Makalah ini membahas tentang kelimpahan unsur karbon, nitrogen, dan oksigen di alam. Karbon, nitrogen, dan oksigen merupakan unsur-unsur paling melimpah di bumi dan sangat penting bagi kehidupan. Makalah ini menjelaskan keberadaan, sifat-sifat, kegunaan, dan proses pembuatan ketiga unsur tersebut secara singkat.

2. BAB 1
PENDAHULUAN
 Latar Belakang
semua benda yang ada di alam ini mengandung
unsur kimia, baik dalam bentuk logam atau unsur
bebasnya, senyawanya, atau paduan logamnya. Tak bisa
dipungkiri, selain memberikan manfaat, beberapa unsur
kimia memberikan dampak negatif terhadap lingkungan
dan kesehatan. Kegunaan dan dampak dari unsur-unsur
kimia beserta cara mencegah dan menanganinya tidak
terlepas dari sifat yang dimiliki unsur-unsur tersebut.
Melalui makalah ini kami harapkan pembaca dapat
memahami dan mengetahui kelimpahan Karbon,
Nitrogen, dan Oksigen di alam

3.  Tujuan Penulisan
Mengetahui dan memahami keberadaan
Nitrogen,Oksigen, Karbon di alam.
2. Mengetahui dan memahami pengelompokan sifat–sifat
Nitrogen,Oksigen, Karbon.
3. Mengetahui dan memahami kegunaaan
Nitrogen,Oksigen, Karbon.
4. Mengetahui dan memahami pembuatan
Nitrogen, Oksigen, Karbon.
1.

4.  Rumusan Masalah
Seberapa banyak keberadaan Nitrogen,Oksigen, Karbon
di alam?
2. Bagaimana pengelompokan dan sifat-sifat
Nitrogen,Oksigen, Karbon?
3. Apakah kegunaan dari Nitrogen, Oksigen, Karbon?
4. Bagaimanakah pembuatan Nitrogen,Oksigen, Karbon?
1.

5.  Manfaat Penulisan

Hasil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan
manfaat kepada semua pihak yang membacanya umumnya
dan khususnya kepada siswa untuk menambah wawasan
dan pemahaman tentang kimia unsur.

6. BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Kelimpahan Nitrogen di Alam
A. Keberadaan Nitrogen
Nitrogen merupakan unsur yang paling melimpah yang
dapat dengan mudah diakses oleh manusia. Di alam, nitrogen
berbentuk sebagai senyawa N2 dengan kadar 78,03% volum dan
75,45% berat. Nitrogen adalah gas yang tidak berwarna, tidak
berbau dan tidak berasa, serta mencair pada suhu –195,8 °C dan
membeku pada suhu –210 °C. Nitrogen diperoleh dengan cara
distilasi bertingkat udara cair.
Nitrogen terdapat di alam sebagai unsur bebas berupa
molekul diatomik (N2) kira-kira 78,09% volume
atmosfer. Dijumpai dalam mineral penting seperti KNO3 dan
sendawa Chili NaNO3 .Pada tumbuhuan dan hewan, nitrogen
berupa bentuk protein yang komposisi rataratanya 51% C; 25%
O; 16% N; 7% H; 0,4%P; dan 0,4% S.

7. B.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Sifat-Sifat Nitrogen
Fisik dari nitrogen seperti berfasa gas
bermassa jenis 1,251 g/L
titik leburnya 63,15 K, titik didih 77,36
titik kritisnya 126,21 K
Nitrogen cair mendidih pada -196 --0c, dan membeku pada 2100C.
Sruktur dari gas nitrogen adalah berupa Kristal hexagonal.
Kelektronegatifan gas nitrogen menduduki peringkat ke-3
setelah flour dan oksigen.
Gas nitrogen termasuk kedalam gas yang inert ( tidak reaktif ).
Hal ini disebabkan oleh besarnya energi ikatan antara ikatan
rangkap tiga N.

