Penjelasan Mengenai Apa Itu Karbon

Karbon merupakan salah satu unsur yang membentuk banyak senyawa. Karbon dapat membentuk lebih banyak senyawa daripada unsur-unsur lainnya. Karbon juga merupakan bagian dari senyawa organik yang terdiri dari unsur-unsur bahan organik. Karbon membentuk seri lain dari senyawa yang dianggap anorganik, dalam jumlah yang jauh lebih rendah dari senyawa organik. Karbon juga berperan penting dalam kesehatan. Untuk mengetahui lebih dalam lagi mengenai karbon, ikutin ulasan berikut ini.

Pengertian Karbon

Karbon merupakan unsur unik yang berkaitan dengan unsur lain untuk membentuk senyawa baru. Karbon adalah unsur keempat paling banyak di alam semesta dengan massa dan unsur yang paling berlimpah kedua dalam tubuh manusia. Nomor atom terdiri dari enam dan diindefikasikan dengan simbol “C” dalam unsur periodik. Struktur molekul karbon mudah menyatu dengan berbagai elemen untuk membentuk ribuan senyawa.

Karbon adalah salah satu unsur yang sudah ada sejak zaman kuno. Kabon berasal dari bahasa latin yang berarti carbo disebut juga dengan batu bara. Karbon memiliki karakteristik yang berubah-ubah, tergantung bagaimana obligasi membentuk unsur yang sangat unik. Karbon termasuk unsur non-logam yang bervalensi 4 (tetravalen) dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen. Hal tersebut memiliki tiga macam isotop karbon yang ditemukan secara alami.

Yakni 12C, 13C stabil dan 14C bersifat radioaktif dengan waktu yang dimiliki sekitar 5730 tahun. Keistimewaan karbon cenderung mengingat diri sendiri dalam rantai-rantai dan cincin-cincin, tidak selalu berada dalam ikatan tunggal, C – C, namun ini juga mengandung ikatan ganda C = C dan memiliki rangkap tiga C ≡ C. Karbon itu sendiri memiliki beberapa jenis alotrop yang paling terkenal yaitu grafit, intan dan karbon amorf.

Karbon dialam terbagi dalam bentuk grafit dan intan. Karbon juga memiliki sifat karbon yang bervariasi pada jenis alotropnya. Contohnya, intan transparan, manakala grafit berwarna hitam dan kusam. intan adalah salah satu materi terkeras di dunia, sementara manakala grafik cukup lunak saat meninggalkan bekasnya pada kertas. Intan memiliki konduktivitas yang sangat rendah sedangkan grafit memiliki londuktor listrik yang benar-benar bagus.

Karbon membentuk banyak senyawa dengan unsur lain dan biasa banyak dijumpai dalam bentuk mineral. Batu gamping, kapur tulis dan marmer adalah bentuk-bentuk kalsium karbonat (CaCO3) yang terbentuk dari organisme renik laut yang mati jutaan tahun yang lalu. Seperti sumber kabon anorganik terbesar terdapat pada batu kapur, dolomit dan karbon dioksida. Sedangkan sumber organik terdapat pada batu bara, tanah gambut, minyak bumi dan klatrat metana.

Semua organisme hidup mengandung karbon, mereka mengalami pembusukan dan perubahan untuk selalu mengandung elemen. Misalnya, Batubara, batu kapur dan minyak bumi dalam segala bentuk fosil organisme yang mengandung sejumlah karbon berlimpah. Lebih dari sembilan puluh persen senyawa karbon merupakan senyawa sintetik, sedangkan sisanya diperoleh dari mahluk hidup, seperti : tumbuh-tumbuhan, hewan, jamur dan mikroorganisme serta fosil mereka, yaitu batubara dan minyak bumi.

Karbon dapat membentuk lebih banyak senyawa daripada unsur-unsur lainnya, dengan hampir 10 juta senyawa organik murni yang telah dideskripsikan sampai sekarang. Karbon terus bersiklus melalui lautan, tanaman, kehidupan binatang dan atmosfer. Semua tanaman dan hewan hidup dibentuk oleh senyawa organik kompleks dimana karbon dikombinasikan dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya.

