KECENDERUNGAN GOLONGAN KARBON, SILIKON DAN GERMANIUM

KECENDERUNGAN GOLONGAN  KARBON, SILIKON DAN GERMANIUM

Karbon merupakan unsur ke-19 yang paling banyak terdapat di kerak bumi yaitu dengan

presentase berat 0,027%, dan menjadi unsur paling banyak ke-4 terdapat jagat raya setelah

hydrogen, helium, dan oksigen. Ditemukan baik di air, darat, dan atmosfer bumi, dan didalam

tubuh makhluk hidup. Karbon membentuk senyawaan hampir dengan semua unsur terutama

senyawa organic yang banyak menyusun dan menjadi bagian dari makhluk hidup.

Unsur karbon dengan lambang unsur C, di alam terdapat di dalam kerak bumi dalam

bentuk unsur bebas dan senyawa. Senyawa alamiah,  karbon yang utama adalah zat-zat organik.

Unsur karbon sangat banyak membentuk senyawa “organik”. Atom karbon juga dapat dikatakan

unik karena dapat berikatan sesamanya membentuk rantai atom karbon.  Karbon secara alamiah

terdapat dalam 2 bentuk kristalin (alotropi) yaitu :

1.      Intan (diamond)

2.      Grafit

3.      Tetapi dewasa ini satu keluarga baru yang telah berhasil  diindetifikasi  Fulerena (Fullerence)

1.      Intan

Intan bersifat tak berwarna, jernih, paling keras, sangat mudah patah menjadi berkeping-

keping dan tidak menghantarkan listrik. Intan banyak  didapat tertanam dalam kanal-kanal batu

vulkanik.

Pemanfaatan Intan yaitu sebagai:

a.       Pelapis alat-alat pemotong gelas dan baja

b.      Batu permata

2.      Grafit

Grafit berwarna hitam, lunak, dan mempunyai massa jenis 2,2 g/cm, mempunyai titik

leleh sangat tinggi, diraba halus dan licin sehingga dapat dipakai sebagai pelumas. Perbedaan

intan dan grafit  Struktur kristalnya, namun pada dasarnya agak mirip.

Selain intan dan grafit, karbon dapat berada dalam  berbagai bentuk, baik secara alamiah

maupun buatan, yaitu bentuk serbuk  seperti coke, karbon hitam dan karbon aktif.

Coke merupakan karbon amorf yang dibuat dari pemanasan batubara pada temperatur

tinggi. Karbon aktif Bermanfaat untuk mengusir bau tidak sedap, pabrik-pabrik pengolah air

sering mengalirkan air melalui karbon aktif, juga pada pabrik air minum, buah-buahan juice.

Karbon Hitam         dibuat dengan cara dekomposisi termal senyawa hidrokarbon pada

pembakaran terbuka, hasilnya berupa serbuk halus dan sangat murni.

3.      Fulerena

Fulerena merupakan keluarga suatu struktur dimana atom-atom karbon tersusun dalam

struktur atau elips. Untuk itu atom-atom karbon membentuk lingkar 5 dan 6 anggota mirip pola

bola sepak, nama asal C60 yaitu soccerane. Salah satu metode pembuatan fulerena yaitu dengan

menggunakan sinar laser yang berintensitas tinggi untuk memanaskan grafit hingga temperatur

diatas 10000o  C.

Beberapa senyawa karbon  anorganik

         Karbon monoksida (CO)

         Karbon dioksida (CO2 )

         Karbon disulfida (CS2 )

         Karbontetrahalida

         Klorofluorokarbon

         Karbida

         Sianida

         Sianogen

         Sianat

         Tiosianat

         Sianamida

Silikon

Atom silikon seperti halnya atom karbon, dapat membentuk empat ikatan secara serentak

silikon dalam susunan petrahedral, unsur Si mengkristal dengan struktur kubus pusat muka (fcc)

seperti intan, silikon bersifat semi konduktor. 85% kerak bumi disusun oleh silikon dioksida SiO2

(silika) dan mineral silikat. Unsur silikon kemurnian 98% dapat diperoleh dari reduksi pasir

(mengandung sebagian besar SiO2) dengan coke (C) atau kalsium karbida (CaC2 ) dalam tanur

listrik . Persamaan reaksi :

SiO2  + 2C         Si + 2CO

Senyawa oksida silikon

Silika, Silika Gel, Silikat, Silikat Alam, Silikat sintetis,  Silikona, Halida Silikon, Hidrida Silikon

Germanium

Germanium terdapat terutama sebagai senyawa sulfida yang terasosiasi dengan logam sulfida

lain seperti Pb dan Zn. Germanium murni mempunyai bentuk kristalin dengan kenampakan

metalik tetapi sangat rapuh seperti gelas. Untuk keperluan peralatan semikonduktor, pemurnian

silikon dan germanium melalui proses ”zone refining”.

Germanium (Ge) stabil di udara & air pd keadaan yg normal, & sukar bereaksi dgn alkali

& asam, kecuali dengan asam nitrat.

