Tentang Karbon

Karbon merupakan salah satu unsur dari unsur-unsur yang terdapat dalam golongan IV A dengan simbol C dan nomor atom 6 pada tabel periodik.

Keistimewaan karbon adalah kecenderungannya secara alamiah untuk mengikat dirinya sendiri dalam rantai-rantai atau cincin-cincin, tidak hanya dengan ikatan tunggal, C – C, tetapi juga mengandung ikatan ganda C = C, serta rangkap tiga, C C. Akibatnya, jenis senyawa karbon luar biasa banyaknya. Kini diperkirakan terdapat sekitar dua juta jenis senyawa karbon, dan jumlah itu makin meningkat dengan laju kira-kira lima persen per tahun. Alasan bagi kestabilan termal rantai-rantai karbon adalah kekuatan hakiki yang tinggi dari ikatan tunggal C – C. 

Konfigurasi elektron karbon dalam keadaan dasar adalah (1s2 2s2 2p2) mudah terhibridasi menghasilkan perangkat orbital sp3, atau sp2+p, atau sp+p2. Lebih dari sembilan puluh persen senyawa karbon merupakan senyawa sintetik, sedangkan sisanya diperoleh dari mahluk hidup (tumbuh-tumbuhan, hewan, jamur dan mikroorganisme) serta fosil mereka (batubara dan minyak bumi). 

 

Fungsi Karbon

Fungsi karbon, antara lain :

1. Sebagai unsur penyusun dari intan dan grafit.  Kedua barang ini sangat unik. Grafit bisa dibuat jadi intan bahkan sebaliknya.

2. Karbon  merupakan bahan dasar dari setiap logam, seperti baja dan besi. Kedua benda itu penting digunakan dalam perindustrian.

 

3. Dalam bentuk unsur, karbon berguna sebagai absorben, sementara dalam bentuk persenyawaan seperti CO2 berfungsi dalam proses fotosintesis.

 

4. Dalam bidang kesehatan, kegunaan karbon antara lain untuk obat-obatan.

 

5. Bisa digunakan sebagai bahan bakar

 

6.  Bisa menyerap racun dan bau

7. Karbon dalam bentuk arang (jelaga) biasa dipakai sebagai reduktor pengolahan logam; bahan baku mercon, dll.

8. Karbon dalam bentuk grafit biasa dipakai sebagai isi pensil, elektroda dalam baterai dan sel elektrolisis.

9. Karbon dalam bentuk intan biasa dipakai sebagai perhiasan atau mata bor pada pengeboran minyak.

 

 

Sifat Fisika Karbon

Karbon mempunyai sifat fisik yang khas yaitu mempunyai dua bentuk kristalin yaitu intan dan grafit. Intan lebih rapat daripada grafit (3,51 g cm-3, 2,22 g cm-3), namun grafit lebih stabil, dengan 2,9 kJ mol-1, pada 300 K dan tekanan 1 atm. 

 

Titik leleh dan titik didih dari karbon sangat tinggi. Atom karbon sangat kecil apabila dibandingkan dengan atom-atom lainnya. Jari-jari ion yang dihitung dalam kristal unsur-unsur ini bahkan lebih kecil lagi karena atom-atomnya berada dalam keadaan oksidasi positif. Karena rapatan muatan karbon, ion-ionnya tidak terdapat sebagai partikel yang berdiri sendiri dalam senyawa, tetapi tertahan dengan ikatan kovalen. Karbon merupakan zat padat yang biasa dianggap sebagai molekul-molekul raksasa yang terdiri dari banyak sekali atom. 

 

 

Sifat Kimia Karbon

Karbon sangat tak reaktif pada suhu biasa. Apabila karbon bereaksi, tidak ada kecenderungan dari atom-atom karbon untuk kehilangan elektron-elektron terluar dan membentuk kation sederhana seperti C4+.  

 

Alotropi Karbon

Alotropi Karbon adalah adanya dua bentuk atau lebih unsur dalam karbon. Alotropi karbon terdiri dari :

 

Intan

Intan dapat dihasilkan dari grafit hanya dengan pemberian tekanan tinggi, dan suhu tinggi diperlukan untuk mendapatkan laju perubahan yang diinginkan. Intan yang terdapat secara alamiah terbentuk bila kondisi-kondisi ini disediakan oleh proses-proses geologi. Pada tahun 1955, dilaporkan adanya suatu sintesis intan dari grafit yang berhasil. Meskipun grafit dapat langsung diubah menjadi intan pada kira-kira 30000K dan tekanan di atas 125 kbar, untuk mendapatkan laju perubahan yang berguna, digunakan suatu katalis logam transisi sepertu Cr, Fe, atau Pt, tampak suatu lelehan logam terbentuk di atas grafit, melarutkan sebagian dan mengendap sebagai intan, yang kurang larut. Intan sampai dengan 0,1 karat (20mg) dari kualitas industri yang tinggi dapat dihasilkan secara rutin dengan harga yang bersaing. Intan akan terbakar di udara pada 600 sampai 8oo derajat tetapi kereaktifan kimianya jauh lebih rendah dari grafit atau karbon amorft.

