Pengertian, Struktur, Sifat Fisika dan Kimia, Pembuatan, Kegunaan dan Bahaya Asam Nitrat (HNO3)

Di dalam artikel ini kamu dapat menemukan informasi tentang pengertian, struktur, sifat fisika dan kimia, pembuatan, kegunaan dan bahaya asam nitrat atau HNO3.

Pengertian Asam Nitrat (HNO3)
Asam nitrat adalah asam kuat bervalensi satu (monoprotik) dengan rumus kimia HNO3. Cairan murninya berwarna bening, bersifat sangat korosif, dan memiliki bau yang sangat tajam.

Namun HNO3 atau asam nitrat mengalami dekomposisi secara perlahan menghasilkan NO2, O2 dan H2O. Zat-zat ini membuat warna cairan HNO3 berwarna kuning kecoklatan. 

Gas NO2 ini merupakan kan gas berwarna coklat yang dihasilkan di atas cairan asam nitrat pekat. Gas ini bersifat racun yang sangat berbahaya.

Struktur Asam Nitrat (HNO3) 
Asam nitrat memiliki struktur antara dua bentuk resonansi sebagai berikut.

Asam nitrat mengalami ionisasi melepaskan 1 buah ion H+ menurut persamaan reaksi:
HNO3 ⇒ H+ + NO3-

Sifat Fisika Asam Nitrat (HNO3)

• Merupakan cairan tidak berwarna, menghasilkan uap yang bersifat beracun.
• Cairan asam nitrat bersifat sangat korosif.
• Memiliki bau yang tajam
• Merupakan asam kuat yang mengalami ionisasi sempurna menghasilkan satu buah ion H+ di dalam air.
• Karena mengalami ionisasi sempurna asam nitrat juga termasuk golongan senyawa elektrolit kuat.
• Titik beku = - 42⁰C dan titik didih = 83⁰C
• Bersifat racun

Sifat Kimia Asam Nitrat (HNO3) 

• Bereaksi dengan basa menghasilkan garam dan air. Reaksi ini disebut dengan reaksi penetralan. Contoh: HNO3 + NaOH ⇒ NaNO3 + H2O, NaNO3 = garam.
• Terdekomposisi jika dipanaskan atau terkena cahaya matahari. Reaksi dekomposisi asam nitrat adalah sebagai berikut: 4HNO3 ⇒ 4NO2 + 2H2O + O2. NO2 yang terbentuk adalah yang membuat cairan asam nitrat berubah menjadi warna kuning kecoklatan.
• Bereaksi dengan oksidator logam dan hidroksida logam menghasilkan garam dan air. Contoh reaksi asam nitrat dengan oksida logam: HNO3 + 2K2O ⇒ 2KNO3 + H2O. Contoh reaksi asam nitrat dengan hidroksida logam: NaOH + HNO3 ⇒ NaNO3 + H2O 
• Bereaksi dengan karbonat logam dan bikarbonat logam menghasilkan garam, air dan gas karbondioksida. Contoh reaksi asam nitrat dengan karbonat : CaCO3 + 2HNO3 ⇒ Ca(NO3)2 + H2O + CO2. Contoh reaksi asam nitrat dengan bikarbonat: NaHCO3 + HNO3 ⇒ NaNO3 + H2O + CO2
• Bereaksi dengan non logam. Contoh: C + 4HNO3 ⇒ CO2 + 2H2O + 4NO2. Pada reaksi ini bilangan oksidasi C naik dari 0 menjadi + 4, artinya C mengalami oksidasi. Oleh karena itu pada reaksi tersebut HNO3 bertindak sebagai agen pereduksi.
• Bereaksi dengan logam. Jika asam nitrat encer bereaksi dengan logam maka produk yang dihasilkan adalah garam, air dan gas NO. Contoh: 3Cu + 8HNO3 (encer) ⇒ 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO. Sedangkan jika asam nitrat pekat bereaksi dengan logam maka produk yang dihasilkan adalah garam, air dan gas NO2. Contoh: Cu + 4HNO3 (encer) ⇒ Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2

Merupakan agen pereduksi yang kuat. Agen pereduksi adalah zat yang mengoksidasi zat lain sementara ia sendiri mengalami reduksi.

Campuran asam klorida dan asam nitrat disebut dengan Aqua Regia, merupakan salah satu asam paling kuat yang dapat melarutkan logam paling tidak reaktif sekalipun.

Cara Penyimpanan Asam Nitrat (HNO3) 
Dalam menyimpan asam nitrat dijauhkan dari zat yang dapat memicu reaksi hebat seperti senyawa organik logam alkohol dan uap air.
Botol penyimpanan asam nitrat harus tertutup rapat.

Cairan asam nitrat juga harus disimpan dalam botol berwarna gelap (coklat). Hal ini dilakukan untuk mencegah asam nitrat-nya terdekomposisi atau bereaksi dengan zat lain jika terkena paparan cahaya matahari.

Dalam kondisi terkena cahaya matahari, asam nitrat mengurai menjadi gas NO2, O2 dan H2O. Gas NO2 adalah uap beracun berwarna coklat yang dihasilkan di atas cairan asam nitrat.

Bahaya Asam Nitrat (HNO3)

• Asam nitrat bersifat sangat korosif artinya senyawa ini dapat menyebabkan luka bakar yang parah jika mengenai kulit 
• Jika uap yang dihasilkan oleh cairan asam nitrat terhirup dapat menyebabkan rusaknya membran mukosa mulut mengganggu fungsi paru-paru dan bahkan dapat menyebabkan kematian
• Jika terkena mata dapat menyebabkan kerusakan permanen pada kornea mata
• Sedangkan jika tertelan dapat menimbulkan rasa terbakar di mulut, kerongkongan dan lambung.
• Karena bahaya yang ditimbulkan sangat serius, maka penanganan asam nitrat di laboratorium harus dilakukan dengan sangat hati-hati dan mematuhi prosedur yang telah ditetapkan oleh laboratorium.