8. C.
Kegunaan Nitrogen
 Dipakai untuk membuat amonia (NH3).
 Digunakan untuk membuat pupuk nitrogen, seperti urea






(CO(NH2)2) dan ZA(NH4)2SO4).
Sebagai selubung gas inert untuk menghilangkan oksigen pada
pembuatan alat elektronika karena sifat inert yang dimiliki.
Digunakan sebagai pendingin untuk menciptakan suhu
rendah, misalnya pada industri pengolahan makanan.
Membuat ruang inert untuk penyimpanan zat-zat eksplosif.
Mengisi ruang kosong dalam termometer untuk mengurangi
penguapan raksa.
Ammonia : bahan baku pembuatan pupuk urea.
HNO3 : campuran 1 : 3 = HNO3 : HCl disebut aqua regia (air raja)
yang bisa bereaksi dengan Au dan Pt, dalam industri
pupuk, campuran bahan bakar cair pada roket, bahan peledak.

9.  Beberapa senyawa nitrogen
1. Amonia
Wujud amonia adalah gas dengan bau yang khas dan sangat
menyengat, tidak berwarna, dengan titik didih –33,35 °C dan titik beku
–77,7 °C. Amonia dibuat dengan proses Haber-Bosch, pada suhu 370 –
540 °C dan tekanan 10 – 1.000 atm, dengan menggunakan katalis
Fe3O4. Katalis berfungsi untuk memperluas kisi dan memperbesar
permukaan aktif, sedangkan suhu tinggi dilakukan untuk mendapatkan
laju reaksi yang diinginkan.
Reaksi: N2(g)+ 3H2(g) ⎯⎯→ 2NH3(g)
Dalam skala laboratorium, amonia dibuat dengan mereaksikan garam
amonium dengan basa kuat sambil dipanaskan.
Reaksi: NH4Cl + NaOH ⎯⎯→ NaCl + H2O + NH3

10. Kegunaan amonia, antara lain :
 Membuat pupuk, seperti urea (CO(NH2)2) dan ZA (NH4)2SO4).
 Membuat senyawa nitrogen yang lain, seperti asam nitrat, amonium
klorida, dan amonium nitrat.
 Sebagai pendingin dalam pabrik es karena amonia cair mudah
menguap dan menyerap banyak panas.
 Membuat hidrazin (N2H4), bahan bakar roket.
 Digunakan pada industri kertas, karet, dan farmasi.
 Sebagai refrigeran pada sistem kompresi dan absorpsi.

11. 2.
Asam Nitrat
Asam nitrat termasuk dalam asam kuat, di mana dapat melarutkan hampir semua
logam, kecuali emas dan platina. Asam nitrat berupa zat cair jernih pada suhu biasa
dan dapat bercampur sempurna dengan air dalam segala perbandingan. Asam
nitrat dibuat dengan melalui tiga tahap, dikenal dengan proses Oswald, sebagai
berikut. Mula-mula amonia dan udara berlebih dialirkan melalui katalis Pt – Rh
pada suhu 950 °C, kemudian didinginkan sampai suhu mencapai 150 °C di mana
gas dicampur dengan udara yang akan menghasilkan NO2. NO2(g) dan udara sisa
dialirkan ke dasar menara, kemudian disemprotkan dengan air pada temperatur
sekitar 80 °C, maka akan diperoleh larutan yang mengandung 70% HNO3
Reaksi: 4NH3(g) + 5O2(g) ⎯--> 4NO(g) + 6H2O(g)
2NO(g) + O2(g) ⎯--> 2NO2(g)
4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) ⎯--> 4HNO3(aq)
Asam nitrat banyak digunakan untuk pupuk (amonium nitrat), obat-obatan, dan
bahan-bahan peledak, seperti TNT, nitrogliserin, dan nitro-selulosa. Asam nitrat
juga digunakan pada sistem pendorong roket dengan bahan bakar cair.