Diposkan oleh Nancy Sinabra di 03.29

Fakta Singkat Silikon

Nomor atom: 14

Massa atom: 28,0855 g/mol

Elektronegativitas menurut Pauling: 1,8

Densitas: 2,33 g/cm-3 pada 20 °C

Titik lebur: 1410 °C

Titik didih: 3265 °C

Radius Vanderwaals: 0,132 nm

Radius ionik: 0,271 (-4) nm, 0,041 (4)

Isotop: 5

Energi ionisasi pertama: 786,3 kJ/mol

Energi ionisasi kedua: 1.576,5 kJ/mol

Energi ionisasi ketiga: 3.228,3 kJ/mol

Energi ionisasi keempat: 4.354,4 kJ/mol

Ditemukan oleh: Jons Berzelius pada tahun 1823

Sifat Kimia dan Fisika Silikon

Silikon adalah unsur elektropositif yang paling melimpah di kerak bumi, bersifat metalloid

dengan kilap logam, dan sangat rapuh.

Silikon biasanya membentuk senyawa tetravalen meskipun kadang-kadang bivalen. Selain itu,

senyawa silikon pentacoordinated dan hexacoordinated juga umum dikenal.

Silikon alami terdiri dari 92,2% isotop silikon 28; 4,7% silikon 29; dan 3,1% silikon 30.

Silikon merupakan semikonduktor intrinsik dalam bentuknya yang paling murni, meskipun

intensitas semikonduktor bisa ditingkatkan dengan sejumlah kecil pengotor.

Silikon mirip dengan logam dalam perilaku kimianya. Unsur ini hampir sama elektropositif

seperti timah dan jauh lebih positif daripada germanium atau timbal.

Silikon membentuk berbagai hidrida, berbagai halida, dan banyak seri senyawa yang

mengandung oksigen, yang dapat memiliki sifat ionik atau kovalen.

Unsur ini memiliki kelimpahan jauh lebih banyak daripada unsur lainnya, selain dari oksigen.

Silikon merupakan penyusun 27,72% kerak bumi, sementara oksigen menyumbang 46,6%.

Penggunaan Silikon

Silikon merupakan komponen utama dari kaca, semen, keramik, sebagian besar perangkat

semikonduktor, dan silikon (zat plastik yang sering tercampur baur dengan logam silikon).

Silikon juga merupakan konstituen penting dari beberapa jenis baja dan merupakan bahan tahan

api yang digunakan dalam pembuatan enamel dan tembikar.

Unsur silikon dan senyawa intermetaliknya banyak digunakan sebagai paduan untuk membentuk

aluminium, magnesium, tembaga, dan logam lainnya yang memiliki ketahanan tinggi.

Silikon metalurgi dengan kemurnian 98-99% digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan

organosilicic dan resin silikon, segel, serta pelumas.

Dalam bidang elektronik, chip silikon digunakan dalam berbagai peralatan elektronik. Sel surya

juga menggunakan irisan tipis kristal silikon sebagai salah satu komponen utamanya.

Silikon dioksida digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi unsur silikon dan silikon

karbida. Kristal silikon berukuran besar digunakan untuk gelas piezoelektrik.

Dispersi koloid silikon dalam air digunakan sebagai agen pelapis dan sebagai bahan untuk

pembuatan enamel tertentu.

Efek Kesehatan Silikon

Silikon terutama ditemukan dalam jaringan ikat dan kulit.

Silikon merupakan unsur tidak beracun dalam bentuk alaminya seperti pada silika dan silikat.

Debu silikon memiliki sedikit dampak buruk pada paru-paru dan tidak memicu penyakit organik

signifikan.

Silikon dapat menyebabkan efek pernapasan kronis terutama dalam bentuk kristal silika (silikon

dioksida).

Namun, kemungkinan terbentuknya kristal silika di alam amat kecil. Kristal silika umumnya

akan mempengaruhi orang-orang yang bekerja di pertambangan, di industri tembikar,

pertambangan granit, dan industri yang melibatkan tanah diatom.

Kristal silikon dikenal mengiritasi kulit dan mata. Menghirup komponen ini akan menyebabkan

iritasi pada paru-paru dan selaput lendir.

Beberapa penelitian epidemiologi melaporkan angka signifikan atas kematian atau kasus

gangguan imunologi pada pekerja yang terpapar silika.

Penyakit dan gangguan yang ditemui termasuk skleroderma, rheumatoid arthritis, lupus

eritematosus sistemik, dan sarkoidosis.

Dampak Silikon terhadap Lingkungan

Tidak ada efek negatif silikon terhadap lingkungan telah dilaporkan.[]

MAKALAH KARBON

makalah karbon

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Balakang

Karbon merupakan salah satu unsur dari unsur-unsur yang terdapat dalam golongan IV

A dan merupakan salah unsur terpenting dalam kehidupan sehari-hari karena terdapat

lebih banyak senyawaan yang terbentuk dari unsur karbon.

