13. Jelaskan siklus nitrogen di alam dan mengapa unsur nitrogen hanya dapat bereaksi dengan unsur lain pada temperatur tinggi? 

Nitrogen adalah gas paling melimpah di udara bumi. Ia mencapai kadar 78% di udara. Kelimpahan nitrogen yang tinggi ini didukung oleh sifatnya yang sukar bereaksi dengan unsur lain. Di sisi lain, tanaman membutuhkan nitrogen yang cukup untuk dapat tumbuh dengan baik. Oleh karena itu, di alam nitrogen memiliki daurnya tersendiri. Soal ini meminta kita menjelaskan daur/siklus nitrogen di alam serta mengapa ia hanya bereaksi pada suhu tinggi. Untuk menjawab soal ini maka kita juga perlu memahami ikatan yang terbentuk pada molekul nitrogen. Ini adalah soal tentang nitrogen.


Identifikasi Konsep

Nitrogen sebagai unsur bebas berada dalam bentuk gas diatomik, \(N_2\). Molekul \(N_2\) ini terbentuk karena adanya ikatan kovalen rangkap tiga
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-136/LessonId-247/ModuleId-2/QuestionCode-21HBEP4VZYI/nitrogen.JPG" />
Ikatan rangkap tiga pada nitrogen adalah ikatan yang kuat dan susah untuk diputus, hal ini membuat gas nitrogen sukar bereaksi. Oleh karena itu, gas nitrogen baru bisa bereaksi dengan unsur lain jika suhu reaksinya tinggi. Karena semakin kuat ikatan maka semakin besar energi yang dibutuhkan untuk memutusnya.
Walaupun sukar bereaksi, namun senyawa dan ion poliatomik dari nitrogen cukup banyak loh. Hal ini karena gas nitrogen terlibat dalam siklus nitrogen yang terjadi secara alami.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-11/ChapId-136/LessonId-247/ModuleId-2/QuestionCode-21HBEP4VZYI/N2 cycle.jpg" />
(sumber: google.com)
Gas nitrogen di udara dapat diubah menjadi amonium lewat proses fiksasi oleh bakteri pada akar kacang-kacangan. Selain itu, amonium juga dapat berasal dari kotoran hewan dan hasil penguraian jamur serta bakteri. Amonium dapat diubah menjadi nitrit oleh bakteri nitrifikasi. Nitrit masih akan diubah menjadi nitrat sebelum akhirnya nitrat diserap oleh tanaman lainnya. Sebagian nitrat juga dapat diproses oleh bakteri denitrifikasi sehingga menjadi gas nitrogen lagi dan lepas ke udara.

Pembahasan

Dengan demikian, siklus nitrogen di alam dimulai dari
<ul><li>gas nitrogen diserap tanaman (fiksasi) dan diubah menjadi amonium oleh bakteri, amonium juga dapat berasal dari kotoran hewan, bakteri, dan jamur (amonifikasi)</li><li>amonium diubah menjadi nitrit oleh bakteri (nitrifikasi)</li><li>nitrit diubah menjadi nitrat oleh bakteri (nitrifikasi)</li><li>nitrat diserap oleh tanaman (asimilasi) atau dapat juga diubah menjadi gas nitrogen kembali oleh bakteri (denitrifikasi)</li></ul>
gas nitrogen hanya dapat bereaksi dengan unsur lain pada suhu tinggi karena gas nitrogen memiliki ikatan rangkap tiga yang susah untuk diputus.