Pembuatan Asam Nitrat (HNO3) 

Pembuatan HNO3 Bidang Industri 
Dalam bidang industri asam nitrat dibuat melalui proses Ostwald, dimana amonia anhidrat adalah bahan baku utama yang akan dioksidasi menjadi nitrogen monoksida.

Proses oksidasi tersebut berlangsung dengan bantuan katalis platinum-rhodium serta pada suhu dan tekanan yang tinggi nya.

Berikut adalah tahapan lengkap dari proses produksi asam nitrat secara komersial di bidang industri.

Oksidasi NH3 menjadi NO
Reaksi oksidasi yang terjadi adalah sebagai berikut.
4NH3 + 5O2 ⇔ 4NO + 6H2O

Reaksi diatas terjadi pada suhu dan tekanan yang tinggi, dengan kehadiran udara sebagai sumber oksigen (O2) dan dibantu oleh suatu katalis.

Tujuan reaksi diatas dilakukan pada tekanan yang tinggi adalah untuk mengurangi ukuran dari alat produksi yang dipakai sehingga biaya produksi menjadi lebih murah.

Bahkan, jika memungkinkan, amonia yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan asam nitrat juga diproduksi di tempat yang sama agar jauh lebih efisien.

Katalis yang digunakan dalam memproduksi asam nitrat adalah katalis platinum-rhodium dengan perbandingan 90 % Pt - 10% Rh.

Katalis ini dibuat menjadi kawat kasa berukuran besar tempat reaksi oksidasi NH3 oleh O2 berlangsung. katalis dibutuhkan karena kedua pereaksi berwujud gas.

Fungsi rhodium pada katalis ini adalah untuk memperkuat kawat kasanya dan mengurangi hilangnya platinum saat reaksi terjadi pada suhu tinggi.

Selama reaksi berlangsung, suhu dan tekanan harus dijaga agar tidak terjadi reaksi oksidasi lanjut dari amonia menghasilkan gas nitrogen (N2).

Dari proses ini akan dihasilkan gas NO (nitrogen monoksida) bersuhu tinggi.

Mengubah NO menjadi HNO3 
Gas NO bersuhu tinggi yang dihasilkan dari proses sebelumnya akan didinginkan terlebih dahulu. Kemudian ditambah udara dan tekanan campuran akan dinaikkan kembali (dikompresi).
Campuran NO dan O2 akan bereaksi menurut persamaan reaksi berikut:
2NO + O2 ⇔ 2NO2
2NO2 ⇔ N2O4

Proses kompresi dan pendinginan suhu gas akan dilakukan beberapa kali dengan tujuan untuk mengubah kesetimbangan reaksi ke kanan sehingga dihasilkan gas NO2 dan N2O4 yang melimpah.

Gas N2O4 yang terbentuk kemudian dialirkan ke dalam air untuk membentuk HNO3 cair.
3N2O4 + 2H2O ⇔ 4HNO3 + 2NO

Pembuatan Asam Nitrat (HNO3) Skala Laboratorium

Kita juga bisa membuat asam nitrat secara sederhana di laboratorium dengan beberapa cara sebagai berikut.

Cara 1 : dengan memanaskan tembaga(II)nitrat sehingga terurai menjadi gas NO2 dan O2.
2Cu(NO3)2 ⇒ 2CuO + 4NO2 + O2

Kemudian gas NO2 yang terbentuk dialirkan ke dalam air sehingga bereaksi membentuk HNO3 cair.
2NO2 + H2O ⇒ HNO3 + HNO2

Cara 2: asam nitrat dapat juga dibuat di laboratorium dengan cara mereaksikan natrium nitrat dengan asam sulfat sehingga terjadi reaksi sebagai berikut.
NaNO3 + H2SO4 ⇒ NaHSO4 + HNO3

Campuran produk diatas dapat dipisahkan dengan metode destilasi karena terdapat perbedaan titik didih di antara keduanya. Asam nitrat cair akan mendidih terlebih dahulu pada suhu 83 ⁰C.

Kegunaan Asam Nitrat (HNO3) 

• HNO3 dapat digunakan untuk memproduksi amonium sulfat, bahan utama untuk membuat pupuk
• Selain itu asam nitrat juga digunakan dalam industri plastik dan bahan pewarna
• Karena bersifat eksplosif asam nitrat dapat digunakan untuk membuat bahan peledak seperti TNT
• Di laboratorium asam nitrat adalah reagen umum yang banyak digunakan dalam berbagai percobaan
• Endapan senyawa kalsium dan magnesium yang dihasilkan oleh air sadah dapat dibersihkan menggunakan asam nitrat dan asam fosfat
• Asam nitrat juga digunakan dalam analisis kolorimetri (analisis yang menggunakan metode perbandingan warna untuk membedakan senyawa senyawa). Contoh penggunaan asam nitrat dalam analisis kolorimetri adalah dalam membedakan antara heroin dan morfin.

Itulah informasi lengkap mengenai pengertian struktur sifat fisika dan kimia pembuatan kegunaan kegunaan dan bahaya dari asam nitrat. 

Semoga informasi diatas bermanfaat bagi kamu yang sudah berkunjung ke blog ini.

Location:

Berbagi :