Buka menu utama

Dinitrogen pentoksida adalah senyawa kimia dengan rumus N2O5. Dikenal juga sebagai nitrogen pentoksida, N2O5 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 NO2BF4 (nitronium tetrafluoroborat).

Dinitrogen pentoksida
Rumus struktur lengkap dengan ukuran
Model bola dan tongkat
Nama
Nama IUPAC
Dinitrogen pentaoxide
Nama lain
Anhidrida nitrat
Nitronium nitrat
Nitril nitrat
DNPO
Asam nitrat anhidrat
Penanda
Model 3D (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
Nomor EC 233-264-2
UNII
Sifat
N2O5
Massa molar 108,01 g/mol
Penampilan padatan putih
Densitas 1,642 g/cm3 (18 °C)
Titik lebur 41 °C (106 °F) [1]
Titik didih 47 °C (117 °F) menyublim
bereaksi menghasilkan HNO3
Kelarutan larut dalam kloroform
tidak larut dalam CCl4
−35,6·10−6 cm3/mol (aq)
1,39 D
Struktur
heksagonal
planar, C2v (sekitar. D2h)
N–O–N ≈ 180°
Termokimia
Entropi molar standar (So) 178,2 J K−1 mol−1 (s)
355,6 J K−1 mol−1 (g)
Entalpi pembentukan standarfHo) −43,1 kJ/mol (s)
+11,3 kJ/mol (g)
Energi bebas GibbsfG) 114,1 kJ/mol
Bahaya
Bahaya utama oksidator kuat, membentuk asam kuat jika terkena air
Titik nyala Tidak mudah terbakar
Senyawa terkait
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verifikasi (apa ini YaYN ?)
Sangkalan dan referensi

N2O5 adalah contoh langka senyawa yang mengadopsi dua struktur bergantung pada kondisi: paling banyak ia adalah garam, tetapi pada beberapa kondisi ia adalah molekul polar:

Daftar isi

Sintesis dan sifatSunting

N2O5 pertama kali dilaporkan oleh Deville pada tahun 1840, yang membuatnya melalui perlakuan AgNO3 dengan Cl2.[2][3] Sintesis laboratorium yang disarankan memerlukan dehidrasi asam nitrat (HNO3) menggunakan fosforus(V) oksida:[4]

 

Metode lain adalah:

 
 
 
  • Elektrolisis asam nitrat dengan adanya N2O4:[5]
 

Pada proses sebaliknya, N2O5 bereaksi dengan air (terhidrolisis) menghasilkan asam nitrat. Oleh karena itu, dinitrogen pentoksida adalah anhidrida dari asam nitrat:

 

N2O5 berada sebagai kristal tak berwarna yang menyublim sedikit pada suhu ruang. Garamnya akan terdekomposisi pada suhu ruang menghasilkan NO2 dan O2. [6]

StrukturSunting

 
Struktur Lewis N2O5 fase gas

N2O5 padat adalah garam, yang terdiri dari anion dan kation terpisah. Kationnya adalah ion nitronium NO+2 linier dan anionnya adalah ion nitrat NO3 planar. Oleh karena itu, padatannya dapat disebut nitronium nitrat. Kedua pusat nitrogen memiliki tingkat oksidasi +5.

Molekul utuh O2N–O–NO2 ada ketika dalam fase gas (diperoleh melalui sublimasi N2O5) dan ketika padatannya diekstraksi ke dalam pelarut nonpolar seperti CCl4. Dalam fase gas, sudut O–N–O adalah 133° dan sudut N–O–N adalah 114°. Ketiks gas N2O5 didinginkan mendadak, dapat diperoleh bentuk molekul metastabil, yang secara eksotermis berubah menjadi bentuk ionik di atas −70 °C.[4]

Reaksi dan aplikasiSunting

Dinitrogen pentoksida, misalnya sebagai larutan dalam kloroform, telah digunakan sebagai pereaksi untuk memasukkan fungsionalitas NO2. Reaksi nitrasi ini digambarkan sebagai berikut:

 

dengan Ar mewakili gugus aril.

Untuk penggunaan ini, dinitrogen pentoksida sebagian besar telah diganti dengan nitronium tetrafluoroborat [NO2]+[BF4]. Garam ini mempertahankan reaktivitas yang tinggi dari NO+2, namun stabil secara termal, terdekomposisi pada sekitar 180 °C (menjadi NO2F dan BF3). Reaktivitas NO+2 dapat ditingkatkan dengan asam kuat yang menghasilkan "super-elektrofil" HNO2+2.

Dinitrogen pentoksida relevan dengan persiapan bahan peledak.[3][7]

Di atmosfir, dinitrogen pentoksida adalah reservoir penting dari spesies NOx yang bertanggung jawab atas penipisan ozon: pembentukannya, menghasilkan siklus nil yaitu NO dan NO2 sementara ditahan dalam kondisi tidak reaktif.

BahayaSunting

N2O5 adalah oksidator kuat yang membentuk campuran eksplosif dengan senyawa organik dan garam amonium. Dekomposisi dinitrogen pentoksida menghasilkan gas nitrogen dioksida yang sangat beracun.

ReferensiSunting

  1. ^ Emeleus (1 January 1964). Advances in Inorganic Chemistry. Academic Press. hlm. 77–. ISBN 978-0-12-023606-0. Diakses tanggal 20 September 2011. 
  2. ^ M.H. Deville (1849). "Note sur la production de l'acide nitrique anhydre". Compt. Rend. 28: 257–260. 
  3. ^ a b Jai Prakash Agrawal (19 April 2010). High Energy Materials: Propellants, Explosives and Pyrotechnics. Wiley-VCH. hlm. 117–. ISBN 978-3-527-32610-5. Diakses tanggal 20 September 2011. 
  4. ^ a b Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001), Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, ISBN 0-12-352651-5 
  5. ^ Thomas M. Klapötke (2009), Chemie der hochenergetischen Materialien, Walter de Gruyter, hlm. 142, ISBN 311021487-3 
  6. ^ Nitrogen(V) Oxide. Inorganic Syntheses. 3. 1950. hlm. 78–81. 
  7. ^ Talawar, M. B.; et al. (2005). "Establishment of Process Technology for the Manufacture of Dinitrogen Pentoxide and its Utility for the Synthesis of Most Powerful Explosive of Today—CL-20". Journal of Hazardous Materials. 124: 153–64. doi:10.1016/j.jhazmat.2005.04.021.