8 Fungsi Unsur Karbon dan Alotrop Karbon

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

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/Intan

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).

Artikel menarik lainnya:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *