Dinitrogen Oksida | Reaksi Kimia, Pembuatan, Sifat Fisika, Sifat Kimia

 

Dinitrogen oksida (dinitrogen oxide) adalah senyawa anorganik yang mempunyai rumus kimia N2O dan massa molekul relatif (Mr) 44,013.

Dinitrogen oksida ditemukan oleh Priestley dan konsentrasinya di atmosfer sangat sedikit.

Dinitrogen oksida disebut juga:

- nitrous oxide

- nitrogen monoksida (nitrogen monoxide)

- dinitrogen monoksida (dinitrogen monoxide)

- anhidrida asam hiponitrat (hyponitrous acid anhydride)

- gas ketawa (laughing gas)

1. Penggunaan

Manfaat Dinitrogen oksida sebagai berikut.

- sebagai obat bius, terutama dalam kedokteran gigi dan bedah minor.

Gas ini menghasilkan histeria ringan dan tawa sebelum muncul efek anestesi. Karena hal inilah maka gas N2O disebut juga "gas tawa atau gas ketawa".

- digunakan sebagai propelan aerosol

- sebagai agen aerasi untuk krim kocok

- sebagai agen pengoksidasi pada suhu tinggi. 

- digunakan dalam pembuatan nitrit.

- sebagai gas api dalam spektrometri serapan atom api logam (flame atomic absorption spectrometry of metals).

2. Sifat Fisik

Sifat fisika dinitrogen oksida sebagai berikut.

- gas tak berwarna dengan bau dan rasa manis .

- lebih berat dari udara

- massa jenis gas 1,977 g/L pada suhu 0 °C.

- gas tidak mudah terbakar.

-mendukung pembakaran

- mencair menjadi cairan tak berwarna pada suhu –88,5 °C.

- massa jenis cairan 1,226 g/mL pada suhu –89 °C.

- membeku menjadi padatan kristal kubik pada suhu –90,8 °C.

- momen dipol 0,166.

- suhu kritis 36,5 °C

- tekanan kritis 71,7 atm

- larut dalam air. Kelarutan dalam air: 130 mL gas larut dalam 100 mL air pada suhu 0 °C dan 56,7 mL dalam 100 mL air pada suhu 25 °C.

- larut dalam alkohol, eter, dan asam sulfat.

3. Persiapan

Terdapat bebercara yang dapat digunakan untuk membuat dinitrogen oksida.

Cara 1

Memanaskan amonium nitrat cair secara perlahan dan hati-hati pada suhu 250 ° C.

NH4NO3 → N2O ↑ + 2H2O

Pemanasan yang diberikan harus dilakukan secara perlahan juga penuh kehati-hatian, karena pemanasan yang cepat dan kuat dapat menyebabkan terjadinya ledakan.

Sejumlah kecil nitrogen monoksida yang terbentuk dalam proses ini dapat dihilangkan menggunakan larutan FeSO4.

Cara 2

Menghangatkan larutan amonium nitrat dalam asam nitrat yang mengandung sedikit asam klorida.

Cara 3

Dinitrogen oksida murni dapat dibuat dengan cara mereaksikan larutan natrium nitrit (NaNO2) dengan hidroksil amina hidroklorida (NH2OH•HCl)

NH3OH + + NO2¯ → N2O↑ + 2H2O

4. Sifat Kimia atau Reaksi Kimia

Secara kimiawi, dinitrogen oksida tidak reaktif terhadap sebagian besar zat kimia pada suhu kamar. Senyawa kimia ini tidak mudah teroksidasi atau direduksi, tidak seperti oksida nitrogen lainnya. 

a. Reaksi dengan logam 

Ketika melewati logam yang dipanaskan, seperti besi, tembaga, dan timbal, dinitrogen oksida terurai menjadi nitrogen, dan oksigen, secara eksotermis.

N2O → N2 + ½ O2

b. Reaksi dengan nonlogam

Dinitrogen oksida memiliki kemampuan untuk melepaskan oksigen pada suhu tinggi. Oleh sebab itu, dinitrogen oksida hanya mendukung pembakaran yang terjadi pada suhu tinggi. Begitu reaksi dimulai, zat-zat akan terbakar menggunakann oksigen yang dibebaskan dari dinitrogen oksida. 

Dengan demikian, dinitrogen oksida dapat mengoksidasi banyak non logam, seperti belerang dan fosfor, pada suhu tinggi.

2N2O + S → SO2 + 2N2

5N2O + 2P → P2O5 + 5N2

c. Reaksi dengan amida

Ketika melewati natrium amida cair, dinitrogen oksida menghasilkan natrium azida.

N2O + 2NaNH2 → NaN3 + NaOH + NH3

d. Reaksi dengan dioksigen difluorida 

Dinitrogen oksida akan bereaksi dengan dioxygen difluoride pada suhu biasa membentuk berbagai produk berfluorinasi, seperti FNO, FNO2, dan FONO2.

N2O + O2F2 → FNO + FNO2

FNO2 + O2F2 → FONO2 + F2

SUMBER RUJUKAN

Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.