Dinitrogen pentoksida

Dinitrogen pentoxide

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).

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

$[\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{+}][\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{-}]\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5$

Sintesis dan sifat

pertama kali dilaporkan oleh Deville pada tahun 1840, yang membuatnya melalui perlakuan AgNO dengan Cl. Sintesis laboratorium yang disarankan memerlukan dehidrasi asam nitrat (HNO3) menggunakan fosforus(V) oksida:

$\mathrm{P}{\phantom{A}}_4\mathrm{O}{\phantom{A}}_{10}+12\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶4\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{P}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+6\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5$

Metode lain adalah:

• Reaksi nitrat dengan nitronium tetrafluoroborat:

$\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{-}+\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5+\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}$

• Pembuatan dari kesetimbangan nitrogen dioksida dan dinitrogen tetroksida dengan adanya ozon:

$2\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

• Elektrolisis asam nitrat dengan adanya Dinitrogen tetroksida:

$2\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\stackrel{\mathrm{E}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{k}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{l}\mathrm{i}\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{s},\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4}{\to }\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

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

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶2\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

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

Struktur

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.

Molekul utuh ON–O–NO ada ketika dalam fase gas (diperoleh melalui sublimasi ) dan ketika padatannya diekstraksi ke dalam pelarut nonpolar seperti CCl. Dalam fase gas, sudut O–N–O adalah 133° dan sudut N–O–N adalah 114°. Ketiks gas didinginkan mendadak, dapat diperoleh bentuk molekul metastabil, yang secara eksotermis berubah menjadi bentuk ionik di atas −70 °C.

Reaksi dan aplikasi

Dinitrogen pentoksida, misalnya sebagai larutan dalam kloroform, telah digunakan sebagai pereaksi untuk memasukkan fungsionalitas NO. Reaksi nitrasi ini digambarkan sebagai berikut:

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5+\mathrm{A}\mathrm{r}-\mathrm{H}⟶\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{A}\mathrm{r}-\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

dengan Ar mewakili gugus aril.

Untuk penggunaan ini, dinitrogen pentoksida sebagian besar telah diganti dengan nitronium tetrafluoroborat []⁺[]⁻. Garam ini mempertahankan reaktivitas yang tinggi dari NO, tetapi stabil secara termal, terdekomposisi pada sekitar 180 °C (menjadi NOF dan BF). Reaktivitas NO dapat ditingkatkan dengan asam kuat yang menghasilkan "super-elektrofil" HNO.

Dinitrogen pentoksida relevan dengan persiapan bahan peledak.

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

Bahaya

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

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28463162 (2025-11-13T14:01:56Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.