Keistimewaan karbon yang unik 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).

B. Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan kami bahas dalam makalah ini adalah sebagai berikut:

a.Sifat fisik dari karbon

b. Sifat kimia dari karbon

c. Alotropi karbon

d. Senyawa anorganik karbon

C. Tujuan

1. Mendeskripsikan sifat dan karekteristik unsur karbon

2. Menjelaskan 2 bentuk karbon

3. Menjelaskan senyawa-senyawa yang terbentuk dari unsur karbon

BAB II

PEMBAHASAN

A. Sejarah Karbon

(Latin: carbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-

sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari,

bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet. Karbon dalam bentuk berlian

mikroskopik telah ditemukan di dalam beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian

alami juga ditemukan di kimberlite pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan

beberapa tempat lainnya. Berlian sekarang ini diambil dari dasar samudera di lepas

pantai Cape of Good Hope. Sekitar 30% berlian industri yang dipakai di AS sekarang ini

merupakan hasil sintesis.

Energi dari matahari dan bintang-bintang dapat diatribusikan setidaknya pada siklus

karbon-nitrogen.

B. Keunikan atom Karbon

Meskipun karbon hanyalah salah satu unsur dari sekian banyak unsur dalam sistem

periodik, tetapi atom karbon dapat terikat secara kovalen dengan atom karbon yang lain

dan terhadap unsur-unsur lain menurut beragam cara sehingga dapat membentuk

beegitu banyak senyawa yang jumlahnya hamper tak terhingga. Atom karbon dan

senyawanya dapat dibedakan menjadi enpat jenis yaitu :

a. Atom C primer : atom C yang mengikat 1 atom C yang lain

b. Atom C sekunder : atom C yang mengikat 2 atom C yang lain

c. Atom C tersier : atom C yang mengikat 3 atom C yang lain

d. Atom C kuarter : atom C yang mengikat 4 atom C yang lain

Karbon dapt membentuk lebih banyak senyawa dibandingkan unsure lain sebab atom

karbbon tidak hanya dapat membentuk ikatan-ikatan karbon tunggal, rangkap dua dan

rangkap tiga, tetapi juga bias terkait satu sama lain membentuk struktur rantai dan

cincin.

C. Bentuk karbon

Karbon ditemukan di alam dalam tiga bentuk alotropik: amorphous, grafit dan berlian.

Diperkirakan ada bentuk keempat, yang disebut karbon “putih�. Ceraphite

(serafit) merupakan bahan terlunak, sedangkan belian bahan yang terkeras. Grafit

ditemukan dalam dua bentuk: alfa dan beta. Mereka memiliki sifat identik., kecuali

struktur kristal mereka. Grafit alami dilaporkan mengandung sebanyak 30% bentuk

beta, sedangkan bahan sintesis memiliki bentuk alfa. Bentuk alfa hexagonal dapat

dikonversi ke beta melalui proses mekanikal, dan bentuk beta kembali menjadi bentuk

alfa dengan cara memanaskannya pada suhu di atas 1000 derajat Celcius.

Pada tahun 1969, ada bentuk alotropik baru karbon yang diproduksi pada saat

sublimasi grafit pirolotik (pyrolytic graphite) pada tekanan rendah. Di bawah kondisi

free-vaporization (vaporisasi bebas) di atas 2550K, karbon terbentuk sebagai kristal-

kristal tranparan kecil pada tepian grafit..

1. Sifat-sifat Unsur Karbon

Karbon dioksida ditemuka di atmosfir bumi dan terlarut dalam air. Karbon juga

merupakan bahan batu besar dalam bentuk karbonat unsur-unsur berikut: kalsium,

magnesium, dan besi. Batubara, minyak dan gas bumi adalah hidrokarbon. Karbon

sangat unik karena dapat membentuk banyak senyawa dengan hidrogen, oksigen,

nitrogen dan unsur-unsur lainnya. Dalam banyak senyawa ini atom karbon sering terikat

dengan atom karbon lainnya. Ada sekitar sepuluh juta senyawa karbon, ribuan di

antaranya sangat vital bagi kehidupan. Tanpa karbon, basis kehidupan menjadi

mustahil. Walau silikon pernah diperkirakan dapat menggantikan karbon dalam

membentuk beberapa senyawa, sekarang ini diketahui sangat sukar membentuk

senyawa yang stabil dengan untaian atom-atom silikon. Atmosfir planet Mars

mengandung 96,2% CO2.

Beberapa senyawa-senyawa penting karbon adalah karbon dioksida (CO2),

karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS2), kloroform (CHCl3), karbon tetraklorida

(CCl4), metana (CH4), etilen (C2H4), asetilen (C2H2), benzena (C6H6), asam

cuka(CH3COOH) dan turunan-turunan mereka.

