan reaktor yang didesain oleh NASA. Uranium nitrida mempunyai konduktivitas panas yang lebih baik daripada UO dan mempunyai titik lebur yang sangat tinggi. Kekurangan bahan bakar ini adalah bahwa nitrogen yang digunakan, N (bukannya N yang lebih berlimpah jumlahnya), akan menghasilkan C dari reaksi pn. Karena nitrogen yang digunakan pada bahan bakar ini sangat mahal harganya, bahan bakar ini dapat didaur ulang dengan metode "pyro" untuk mendapatkan N kembali.
Pengikatan nitrogen
Pengikatan nitrogen adalah proses di mana nitrogen (N) di atmosfer diubah menjadi amonia (NH) melalui proses alami maupun sintetik. Nitrogen yang berada di atmosfer berada dalam wujud diatomik N dan cenderung inert. Proses pengikatan membebaskan atom nitrogen untuk bereaksi.
Nitrogen dioksida
Nitrogen dioksida adalah senyawa kimia dengan rumus . Satu dari beberapa oksida nitrogen, digunakan sebagai bahan sintesis untuk pembuatan asam nitrit, yang produksinya mencapai jutaan ton tiap tahunnya. Gas ini berwarna merah-kecoklatan dan merupakan gas beracun, baunya menyengat, dan merupakan salah satu polutan udara utama.
Nitrogen
Sebagai cairan kriogenik, nitrogen cair dapat membahayakan karena dapat menyebabkan radang dingin jika tersentuh, meskipun efek Leidenfrost memberikan perlindungan pada paparan yang sangat singkat (sekitar satu detik). Menelan nitrogen cair dapat menyebabkan kerusakan organ dalam. Contohnya, pada tahun 2012, seorang wanita muda di Inggris harus menjalani pengangkatan lambung setelah memakan koktail yang dibuat dengan nitrogen cair.
Isotop nitrogen
Nitrogen-14 adalah salah satu dari dua isotop stabil (nonradioaktif) dari unsur kimia nitrogen, yang menyusun sekitar 99,636% nitrogen alami.
Nitrogen
Asam nitrit (HNO) tidak terdapat sebagai senyawa murni, tetapi adalah komponen umum dalam kesetimbangan gas dan dalam larutan akuatiknya merupakan pelarut penting. Larutan akuatiknya dapat dibuat dari asidifikasi larutan nitrit () dingin, meskipun pada suhu ruang mengalami disproporsionasi menjadi nitrat dan nitrogen oksida secara signifikan. Asam nitrit adalah asam lemah dengan p"K" 3,35 pada 18 °C. Nitrit dapat dianalisis dengan metode titrimetri melalui oksidasinya menjadi nitrat menggunakan oksidator permanganat. Mereka mudah direduksi menjadi dinitrogen monoksida dan nitrogen oksida oleh belerang dioksida, menjadi asam hiponitrit oleh timah(II), dan menjadi amonia oleh hidrogen sulfida. Garam hidrazinium bereaksi dengan asam nitrit menghasilkan azida yang bereaksi lebih lanjut menghasilkan dinitrogen monoksida dan nitrogen. Natrium nitrit agak beracun pada konsentrasi di atas 100 mg/kg, tetapi sejumlah kecil sering digunakan untuk memulihkan daging dan sebagai pengawet untuk menghindari pembusukan bakteri. Ia juga digunakan untuk sintesis hidroksilamina dan diazotasi amina aromatik primer sebagai berikut:
Dinitrogen pentoksida
padat adalah garam, yang terdiri dari anion dan kation terpisah. Kationnya adalah ion nitronium NO linier dan anionnya adalah ion nitrat NO planar. Oleh karena itu, padatannya dapat disebut "nitronium nitrat". Kedua pusat nitrogen memiliki tingkat oksidasi +5.