12. 2.2. Kelimpahan Oksigen di Alam
A. Keberadaan Oksigen
Oksigen merupakan unsur yang paling banyak di bumi dan
merupakan elemen paling penting dalam kehidupan. Semua
makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk proses respirasi
(pernapasan). Oksigen terdapat di alam dalam keadaan bebas
dan dalam bentuk senyawa. Dalam keadaan bebas di alam,
oksigen mempunyai dua alotropi, yaitu gas oksigen (O2) dan
gas ozon (O3). Kelimpahan oksigen di alam ± 20% dan dalam
air ± 5%. Unsur oksigen mudah bereaksi dengan semua unsur,
kecuali dengan gas mulia ringan. Gas oksigen tidak berwarna
(oksigen padat/cair/lapisan tebal oksigen berwarna biru
muda), tidak berbau, dan tidak berasa sehingga tidak terdeteksi
oleh panca indra kita. Oksigen mengembun pada –183 °C dan
membeku pada –218,4 °C. Oksigen merupakan oksidator yang
dapat mengoksidasi logam maupun nonlogam.

13. B. Sifat-sifat oksigen
 Simbol
 Nomor atom
 Massa atom relatif
 Titik lebur
 Titik didih
 Densitas (gas)
 Densitas (cair)
 Bilangan oksidasi
:O
:8
: 15,99999 gram/mol
: -218,4 oC
: -182,96 oC
: 1,429 gram/ liter
: 1,14 gram/liter (-182,96oC)
: +2

14. C. Kegunaan Oksigen
 Gas oksigen digunakan untuk pernapasan semua makhluk
hidup.
 Gas oksigen diperlukan untuk proses pembakaran.
 Pada industri kimia, oksigen digunakan sebagai oksidator untuk
membuat senyawa-senyawa kimia.
 Oksigen cair digunakan untuk bahan bakar roket.
 Campuran gas oksigen dan hidrogen digunakan sebagai bahan
bakar pesawat ruang angkasa (sel bahan bakar).
 Bersama dengan asetilena digunakan untuk mengelas baja.
 Dalam industri baja digunakan untuk mengurangi kadar karbon
dalam besi gubal.

15. D. Pembuatan Oksigen.
 Secara industri, dengan proses pemisahan kriogenik distilasi udara
akan diperoleh oksigen dengan kemurnian 99,5%, sedangkan
dengan proses adsorpsi vakum akan diperoleh oksigen dengan
kemurnian 90 – 93% (Kirk – Othmer, vol. 17).
 Dalam skala laboratorium, oksigen dapat diperoleh dengan cara
berikut. Pemanasan campuran MnO2dan H2SO4, proses ini
pertama kali diperkenalkan oleh C. W. Scheele(1771)
 Reaksi: MnO2(s) + H2SO4(aq) ⎯--> MnSO4(aq) + H2O(l) + O2(g)
 Pemanasan HgO, proses ini pertama kali diperkenalkan oleh
Priesttley (1771)

Reaksi: 2HgO(s) ⎯--> 2Hg(l) + O2(g)
 Pemanasan peroksida

Reaksi: 2BaO2(s) ⎯--> 2BaO(s) + O2(g)

16. 2.3. Kelimpahan Karbon di Alam
A. Keberadaan Karbon
Keberadaan karbon di alam terjadi dalam dua wujud, yang
pertama dalam wujud mineral dan yang kedua dalam wujud
grafit. Intan merupakan wujud mineral dari karbon. Ini
disebabkan satu atom karbon berikatan kovalen dengan empat
atom karbon lain sehingga membentuk geometri molekul
tetrahedral, molekul berkembang ke segala arah menjadi
molekul yang sangat keras. Arang, wujud grafit dari karbon,
juga terikat dengan empat atom kabon yang lain, tetapi
geometri molekulnya tidak membentuk tetrahedral, karena
hanya ada tiga ikatan yang berikatan kovalen tetap sedangkan
yang satu ikatan lagi membentuk ikatan kovalen sesaat dengan
atom karbon lapisan atas dan bawah secara bergantian.

17. B. Sifat-Sifat Karbon
Sifat Fisika
Fasa pada suhu kamar
Bentuk kristalin
Massa jenis
Titik leleh
Titik didih
Densitas
(diamond)
 Kalor lebur
(diamond)
 Kalor uap
 Kalor jenis
I.