Penemuan Karbon

Karbon sudah dikenal sejak dulu dengan berbagai bentuk seperti jelaga, arang, grafit dan intan. Budaya kuno tentu saja tidak menyadari bahwa zat-zat ini memiliki bentuk yang berbeda dari unsur yang sama. Ilmuwan Prancis Antoine Lavoisier menyebut karbon dengan melakukan berbagai percobaan untuk mengungkapkan sifatnya. Karbon ditemukan sejak jaman pra-sejarah menemukan banyak sejenisnya di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet.

Joseph Black menurupakan ahli kimia-fisika dari Skotlandia yang menjabat sebagi profesor di Universitas Edinburgurh. Di seluruh Eropa banyak mahasiswa mengikuti mata kuliahnya, karena sering memberikan pelajaran demonstrasi seperti melakukan percobaan yang menarik. Pada 1772 ia mengumpulkan dana dengan ahli kimia lain untuk membeli berlian dan mereka memasukkannya ke dalam toples kaca dan ditutup secara rapat.

Yang paling diperhatikan adalah fokus dari sinar matahari pada berlian tersebut dengan kaca pembesar raksasa yang luar biasa dan melihat berlian tersebut terbakar dan menghilang.

Pada tahun 1985, Robert Curl, Harry Kroto dan Richard Smalley menemukan fullerenes, bentuk baru karbon di mana atom disusun dalam bentuk bola sepak. Fullerene juga disebut dengan buckminsterfullerene, yang dikenal sebagai C60 terdiri dari 60 atom. Berlian alami juga ditemukan di kimberlite dalam pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan juga beberapa tempat lainnya.

Penemuan Graphene diumumkan pada tahun 2004 oleh Kostya Novoselov dan Andre Geim, yang menggunakan pita perekat untuk melepaskan satu lapisan atom dari grafit untuk menghasilkan alotrop baru. Pada tahun 2009, grafena diketahui sebagai material terkuat di dunia yang pernah diujicobakan. Walaupun demikian, proses pemisahan grafena dari grafit masih belum cukup ekonomis untuk digunakan dalam proses industri.

Karbon secara alami dialam ditemukan dalam bentuk arang dan berlian.

Unsur Yang Terdapat Dalam Karbon

Karbon merupakan unsur yang sangat penting dalam hidup, kenapa? Karena Unsur karbon yang berikatan dengan hidrogen, nitogen dan oksigen membentuk senyawa yang sangat penting bagi kehidupan. Karbon termasuk ikatan tunggal yang kuat untuk menahan serangan kimia di bawah kondisi ambient. Unsur kimia mempunyai simbol C dan nomor atom 6 pada tabel periodik. Unsur karbon tidak akan larut dalam air, asam dan basa juga pelarut organik.

Sebagai unsur golongan 14 pada tabel periodik, karbon merupakan unsur non-logam dan bervalensi 4 (tetravalen). Karbon alam berada dalam bentuk karbon murni seperti berlian atau grafit dan karbon yang terikat secara kimia dalam senyawa alam dapat berbentuk kristal murni seperti berlian dan grafit.Unsur karbon memiliki dua defenisi allotropic bebentuk bentuk kristal: berlian dan grafit.

Unsur karbon terdapat dibagi menjadi beberapa bentuk yaitu sebagai berikut:

  • Amorf

Amorf termasuk unsur karbon yang terdapat di alam seperti: arang, kokas, batu bara dan karbon hitam dengan sifat yang rapuh. Ini merupakan karbon yang digunakan sebagai produksi peleburan logam untuk bahan bakar seperti batu bara, tinta print dan zat berwarna hitam. Amrof alami dihasilkan dari perubahan serbuk-seruk gergaji, batu bara, gambut, kayu dan biji-bijian. Jika karbon ini diaktifkan maka dapat digunakan sebagai adsorben untuk menyerap gas beracun, mikroorganisme dan kotoran dalam larutan seperti bau-bauan.