C.    Sifat Fisika dan Kimia Unsur Karbon

a.      Sifat Fisika

   Fasa pada suhu kamar : padat

   Bentuk kristalin : intan dan grafit

   Massa jenis : 2,267 g/cm³ (grafit) dan 3,513 g/cm³ (diamond)

   Titik leleh : 4300-4700 K

   Titik didih : 4000 K

   Densitas : 2,267 g/cm3 (grafit) 3,515 g/cm3 (diamond)

   Kalor lebur : 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol (diamond)

   Kalor uap : 355,8 kJ/mol

   Kalor jenis : 8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/molK (diamond)

b.      Sifat Kimia

   Bilangan oksidasi : 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4

   Elektronegatifitas : 2,55 (skala pauli)

   Energi ionisasi : 1086 kJ/mol

   Energi ionisasi ke-2 : 2352,6 kJ/mol

   Energi ionisasi ke-3 : 4620,5 kJ/mol

   Jari-jati atom : 70 pm

   Jari-jari kovalen : 77 pm

   Jari-jari Vander Waals : 170 pm

   konduktifitas termal : 119-165 (grafit) 900-2300 (diamond) W/mK

   Struktur Kristal : heksagonal

Sifat Kimia yang Lain Berdasarkan Bentuk Alotrop

Alotrop adalah sifat sejumlah tertentu unsur dimana unsur ini mampu berada

dalam dua tau lebih bentuk, pada setiap alotrop atom-atom unsur tersebut berikatan

dengan cara yang berbeda  sehingga membentuk modifikasi struktur yang berbeda

pula. Berbagai macam alotrop karbon adalah:

         Diamond

Diamond adalah salah satu contoh alotrop yang terbaik dari karbon dan memiliki

nilai ekonomi yang tinggi, dimana sifatnya yang keras dan memiliki optikal optis

sehingga banyak dipakai dalam berbagai industri dan untuk bahan baku perhiasan.

Diamond menjadi mineral alami terkeras yang pernah ada, tidak ada unsur alam yang

dapat memotong diamond maupun menarik (merenggangkan) diamond.

Setiap karbon yang terdapat dalam diamond berikatan secara kovalen pada

empat atom karbon yang lain dalam bentuk geometri tetrahedarl. Dan tetrahedarl ini

membentuk 6 cincin karbon seperti sikloheksana dalam bentuk konformasi “kursi”

sehingga hal ini mengakibatkan tidak adanya sudut ikatan yang mengalami

ketegangan. Jalinan struktur kovalen yang stabil inilah membuat sifat diamond menjadi

keras.

Panjang ikatan tunggal pada diamond adalah 0,154 nm. Dengan struktur kristal

kubus perbusat muka dan densitasnya sekitar 3,51 g/cm3. Diamond yang murni

memiliki indeks refraktori sebesar 2,465 pada 397 nm, 2.427 at 527 nm, 2.417 at 589

nm, 2.408 at 670 nm, and 2.402 at 763 nm.

 

Gambar. Struktur Diamond

         Grafit

Grafit merupakan alotrop karbon. Tidak seperti diamond grafit bersifat konduktor

sehingga dapat dipakai untuk elektroda dalam proses elektrolisis. Sifat daya hantar ini

disebabkan grafit memiliki elektron dalam orbital pi yang terdelokalisasi dibawah dan

diatas bidang karbon. Ikatan yang terdapat dalam grafit adalah sp2 dengan bentuk

datar/plane dengan sudut 120 derajat.  Elektron ini dapat bergerak bebas sejauh dalam

lapisan karbon.

Grafit lebih reaktif dibandingkan dengan karbon, disebabkan reaktan dapat

menetrasi diantara lapisan heksagonal grafit. Tidak bereaksi dengan asam encer atau

basa dan dapat dioksidasi oleh asam kromat menjadi CO2.

Grafit tidak mencair akan tetapi mengalami sublimasi pada suhu 3500 C. Kristal

grafit memiliki dua bentuk yaitu alfa-grafit dengan bentuk heksagonal dan beta grafit

dengan bentuk rombohedral.

Grafit adalah mineral yang dapat berasal dari batuan beku, sedimen, dan metamorf.

Grafit adalah suatu modifikasi dari karbon dengan sifat yang mirip logam (penghantar

panas dan listrik yang baik). Di samping tidak cukup padat, grafit tidak terdapat dalam

jumlah banyak di alam. Oleh karena itu,untuk keperluan peralatan teknik serta

pembuatan elektroda, grafit harus dibuat secara sintetik.

Pembuatan: Grafit alam atau grafit yang dibuat dari kokas diperkecil ukurannya,

dicampur dengan ter atau resin sintetik,kemudian dipanaskan sehingga membentuk

padatan (sintering) dalam 105 cetakan.

 Grafit dinamai oleh Abraham Gottlob Werner pada tahun 1789 dengan mengambil kata

dari bahasa Yunani.