Imina
Imina atau imino adalah gugus fungsi atau senyawa kimia yang mengandung ikatan rangkap karbon–nitrogen. Atom nitrogen dapat melekat pada hidrogen (H) atau gugus organik (R). Jika gugus ini "bukan" atom hidrogen, maka senyawa tersebut kadang-kadang dapat dirujuk sebagai basa Schiff. Atom larbon atom memiliki tambahan dua ikatan tunggal.
Udara
Udara terdiri dari 3 unsur utama, yaitu udara kering, uap air, dan aerosol. Kandungan udara kering adalah 78,09% nitrogen, 20,95% oksigen, 0,93% argon, 0,04% karbon dioksida, dan gas-gas lain yang terdiri dari neon, helium, metana, kripton, hidrogen, xenon, ozon, radon. Uap air yang ada pada udara berasal dari evaporasi (penguapan) pada laut, sungai, danau, dan tempat berair lainnya. Aerosol adalah benda berukuran kecil, seperti garam, karbon, sulfat, nitrat, kalium, kalsium, serta partikel dari gunung berapi.
Nitrogen
Dinitrogen mampu membentuk ikatan koordinasi dengan logam melalui lima cara berbeda. Cara yang lebih baik adalah donasi ujung M←N≡N ("η") dan M←N≡N→M ("μ", bis-"η"), di mana pasangan sunyi pada atom nitrogen disumbangkan ke kation logam. Cara yang kurang dicirikan dengan baik melibatkan dinitrogen yang menyumbangkan pasangan elektron dari ikatan rangkap tiganya, baik sebagai jembatan ligan ke dua kation logam ("μ", bis-"η") atau hanya ke satu kation ("η"). Cara kelima dan unik melibatkan tripel-koordinasi sebagai jembatan ligan, yang menyumbangkan seluruh tiga pasangan elektronnya dari ikatan rangkap tiga ("μ"-N). Beberapa kompleks memiliki beberapa ligan N dan beberapa fitur N yang terikat dalam berbagai cara. Ikatan dalam kompleks dinitrogen erat kaitannya dengan senyawa karbonil, meskipun N adalah donor "σ" dan akseptor "π" yang lebih lemah daripada CO, karena N isoelektronik dengan karbon monoksida (CO) dan asetilena (). Studi teoretis menunjukkan bahwa donasi "σ" merupakan faktor yang lebih penting untuk memungkinkan pembentukan ikatan M–N daripada donasi balik "π", yang pada dasarnya hanya melemahkan ikatan N–N, dan donasi ujung ("η") lebih mudah dicapai daripada donasi sisi ("η").
Nitrogen
Nitrogen monoksida (NO) adalah molekul stabil paling sederhana dengan jumlah elektron ganjil. Pada mamalia, termasuk manusia, ini merupakan molekul pensinyalan sel yang penting yang terlibat dalam banyak proses fiiologis dan patologis. NO terbentuk melalui oksidasi katalitik amonia. Ia merupakan gas paramagnetik tak berwarna yang, karena secara termodinamika tak stabil, terurai menjadi gas nitrogen dan oksigen pada 1100–1200 °C. Ikatannya mirip dengan nitrogen, tapi satu elektron tambahan ditambahkan pada orbital anti ikatan "π"* sehingga orde ikatan berkurang menjadi sekitar 2,5. Oleh karena itu, dimerisasi menjadi O=N–N=O tidak terjadi kecuali di bawah titik didihnya (ketika isomer "cis" lebih stabil) karena sejatinya tidak terjadi peningkatan orde ikatan total dan karena elektron tak berpasangan terdelokalisasi di seberang molekul NO, maka memberikan kestabilan. Terdapat pula bukti untuk dimer O=N–O=N merah asimetris ketika nitrogen monoksida terkondensasi dengan molekul polar. Ia bereaksi dengan oksigen menghasilkan nitrogen dioksida yang berwarna coklat dan dengan halogen menghasilkan nitrosil halida. Ia juga bereaksi dengan senyawa logam transisi menghasilkan kompleks nitrosil, yang sebagian besar berwarna tajam.