FISIKA
KIMIA
: padat
: intan dan grafit
: 2,267 g/cm³ (grafit) dan 3,513 g/cm³
:4300-4700 K
: 4000 K
: 2,267 g/cm3 (grafit) 3,515 g/cm3
: 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol
: 355,8 kJ/mol
: 8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/molK

18. II.










Sifat Kimia
Bilangan oksidasi
Elektronegatifitas
Energi ionisasi
Energi ionisasi ke-2
Energi ionisasi ke-3
Jari-jati atom
Jari-jari kovalen
Jari-jari Vander Waals
konduktifitas termal
W/mK
Struktur Kristal
: 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4
: 2,55 (skala pauli)
: 1086 kJ/mol
: 2352,6 kJ/mol
: 4620,5 kJ/mol
: 70 pm
: 77 pm
: 170 pm
: 119-165 (grafit) 900-2300 (diamond)
: heksagonal

19. Kegunaan dan kerugian karbon
 Kegunaan
Grafit, baik yang alamiah maupun sintetik mempunyai
banyak kegunaan. Kegunaannya itu di antaranya untuk
bahan hitam dalam pensil biasa, pigmen dalam cat hitam,
bahan pembuatan krus (mangkok untuk bahan kimia),
elektode untuk penggunaan pada suhu yang sangat tinggi,
pelumas kering, bila serbuk grafit didispersikan dengan
minyak akan dihasilkan pelumas cair.
II. Intan, terutama yang bernoda dan kecil-kecil digunakan
dalam industri untuk membuat bubuk penggosok yang
paling keras untuk roda pengasah, ujung mata bor dan
gigi gergaji.
I.

20.  Kerugian
 Karbon disulfida CS2, beracun bila terserap kulit serta mudah
terbakar dan meledak terutama bila mengalami gesekan.
 Karbon tetraklorida CCl4, beracun bila tertelan, terhisap, dan
terserap kulit. Selain itu pemicu terjadinya kanker.
 Sifat CO2 yang dapat menyerap sinar infra merah lalu
memantulkannya kembali ke permukaan bumi disebut efek
rumah kaca (green house effect). Akan tetapi, bila kadar CO2
terlalu besar di udara dapat mengakibatkan suhu permukaan
bumi bertambah panas sehingga terjadi pemanasan global
Akibat dari pemanasan global di permukaan bumi tersebut, es di
kutub akan mencair dan dapat menimbulkan banjir di kota-kota
pantai seluruh dunia.

21. BAB III
PENUTUP
 Kesimpulan
I.
Nitrogen adalah komponen penyusun utama atmosfer
bumi. Udara terdiri atas 78% volume nitrogen. Nitrogen
adalah gas yang tidak berwarna , tidak berbau, dan tidak
berasa. Gas nitrogen termasuk gas yang inert hal ini
disebabkan oleh besarnya energi ikatan antara ikatan
rangkap tiga. Oleh karena sifatnya yang kurang
reaktif, nitrogen digunakan sebagai atmosfer inert untuk
suatu proses/sistem yang terganggu oleh
oksigen, misalnya dalam industri elektronika. Adapun
senyawa-senyawa nitrogen diantaranya yaitu
nitrida, Hidrazin, Hidroksilamin, azida serta asam okso
dan oksida nitrogen.

22. II.
Oksigen merupakan unsur yang paling banyak di bumi
dan merupakan elemen paling penting dalam kehidupan.
Semua makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk
proses respirasi (pernapasan). Oksigen terdapat di alam
dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa. Dalam
keadaan bebas di alam, oksigen mempunyai dua alotropi,
yaitu gas oksigen (O2) dan gas ozon (O3). Kelimpahan
oksigen di alam ± 20% dan dalam air ± 5%. Unsur
oksigen mudah bereaksi dengan semua unsur, kecuali
dengan gas mulia ringan.

23.  Karbon
 Karbon merupakan unsur utama dalam senyawa organik
dan anorganik yang begitu banyak jumlah dan jenisnya
 Karbon mengisi tempat khusus diantaranya unsur-unsur
dalam keragaman dan kekompleksan dalm senyawa yang
dapat dibentuknya.
 Karbon juga merupakan zat padat yang tegar, yang biasa
diangggap sebagai molekul raksasa yang tediri dari banyak
sekali atom

24. SELESAI
TRIMAKASIH