Gambar. Struktur Grafit

         Grafena

Grafena merupakan lapisan tunggal dari grafit dengan ikatan karbon sp2

membentuk susunan seperti sarang lebah (monolayer grafit). Ikatan karbon-karbon

memiliki panjang 0,142 nm. Grafena merupakan struktur dasar dari grafit, karbon nano,

dan fuleren, dan dapat didiskripsikan sebagai lapisan  molekul aromatic.

Gambar. Struktur Grafen

         Karbon Amorfos

Karbon amorfos atau disebut sebagai karbon reaktif, merupakan alotop karbon

dimana tidak memiliki struktur kristalin. Karbon amorfos biasa disingkat sebagai aC

untuk karbon amorfos yang biasa, aC:H untuk karbon amorfos yang terhidrogenasi, dan

ta-C untuk tetrahedral karbon amorfos (seperti diamond). Dalam bidang mineralogy,

karbon amorfos  biasa digunakan untuk istilah coal dan jenis karbon yang tak murni

selain grafit dan diamond.

         Fuleren

Fuleren merupakan molekul yang keseluruhannya dibangun oleh atom karbon

dalam bentuk hollow, bulatan (sphere), ellipsoidal, atau tube. Fuleren yang berbentuk

spherical disebut buckyballs, dan yang berbentuk silinder disebut sebagai karbon

nanotube atau buckytubes. Fuleren memiliki struktur seperti grafit akan tetapi hanya

dibangun dari grafena yang saling berhubungan satu sama lain. Penemuan fuleren

menjadikan alotrop karbon semakin bervariasi dan menjadi subyek penelitan yang

penting untuk elektronik, ilmu bahan, dan nanoteknoligi.

Fullerene ditemukan pada oleh Robert Curl, Harold Kroto, dan Richard Smalley

di Universitas Sussex dan Universitas Rice tahun 1985, yang dinamai berdasarkan

Richard Buckminster Fuller yang menciptakan kubah geodesik

Gambar. Struktur Fuleren

Senyawa-senyawa Populer yang Berikatan dengan Unsur Karbon

Senyawa Anorganik Karbon

1.      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.

2.      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.

3.      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(HCO)3. Semua logam IA kecuali Litium membentuk

karbonat yang larut, dimana yang paling murah dan berguna adalah NaHCO3 (Soda

kue), Na2CO3 (Soda abu).

4.      Karbon Disulfida(CS2)

CS2 adalah cairan yang mudah terbakar dan dapat dipakai sebagai bahan pembuat

CCl4,dengan reaksi:

CS2 + 3Cl2 → CCl4 +S2Cl2

Keberadaan Unsur Karbon di Alam

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.

Selain itu, unsur karbon di alam juga terdapat di dalam kerak bumi dalam bentuk

unsur bebas dan senyawa. Senyawa alamiah karbon yang utama adalah zat-zat

organik, misalnya senyawa organik dalam jaringan tubuh makhluk hidup baik tumbuhan

maupun hewan. Selain itu, dalam bahan yang berasal dari benda hidup seperti arang

dan minyak bumi. Juga terdapat dalam senyawa organik komersial, misalnya senyawa

asam asetat (CH3COOH) dan freon (CFC). Senyawa karbon lainnya adalah senyawa

karbon anorganik, yaitu senyawa karbondioksida (CO2) dan batuan karbonat (CO3)

yang dikenal sebagai mineral seperti karbonat dari unsur IIA (MgCO3, SrCO3, dan

BaCO3). Juga kebanyakan terdapat dalam senyawa karbonat dan bikarbonat, misalnya

senyawa natrium karbonat (Na2CO3) dan natrium bikarbonat (NaHCO3).

Di dalam kehidupan sehari-hari, karbon memang sangat berperan, terutama

pada mahluk hidup. Sebagian besar mahluk hidup mengandung atom karbon, ini dapat

diketahui jika mahluk hidup tersebut dibakar maka akan menyisakan zat yang berwarna

hitam, seperti kayu dibakar, binatang dibakar atau bahkan manusia yang terbakar. Zat

hitam sisa dari pembakaran itu adalah karbon.

Kegunaan unsur karbon

Karbon adalah suatu unsur yang sangat luwes dan berguna. Kegunaan karbon

hanya akan jelas terlihat apabila kita sebutkan satu persatu dalam berbagai bentuk

kehidupan sehari-hari. Berdasarkan unsurnya kegunaan karbon terbagi menjadi dua,

yaitu:

a.         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.

b.        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.

Selain itu, karbon juga diperlukan untuk pigmen hitam di dalam tinta cetak untuk

buku, majalah dan surat kabar, kertas karbon, bahan bakar mobil, semir sepatu,

penguat dan pengeras bahan karet, ban dalam dan barang-barang karet, dan sebagai

unsur penting untuk konstruksi bermacam-macam peralatan listrik dan nuklir, mulai dari

sapu penyedot debu untuk rumah tangga sampai dinamo yang paling besar dan rektor

nuklir. Busur karbon digunakan untuk membuat radiasi tampak dan ultraviolet dalam

sejumlah besar proses industri yang bergantung pada reaksi fotokimia.