 

 

Grafit

Banyaknya bentuk karbon amorft, seperti arang, jelaga, dan jelaga minyak, semuanya adalah bentuk-bentuk Kristal mikro sesungguhnya dari grafit. Bentuk-bentuk yang dipisahkan dengan halus yang memberikan permukaan relative luas dengan gaya tarik yang jenuh sebagian, dengan mudah menyerap sejumlah besar gas dan zat terlarut dari larutan. Karbon aktif yang dijenuhkan dengan palladium, platina, atau logam-logam lain digunakan secara luas sebagai katalis industri. Struktur lapisan grafit yang longgar menyebabkan banyak molekul dan ion menembus lapisan, beberapa darinya dapat terbentuk secara spontan bilamana pereaksi dan grafit dicampur bersama.

 

Karbida

Interaksi langsung karbon dengan logam atau oksida logam pada suhu tinggi memberikan senyawaan yang disebut karbida. Logam transisi memberikan interstisi dimana atom karbon mengisi lubang octahedral dalam deretan kemasan rapat atom logam. Logam yang lebih kecil Cr, Mn, Fe, Co, dan Ni memberikan karbida yang bersifat antara jenis ionic dan karbida interstisi dan ini terhidrolisis oleh air.

 

Senyawa Anorganik Karbon

 

Karbon Monoksida (CO)

Karbon monoksida dapat dibuat secara komersil dengan hidrogen melalui pembentukan uap kembali atau pembakaran sebagian hidrokarbon dengan reaksi

CO2 + H2 → CO + H2O

Gas ini tidak berwarna dan mempunyai titik didih -190. Dapat digunakan sebagai bahan bakar industri melalui reaksi

2CO(g) +O2(g)→2CO2(g)

Gas CO juga dapat trjadi sebagai hasil samping pembakaran senyawa organik dalam ruang kurang oksigen.

C8H18 +6O2(g) → 8CO +4H2O

Secara besar-besaran dapat dibuat dengan reaksi

C(S) + H2O → CO +H2

Gas CO sangat berbahaya bagi manusia maupun hewan, karena CO berikatan kuat dengan hemoglobin darah.hemoglobin berfungsi mengedarkan oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh. Orang yang mengisap CO akan kekurangan oksigen dan dapat berakibat fatal.

 

Karbon Dioksida(CO2)

Karbon dioksida mempunyai struktur molekul linier dan bersifat non polar. Gas ini larut dalam air.terdapat diudara dan sangat penting bagi tumbuhan sebagai bahan fotosintesis serta merupakan komponen nafas yang dikeluarkan oleh hewan ataupun manusia, karena dihasilkan dari oksidasi makanan dalam tubuh.

CO2 dapat dibuat dengan membakar karbon senyawa hidrokarbon, atau gas CO dengan oksigen yang cukup.

C + O2 → CO2

CH4 + 2O2 → CO2 + H2O

2CO + O2 → 2CO2

Dilaboratorium gas CO2 dapat dibuat dengan mereaksikan garam karbonat dengan asam seperti :

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Gas CO2 tidak beracun,tetapi konsentrasi yang terlalu tinggi dalam udara adalah tidak sehat, karena merendahkan konsentrasi O2 dan menimbulkan efek fisikologis yang membahayakan.

Jumlah CO2 yang sangat besar sekali. dihasilkan oleh aktifitas manusia, meningkatnya gas CO2 dikhawatirkan atmosfer mungkin menjadi begitu panas, sehingga akan muncul perubahan suhu yang serius yang sering juga disebut efek rumah kaca.

 

Karbonat dan Bikarbonat

Karbonat dan bikarbonat adalah senyawa yang melimpah dan sangat berguna serta terkenal. Kebanyakan karbonat hanya sedikit larut dalam air. Misalnya CaCO3, BaCO3, MgCO3 dan PbCO3. Banyak bikarbonat hanya stabil dalam larutan air. Contohnya ialah Ca(HCO3)2, Mg(HCO3. Semua logam IA kecuali Litium membentuk karbonat yang larut, dimana yang paling murah dan berguna adalah NaHCO3 (Soda kue), Na2CO3(Soda abu).

 

Karbon Disulfida(CS2)

CS2 adalah cairan yang mudah terbakar dan dapat dipakai sebagai bahan pembuat CCl4,dengan reaksi:

CS2 + 3Cl2 → CCl4 +S2Cl2

 

Hidrogen Sianida (HCN)

HCN adalah senyawa gas bersifat racun,tetapi penting dalam industri seperti industri plastik. Senyawa HCN dapat dibuat secara komersil melalui reaksi:

NH3 +CH4 → HCN + 3H2

 

(Berbagai sumber)

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s