  • Intan

Intan merupakan karbon yang memiliki tekanan dan suhu tertinggi dalam perut bumi. Karbon juga dapat membentuk piramida yang disebut dengan tetrahedron yang memiliki struktur yang luar biasa padat. Intan diciptakan dan diolah pada suhu 3.000 K dengan tekanan lebih dari 1,25 x 107 Pa.Proses ini menggunakan katalis logam transisi, yaitu kromium (Cr), besi (Fe) dan platina. Intan yang telah disempurnakan umumnya memiliki molekul atom atau karbon tunggal.

  • Grafit

Grafit mempunyai titik leleh dan titik didih yg tinggi. Selain itu, berlian memiliki sifat optik yang signifikan. Grafit merupakan zat yang mampu mengantarkan panas dengan baik dan cepat. Grafit termasuk dalam bentuk alotrop karbon, namun memiliki struktur atom yang mempengaruhi sifat kimiawi dan fisikanya. Sifat fisika grafit di tentukan oleh luasnya permukaan, bentuk grafit yang halus akan mempunyai permukaan yang relatif lebih luas, dengan sedikit gaya tarik yang akan memudahkannya untuk menyerap gas dan zat terlarut.

Grafit termasuk salah satu bahan terlunak. Grafit terdapat dalam bentuk padatan serta memiliki ukuran kristal dengan tingkat kemurnian yang berbeda-beda. Karena sifat grafit ini, bisa dijadikan minyak pelumas dan bahan penting dalam pembuatan pensil.

  • Grafena

Ini termasuk karbon atim karbon yang berbentuk jaring heksagonal dengan lapisan tunggal. Grafena juga memiliki daya yang lebih kuat dari baja. Seperti yang terdapat dalam goresan pensil, mungkin ini memiliki sedikit unsur grafena, namun ini memiliki unsur lapisan tunggal yang berlapis-lapis. Grafena diketahui sebagai material terkuat di dunia yang pernah diujicobakan.

  • Fullerena

Fullerena adalah karbon yang memiliki bentuk seperti rongga, misalnya bola mikrokopis dan tabung yaitu tabung nano. Ini biasa digunakan untuk mengukur nanometer atau sepersemiliar meter. Unsur ini sangat berbeda dengan unsur yang lainnya.

Kegunaan Karbon

Karbon digunakan untuk membentuk lebih banyak senyawa daripada unsur-unsur lainnya. Unsur ini diketahui memiliki berbagai kegunaan dalam kehidupan sehari-hari. Unsur ini juga diketahui mampu berikatan dengan hampir semua unsur lain untuk membentuk berbagai senyawa yang berguna. berikut merupak kegunaan dari karbon tersebut:

  1. Sebagai agen penyerap gas dan agen pemutih
  2. Dapat digunakan dalam minuman karbonatasi, dalam alat pemadam kebakaran
  3. Diamond /intan digunakan untuk perhiasan
  4. Membentuk inti dari sebagian besar sel baterai kering
  5. Sebagai pelarut untuk tinta yang digunakan dalam printer inkjet
  6. Dapat digunakan dalam industri otomotif sebagai pigmen hitam
  7. Untuk mencari usia fosil melalui proses penanggalan radiokarbon
  8. Untuk menghilangkan warna coklat pada industri gula
  9. Sebagai agen reduksi dalam banyak proses metalurgi
  10. Sebagai reagen kimia pada proses pembuatan sodium salisilat, potasium, amonium karbonat dan bikarbonat
     

Manfaat Karbon Dalam Kehidupan

Karbon memiliki manfaat sebagai metabolisme tubuh untuk bereaksi dalam darah sehinggga menyebabkan penurunan kesadaran hingga serangan jantung. Intan bermanfaat untuk memoles benda yang sangat keras, seperti baja tahan karat. Grafit memiliki manfaat sebagai pembentuk ikatan antarlapisan terikat relatif lemah, sehingga dapat mengalir dari satu atom ke atom lain, sehingga grafit dapat menghantarkan listrik. Manfaat Arang adalah Untuk mengadsorpsi zat warna dan bahan polutan dalam pengolahan air. Karbon Monoksida memiliki manfaat sebagai pengikat atom Fe dalam hemoglobin darah. Sedangkan Karbon Dioksida bermanfaat penyulingan minyak bumi, produksi urea dan pembuatan alkohol.