Karbon juga memiliki manfaat dibidang pertanian yaitu sebagai pembangun

bahan organik karena sebagian besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik,

diambil tanaman berupa CO2.

Karbon juga berperan dalam pembuatan baja. Baja adalah logam paduan, logam

besi sebagai unsur dasar dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan

unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya.

Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi

bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Unsur paduan lain yang biasa

ditambahkan selain karbon adalah (titanium), krom (chromium), nikel, vanadium, cobalt

dan tungsten (wolfram). Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan

lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon

pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile

strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan

keuletannya (ductility).

Sedangkan kegunaan karbon berdasarkan persenyawaannya, yaitu:

Gas CO2 dalam air akan membentuk senyawa H2CO3. Asam karbonat H2CO3,

bila ditambahkan ke dalam minuman (minuman berkarbonasi), akan memberikan rasa

tajam yang menyegarkan. Asam karbonat H2CO3, merupakan bahan baku untuk

pembuatan garam-garam karbonat.

CO2 dalam udara berfungsi untuk menjaga suhu permukaan bumi pada malam

hari agar tidak terlalu dingin. CO2 dalam udara dapat menyerap sinar infra merah (sinar

yang mengandung energi panas) dari sinar matahari yang dipantulkan bumi. Pada

malam hari CO2 melepaskan infra merah tersebut ke permukaan bumi yang dingin

sehingga permukaan bumi menjadi hangat.

Kerugian Karbon

Adapun senyawa karbon mempunyai dampak negatif sebagai berikut :

           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 (pemanasan yang merata di permukaan

bumi). Akibat dari pemanasan global di permukaan bumi tersebut, es di kutub akan

mencair dan dapat menimbulkan banjir di kota-kota pantai seluruh dunia.

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Karbon merupakan unsur utama dalam senyawa organik dan anorganik yang begitu

banyak jumlah dan jenisnya

2. Karbon mengisi tempat khusus diantaranya unsur-unsur dalam keragaman dan

kekompleksan dalm senyawa yang dapat dibentuknya.

3. Karbon juga merupakan zat padat yang tegar, yang biasa diangggap sebagai

molekul raksasa yang tediri dari banyak sekali atom.

4. Karbon terbentuk dalam dua bentuk kristalin yaitu :

• Grafit, yang merupakan zat hitam yang benar-benar terasa berminyak sebagai bubuk

kering yang digunakan sebagai pelumas.

• Intan, yang merupakan zat padat tidak berwarna yang bisa diasah menjadi kristal-

kristal gemerlapan yang merupakan mineral yang paling keras dan paling baik untuk

menggosok. Intan biasa dikenan orang merupakan molekul besar yang melebar dari

toga dimensi (ruang) sehingga atom-atomnya terikat sangat kuat satu sama lain. Hal ini

mengakibatkan intan sangat keras.

B. Saran

1. Diharapkan dengan adanya makalah ini mampu membantu mahasisiwa untuk

menjawab masalah-masalah dalam kimia khususnya yang menyamgkut hal yang

berkaitan dengan unsur karbon

2. Diharapkan kepada pembaca agar mampu memberikan saran yang memabangun

untuk pembuatan makalah selanjutnya agar lebih baik dari yang telah ada sekarang.

3. Diharapkan makalah ini mampu menambah literatur di perpustakaan untuk

menambah pengetahuan pembaca khusunya mahasiswa

DAFTAR PUSTAKA

Cotton, F.A. dan Wilkinson, G. 1989. Kimia anorganik I. Jakarta: Universitas Indonesia.

Green Wood, N.N dan Earshshaw, A., 1989. Chemistry of Elements. Newyork

Pergamon Press.

Keenan Kleinfelter,W. 1991. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

H Petruci, Ralph.1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Bogor.

S.Sukri.1999.Kimia Dasar III. Bandung: ITB.

Sugiyarto, Kristian H. Kimia Anorganik 1. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta

Alotrop Karbon: Karakteristik Grafit, Berlian & Karbon

Amorf

Amazine.co - Online Popular Knowledge

Baca juga

Informasi & Fakta Berlian: Si Cantik dengan Harga Selangit

Tips Permata: 4 Faktor Penentu Kualitas & Harga Berlian

Tips Permata: Mengenal Cubic Zirconia, si Berlian Imitasi

Karbon merupakan unsur non-logam yang diwakili oleh simbol ‘C’ dan memiliki nomor atom 6.

Secara kimiawi, karbon merupakan unsur yang sangat stabil serta menjadi unsur ke-15 paling

berlimpah di kerak bumi.

Sedangkan bila dihitung dari nilai persentase massa, unsur ini ditemukan paling berlimpah ke-4

di seluruh alam semesta.

Dalam kimia, karbon dikenal memiliki isotop dan alotrop. Isotop mengacu pada terjadinya dua

atau lebih atom dari unsur yang sama namun memiliki jumlah neutron yang berbeda.