Isotop nitrogen
Nitrogen-15 sering digunakan dalam NMR (spektroskopi Nitrogen-15 NMR). Berbeda dengan nitrogen-14 yang lebih berlimpah, yang memiliki suatu spin nuklir bilangan bulat dan dengan demikian momen quadrupol, N memiliki spin nuklir pecahan satu setengah, yang memberikan keuntungan bagi NMR seperti lebar garis yang lebih sempit.
NOx
NO adalah sebuah sebutan umum untuk mono-nitrogen oksida NO dan NO (nitrogen monoksida dan nitrogen dioksida). Gas ini dihasilkan dari reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara saat pembakaran, terutama pada suhu tinggi. Di tempat-tempat dengan kepadatan lalu lintas yang tinggi, seperti di kota-kota besar, jumlah nitrogen oksida yang dilepaskan ke udara sebagai polusi udara dapat meningkat signifikan. Gas NOx terbentuk di semua tempat yang terdapat pembakaran - contohnya dalam mesin. Dalam kimia atmosfer, sebutan NOx artinya adalah total konsentrasi dari NO and NO. NO bereaksi membentuk asbut dan hujan asam. NO juga merupakan senyawa utama pembentuk ozon troposfer.
Nitrogen
Garam kristal putih ini sangat peka terhadap uap air dan karbon dioksida di udara:
Terlepas dari keterbatasan kimianya, anion ortonitrat menarik dari sudut pandang struktur karena bentuk tetrahedral regulernya dan panjang ikatan N–O yang pendek, memberikan implikasi karakter polar yang signifikan pada ikatannya.
Batu bara
Nitrogen secara umum adalah bagian yang besar daripada udara yang dihirup, pada kenyataannya 80% dari udara adalah nitrogen, secara normal atom-atom nitrogen mengambang terikat satu sama lainnya seperti pasangan kimia, tetapi ketika udara dipanaskan seperti pada nyala api boiler (3000 F=1648 C), atom nitrogen ini terpecah dan terikat dengan oksigen, bentuk ini sebagai nitrogen oksida atau kadang kala itu disebut sebagai NOx. NOx juga dapat dibentuk dari atom nitrogen yang terjebak di dalam batu bara.
Atom bakhidrogen
di mana
Urikotelik
Organisme urikotelik adalah organisme yang mampu mengekskresikan asam urat atau garamnya sebagai akibat dari proses deaminasi. Di antara tiga bentuk utama ekskresi limbah nitrogen dalam organisme, asam urat merupakan yang paling beracun dan paling larut dalam air. Asam urat dapat disimpan di dalam sel dan jaringan tubuh tanpa efek beracun dan hanya membutuhkan sejumlah kecil air, sekitar 0,001 L, per 1 g nitrogen. Satu molekul asam urat juga dapat menghapus empat atom nitrogen, sehingga lebih efisien daripada ammonotelism dan ureotelism.
Hidrokarbon aromatik
Beberapa senyawa aromatik yang bukan merupakan turunan benzena disebut dengan heteroarena, senyawa-senyawa ini mengikuti Aturan Hückel. Pada senyawa-senyawa ini, paling sedikit ada satu atom karbon yang digantikan oleh atom lainnya, misalnya oksigen, nitrogen, atau sulfur. Salah satu contohn senyawanya adalah furan, sebuah senyawa heterosiklik cincin yang mempunyai 5 anggota, salah satunya atom oksigen. Contoh lainnya adalah piridina, sebuah senyawa heterosiklik cincin dengan 6 anggota, salah satunya atom nitrogen.
Nitrogen
Hidrazin umumnya dibuat melalui reaksi antara amonia dengan basa natrium hipoklorit dengan adanya gelatin atau lem:
(Serangan oleh hidroksida dan amonia dapat dibalik, sehingga melewati zat antara NHCl). Alasan penambahan gelatin adalah untuk menghilangkan ion logam seperti Cu yang mengkatalisis destruksi hidrazin melalui reaksi dengan kloramina () menghasilkan amonium klorida dan nitrogen.