Manfaat lain dari karbon adalah:

  • Untuk membantu proses fotosintesis bagi tumbuhan
  • Untuk menjaga tingkat normal karbon dioksida dalam tubuh
  • Untuk meningkatkan metabolisme dalam tubuh
  • Untuk menyerap racun atau gas yang diproduksi dalam tubuh manusia
  • Uuntuk menjernihkan air yang kotor dengan filterisasi

Sifat Kimia dan Fisik Karbon

Karbon merupakan unsur dasar dari segala kehidupan di Bumi. Walaupun terdapat berbagai jenis senyawa yang terbentuk dari karbon. Ikatan karbon untuk membentuk senyawa yang disebut hidrokarbon dan komponen hidrokarbon terbentuk dari bahan organik. Ikatan senyawa karbon lain dianggap sebagai anorganik untuk jumlah yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan senyawa organik. Sifat fisika dan kimia karbon tergantung pada struktur kristal dari elemen. Kepadatannya berfluktuasi dari 2,25 g / cm³ (1,30 ons / in³) untuk grafit dan 3.51 g / cm³ (2,03 ons / in³) untuk berlian.

 

  • Sifat Kimia

Sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut :

Karbon bereaksi langsung dengan Fluor, dengan reaksi sebagai berikut:
C (s) + 2 F2 (g) → CF4(g)

Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.
2C(s) + O2(g) → 2CO(g)

Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida
2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)

Membentuk asam oksi.
Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen membentuk CO2 dan jika CO2 ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.
CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(l)

Membentuk garam asam oksi
Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa menghasilkan karbonat dan bikarbonat antara lain sebagai berikut:

  • K2CO3 = kalium karbonat
  • KHCO3 = Kalium bikarbonat
  • MgCO3 = Magnesium karbonat
  • Mg(HCO3)2 = Magnesium bikarbonat

Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.
Contoh: C2H6, C2H2, dan C2H4

Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida
2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)

Membentuk asam oksi. Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen membentuk CO2 dan jika CO2 ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.
CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(l)

  • Sifat fisik

Fase : Padat
Massa jenis : 2,267 g/ cm3 (grafit) dan 3,513 g/ cm3 ( intan )
Titik lebur : 4300-4700 K
Titik didih : 4000 K
Kalor peleburan : 100 kJ/mol ( grafit )dan 120 kJ/mol ( intan )
Kalor penguapan : 355,8 kJ/mol
Kapasitas kalor : 8,517 J/mol K (grafit) dan 6,115 J/mol K ( intan )

Sifat fisik dan kimia karbon tergantung pada struktur kristalnya. Kepadatan karbon juga bervariasi dari 2,25 g/cm ³ untuk grafit dan 3,51 g/cm ³ untuk berlian. Unsur karbon merupakan bahan yang inert, tidak larut dalam air, asam encer dan basa, serta merupakan pelarut organik. Asam nitrat dan kalium nitrat akan menghasilkan asam metilic C6(CO2H)6. Karbon membentuk senyawa halogen dengan rumus umum CX4, dimana X adalah fluorin, klorin, bromin, atau iodin.

Itulah penjelasan mengenai karbon. Mungkin selama ini anda belum menyadari bahwa sebenarnya karbon itu sangat berhubungan dengan kehidupan kita. Baik dalam kehidupan sehari hari maupun kegunaannya dalam tubuh kita. Setelah anda membaca artikel di atas, apakah ulasan tersebut dapat membantu anda? Saya harap ulasan di atas dapat menambah wawasan anda. Jika ada sesuatu yang kurang dan kesalahan, anda dapt mencantumkan komentar di bawah.

0 Comment