Sedangkan alotrop didefinisikan sebagai terjadinya suatu unsur dalam dua atau lebih bentuk

struktural yang berbeda.

Alotrop Karbon

Seperti sudah disebutkan, karbon bisa muncul dalam konfigurasi molekul bervariasi.

Tiga alotrop karbon diketahui ditemukan berlimpah di alam yaitu grafit, berlian, dan karbon

amorf.

Ketiga alotrop terbentuk ketika karbon mengalami kondisi yang berbeda. Misalnya, karbon

menjadi grafit akibat terpapar tekanan normal, sementara berlian terbentuk akibat karbon terkena

tekanan tinggi.

Jenis sistem kristal dalam grafit adalah heksagonal dan isometrik pada berlian.

1. Grafit

Grafit terbentuk ketika karbon terkena kondisi tekanan normal.

Itu sebab, grafit merupakan alotrop paling stabil dalam kondisi normal. Grafit memiliki

karakteristik lunak, ringan, dan mampu menghantarkan listrik.

Secara komersial, grafit digunakan sebagai pelumas. Bila terkena suhu dan tekanan yang sangat

tinggi, grafit dapat dikonversi menjadi berlian.

2. Berlian

Bernilai memiliki nilai tinggi sebagai perhiasan karena memiliki kemampuan menatulkan cahaya

yang unik.

Berlian memiliki karakteristik transparan, kompak, abrasif, serta dikenal sebagai mineral paling

kuat.

Selain sebagai perhiasan, berlian digunakan untuk aplikasi komersial seperti alat potong, alat

bor, dan alat giling.

Berlian tidak dapat menghantarkan listrik sehingga dikenal sebagai insulator yang baik.

3. Karbon amorf

Seperti namanya, karbon amorf merupakan alotrop berwujud non-kristal dan ditemukan dalam

bentuk bubuk serta menjadi komponen utama dari arang dan jelaga.

Namun, saat memeriksa struktur molekul secara rinci, Anda dapat menemukan kristal kecil yang

mirip dengan grafit dan berlian.

Oleh karena itu, karbon amorf sering dianggap sebagai bentuk varian dari grafit. Karbon amorf

dapat disintesis dalam kondisi yang terkendali di laboratorium.

Alotrop Lain

Selain tiga jenis yang disebutkan di atas, karbon juga memiliki alotrop lain termasuk glassy

carbon, fullerene, lonsdaleite, aggregated diamond nanorod, dan carbon nanofoam.[]

Tentang

Kimia

Biologi

Sejarah

Fisika

Kesehatan

Bank Soal

Psikologi

Matematika

PKn

8 Fungsi Unsur Karbon dan Alotrop Karbon

April 8, 2015 | By tatang | Leave a response

Nama unsur Karbon berasal dari kata Latin untuk arang, carbo. Unsur Karbon mempunyai:

Nomor atom: 6

Berat atom: 12,0107

Titik lebur: 3823 K (3550 ° C atau 6422 ° F)

Titik didih: 4098 K (3825 ° C atau 6917 ° F)

Kepadatan: 2,2670 gram/cm3

Fasa pada Suhu Kamar: Padat

Klasifikasi unsur: Non-logam

Nomor periode: 2

Nomor golongan: 14

Perkiraan Kelimpahan di kerak bumi: 2.00 × 102 miligram per kilogram

Perkiraan Kelimpahan di laut: 2,8 × 101 miligram per liter

Jumlah Isotop Stabil: 2

Energi ionisasi: 11,260 eV

Bilangan oksidasi: +4, +2, -4

Konfigurasi kulit elektron: 1s2 2s2 2P2

 

Intan bentuk alotrop karbon

Sejarah

Karbon, unsur keenam yang paling melimpah di alam semesta, telah dikenal sejak zaman kuno.

Karbon ini paling sering diperoleh dari cadangan batubara, meskipun biasanya harus diolah

menjadi bentuk yang sesuai untuk penggunaan komersial.

 

Alotrop Karbon

Tiga alotrop alami karbon diketahui ada: amorf, grafit dan berlian.

Karbon amorf

Karbon amorf terbentuk ketika bahan yang mengandung karbon dibakar tanpa oksigen yang

cukup  untuk membakar sepenuhnya. Jelaga hitam ini, juga dikenal sebagai jelaga, hitam gas,

saluran hitam atau karbon hitam, digunakan untuk membuat tinta, cat dan produk karet. Hal ini

juga dapat ditekan menjadi bentuk dan digunakan untuk membentuk inti dari sebagian besar sel

baterai kering.

Grafit

Grafit, salah satu bahan terlembut diketahui, adalah bentuk karbon yang terutama digunakan

sebagai pelumas. Meskipun hal itu terjadi secara alami, grafit komersial diproduksi dengan

memperlakukan kokas minyak bumi, residu tar hitam yang tersisa setelah penyempurnaan dari

minyak mentah, dalam oven bebas oksigen. Grafit alami  terjadi dalam dua bentuk, alpha dan

beta. Kedua bentuk memiliki sifat fisik yang identik, tetapi struktur kristal yang berbeda. Semua

grafit artifisial yang dihasilkan adalah dari jenis alpha. Selain digunakan sebagai pelumas, grafit,

dalam bentuk yang dikenal sebagai kokas, digunakan dalam jumlah besar dalam produksi baja.

Coke dibuat dengan memanaskan batubara lembut dalam oven tanpa membiarkan oksigen untuk

campuran dengan zat itu. Bahan hitam yang digunakan dalam pensil sebenarnya grafit.

Diamond/IntanS

Diamond, bentuk alami ketiga karbon, merupakan salah satu zat yang paling sulit dikenal.

Meskipun alami berlian biasanya digunakan untuk perhiasan, sebagian besar berlian kualitas

komersial secara artifisial diproduksi. Meskipun mereka dimiliki sifat fisik yang sangat berbeda,

grafit dan berlian hanya berbeda dalam struktur kristal mereka.

Kegunaan Karbon

1. Diamond /intan digunakan untuk perhiasan.

2. Jelaga hitam karbon digunakan untuk membuat tinta, cat dan produk karet.

3. Jelaga hitam karbon digunakan untuk membentuk inti dari sebagian besar sel baterai

kering.

4. Grafit digunakan sebagai pelumas

5. Grafit dalam bentuk kokas digunakan dalam jumlah besar pada produksi baja.

6. Isotop radioaktif Carbon-14 digunakan untuk mencari usia fosil melalui proses

penanggalan radiokarbon

7. Sebuah karbon putih mampu menahan tekanan besar dan memiliki sifat magnetik dan

superkonduktif.

8. Unsur Karbon penyusun senyawa organik yang bermanfaat bagi manusia.

 

Sebuah alotrop keempat karbon, yang dikenal sebagai karbon putih, diproduksi pada tahun 1969.

Ini adalah bahan transparan yang dapat membelah seberkas cahaya menjadi dua sinar. Molekul

besar yang terdiri hanya dari karbon, yang dikenal sebagai buckminsterfullerenes, atau bulky

balls, baru-baru ini ditemukan digunakan  subyek banyak kepentingan ilmiah. Sebuah buckyball

tunggal terdiri dari 60 atau 70 atom karbon (C-60 atau C-70) dihubungkan bersama dalam

sebuah struktur yang terlihat seperti bola sepak. Mereka dapat menjebak atom lain dalam

kerangka mereka, tampaknya mampu menahan tekanan besar dan memiliki sifat magnetik dan

superkonduktif.

Carbon-14, isotop radioaktif karbon dengan paruh 5.730 tahun, digunakan untuk mencari usia

fosil  melalui proses yang dikenal sebagai penanggalan radiokarbon. Teori di balik penanggalan

karbon cukup sederhana. Para ilmuwan tahu bahwa sejumlah kecil alami karbon adalah karbon-

14. Meskipun karbon-14 meluruh menjadi nitrogen-14 melalui peluruhan beta, jumlah karbon-14

di lingkungan tetap konstan karena  karbon-14 baru selalu diciptakan di bagian atas atmosfer

oleh sinar kosmik. Makhluk hidup cenderung menelan bahan yang mengandung karbon,

sehingga persentase karbon-14 dalam makhluk hidup adalah sama dengan persentase karbon-14

di lingkungan. Setelah suatu organisme mati, tidak lagi mencerna apa-apa. Karbon-14 di dalam

organisme yang tidak lagi diganti dan persentase karbon-14 mulai menurun karena meluruh.

Dengan mengukur persentase karbon-14 di sisa-sisa organisme, dan dengan asumsi bahwa

kelimpahan alami karbon-14 tetap konstan dari waktu ke waktu, para ilmuwan dapat

memperkirakan kapan organisme yang mati. Sebagai contoh, jika konsentrasi karbon-14 di sisa-

sisa organisme adalah setengah dari konsentrasi alami karbon-14, ilmuwan akan memperkirakan

bahwa organisme meninggal sekitar 5.730 tahun yang lalu, waktu paruh karbon-14.

Ada hampir sepuluh juta senyawa karbon dikenal dan seluruh cabang ilmu kimia, yang dikenal

sebagai kimia organik, dikhususkan untuk studi mereka. Banyak senyawa karbon sangat penting

bagi kehidupan seperti yang kita kenal. Beberapa senyawa karbon yang paling umum adalah

karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS2), kloroform (CHCl3),

karbon tetraklorida (CCl4), metana (CH4), etilen (C2H4), asetilena ( C2H2), benzene (C6H6), etil

alkohol (C2H5OH) dan asam asetat (CH3COOH).

CATATAN:

GAMBAR ALOTROP KARBON

KECENDERUNGAN GOLONGAN KARBON