Arkea
Arkea melaksanakan banyak langkah dalam siklus nitrogen. Ini meliputi reaksi yang dapat menghapus nitrogen dari ekosistem (seperti respirasi berbasis nitrat dan denitrifikasi) serta proses yang memperkenalkan nitrogen (seperti asimilasi nitrat dan fiksasi nitrogen). Para peneliti baru-baru ini menemukan keterlibatan arkea di reaksi oksidasi amonia. Reaksi-reaksi ini sangat penting dalam lautan. Arkea juga tampaknya penting untuk oksidasi amonia di tanah. Mereka menghasilkan nitrit, dan mikroba lainnya mengoksidasi ke nitrat. Tumbuhan dan organisme lain mengkonsumsi nitrat.
Nitrogen
Nitrogen umum digunakan selama preparasi sampel pada analisis kimia. Ia digunakan untuk memekatkan dan mengurangi volume sampel cair. Dengan mengarahkan aliran gas nitrogen bertekanan tegak lurus terhadap permukaan cairan menyebabkan pelarut menguap sambil meninggalkan zat terlarut dan pelarut yang tidak diuapkan.
Bakteri
Di bidang pertanian dikenal adanya suatu kelompok bakteri yang mampu bersimbiosis dengan akar tanaman atau hidup bebas di tanah untuk membantu penyuburan tanah. Kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah bakteri pengikat nitrogen atau singkatnya bakteri nitrogen. Bakteri nitrogen adalah kelompok bakteri yang mampu mengikat nitrogen (terutaman N) bebas di udara dan mereduksinya menjadi senyawa amonia (NH) dan ion nitrat (NO) oleh bantuan enzim nitrogenase. Kelompok bakteri ini biasanya bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan dan polong untuk membentuk suatu simbiosis mutualisme berupa nodul atau bintil akar untuk mengikat nitrogen bebas di udara yang pada umumnya tidak dapat digunakan secara langsung oleh kebanyakan organisme. Secara umum, kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah "rhizobia", termasuk di dalamnya genus bakteri "Rhizobium", "Bradyrhizobium", "Mesorhizobium", "Photorhizobium", dan "Sinorhizobium". Contoh bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu "Rhizobium leguminosarum", yang hidup di akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.
Isotop nitrogen
Seperti semua unsur yang lebih berat dari lithium, sumber asli nitrogen-14 dan nitrogen-15 di alam semesta diyakini adalah nukleosintesis bintang, di mana mereka dihasilkan sebagai bagian dari siklus karbon-nitrogen-oksigen.
Kelimpahan unsur
Terhadap massa, sel manusia terdiri dari 65–90% air (HO), dan sebagian besar sisanya terdiri dari molekul organik yang mengandung karbon. Oleh karena itu oksigen berkontribusi pada sebagian besar massa tubuh manusia, diikuti oleh karbon. Hampir 99% dari massa tubuh manusia terdiri dari enam unsur: oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalsium, dan fosfor. Selanjutnya 0,75% terdiri dari lima unsur berikutnya: kalium, sulfur, klorin, natrium, dan magnesium. Hanya 17 unsur diketahui secara pasti akan diperlukan untuk kehidupan manusia, dengan satu unsur tambahan (fluor) dianggap bermanfaat untuk kekuatan enamel gigi. Beberapa jejak unsur lainnya mungkin memainkan peran dalam kesehatan mamalia. Boron dan silikon yang terutama diperlukan untuk tanaman tapi memiliki peran yang tidak pasti pada hewan. Unsur-unsur aluminium dan silikon, meskipun sangat umum di kerak bumi, adalah secara mencolok langka di tubuh manusia.
Daur biogeokimia
Senyawa organik seperti protein, urea atau asam nukleat atau senyawa anorganik seperti nitrat, nitrit dan amonia merupakan senyawa yang terdapat di nitrogen. Di bawah ini tahap-tahapan terjadinya daur nitrogen yaitu