Sabtu, 08 Mei 2010

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.
1.1. Sifat fisika
Kecenderungan dari non-logam ke logam jika anda turun dalam satu golonganjelas terlihat pada struktur unsur-unsur itu sendiri.Karbon pada posisi paling atas mempunyai struktur kovalen raksasa dengan dua allotropi yang sangat dikenal – intan dan grafit. Intan memiliki struktur tiga dimensi dari atom-aton karbon yang masing-masing tergabung secara kovalen dengan 4 atom lainnya. Gambar berikut menunjukkan bagian kecil dari strukturnya.

Struktur yang sama seperti ini ditemukan pada silikon, germanium, dan pada salah satu allotropi timah – "timah abu-abu" atau "alfa-timah".Allotropi yang umum untuk timah ("timah putih" atau "beta-timah") merupakan logam dan atom-atomnya terikat oleh ikatan logam.
Strukturnya berupa terjejal yang terdistorsi. Pada struktur terjejal, masing-masing atom dikelilingi oleh 12 atom tetangga terdekat.Selanjutnya anda dapatkan timbal, atom- dari ikatan kovalen yang umum ditemukan pada non-logam dan ikatan logam pada logam, dengan perubahan yang jelas, terdapat dua struktur yang sangat berbeda pada timah.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 tegar, yang biasa dianggap sebagai molekul-molekul raksasa yang terdiri dari banyak sekali atom.atomnya tersusun dalam struktur logam berkoordinasi 12.Hal itu merupakan kecenderungan yang jelas
1.2. Sifat kimia
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+. Ion ini akan mempunyai rapatan-rapatan muatan begitu tinggi sehingga eksistensinya tidaklah mungkin.
2. Senyawa Karbon
2.1. Intan
Berlian (terdiri dari karbon) dibentuk selama periode satu milyar tahun jauh di dalam bawah kerak bumi (sekitar 90 mil atau sekitar 150 km dalamnya). Mereka diangkat ke permukaan melalui gunung berapi, dan sebagian besar ditemukan pada batu vulkanik (disebut kimberlite) atau di laut yang terbawa oleh arus ombak. Batu berlian atau batu intan yang sering ditemukan di alam kebanyakan berumur 1 sampai 3 milyar tahun.intan adalah mineral yang secara kimia merupakan bentuk kristal, atau alotrop, dari karbon. Intan terkenal karena memiliki sifat-sifat fisika yang istimewa, terutama Sifat-sifat ini yang membuat intan digunakan dalam perhiasan dan berbagai penerapan di dalam dunia industri.
Berlian adalah allotrope karbon dan masing-masing dari mereka (tidak peduli apa ukurannya) dapat dianggap sebagai satu molekul karbon. Setiap karbon dalam intan dikelilingi oleh 4 atom karbon lainnya dalam struktur tetrahedral, seperti piramida. Setiap ikatan atau link itu sama panjangnya dan pembentukan tetrahedral itu benar-benar teratur. Apa yang membuat berlian sangat keras, non-volatile dan tahan terhadap serangan kimia adalah kekuatan dan keteraturan ikatan ini. Secara teoritis, kristal berlian yang besar bisa hanya terdiri dari satu molekul raksasa karbon.


Gambar struktur sebelah kiri menunjukkan salah satu sel satuan dari struktur berlian. Pada dasarnya, struktur intan dapat dilihat sebagai wajah kubik array yang berpusat di tengah dengan setengah dari lubang tetrahedral yang terisi. Penting untuk dicatat, bagaimanapun, bahwa berlian adalah contoh dari jaringan senyawa kovalen. Dalam intan, struktur atom-atom dihubungkan oleh ikatan covaelent, dengan masing-masing atom karbon terikat pada empat lainnya dalam geometri tetrahedral. Pada intinya, sebuah sampel intan adalah satu molekul yang besar. Gambar sebelah kanan adalah gambar yang sama tetapi diputar melalui sudut 45 derajat. Ruang terbuka di tengah adalah lubang oktahedral kosong.


Ilustrasi yang kiri menggambarkan lebih ke sifat tetrahedal pada zmolekul daripada ikatan kovalen dalam model pertama. Masing-masing atom dikelilingi oleh empat lainnya dan terletak di dalam lubang tetrahedral. Ilustrasi yang kanan menunjukkan gambar yang sama, tapi diputar dengan sudut 45 derajat. Di bawah adalah contoh gambar gabungannya.



Berlian dinilai sesuai dengan berat karat, warna, kejernihan dan pemotongannya, juga dikenal sebagai empat C (carat, cut, clarity dan color). Karat berlian berbeda dengan karat emas. Karat emas menunjukkan kemurnian - 24 karat mewakili emas murni. Satu karat intan tambang atau intan sintetik adalah 200 miligram (0,007055 oz). Kata karat berasal dari carob bean. Para dealer berlian sejak dulu menggunakan kacang carob untuk menyeimbangkan skala mereka karena semua biji ini memiliki berat yang sama. Tradisi menggunakan batu kelahiran April ini sebagai cincin pertunangan dimulai tahun 1477 ketika Mary dari Burgundy diberi cincin berlian oleh Archduke Maximillian dari Austria.

Walaupun berlian mungkin merupakan batu permata yang paling dicari di dunia, tetapi mereka bukan yang paling langka, gelar itu diberikan pada si ruby merah murni, maka jangan heran jika batu ruby murni merah lebih mahal dibandingkan si permata intan. Berlian sering ditemukan dalam jumlah yang banyak dan mereka ditambang setiap tahun. Karena 80% dari batu tambang berlian tidak cocok untuk dijadikan sebagai perhiasan, mereka diolah kembali dalam industri atau dijadikan cincin murah. Walaupun batu berlian dikenal sebagai batu yang paling keras, batu kelahiran April ini juga sangat rapuh dan bisa hancur jika dipukul keras berulang kali dengan palu atau dengan kekuatan besar lainnya. Kata berlian berasal dari bahasa Yunani “Adamas” atau "baja paling keras".

Intan dapat disintesis dengan mengkristal karbon di bawah tekanan dan intan sintetis sekarang menjadi bisnis besar yang menguntungkan, mengalahkan berlian tambang jauh. Kadang-kadang disebut sintetis Moissanite dan cubic zirkonia, keduanya dievaluasi dan dikategorikan dengan skala penilaian yang sama seperti proses berlian yang ditambang tapi untuk dijual dengan harga yang jauh lebih murah. Sintetis Moissanite, sebuah duplikasi intan memiliki karakteristik termal yang sama dengan berlian tambang dan sebagian besar orang termasuk para pakar batu-batuan sampai sekarang tidak bisa membedakan mereka berdua.
Intan dapat dihasilkan 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 diatas 125 kbar,untuk mendapatkan laju perubahan yang berguna, digunakan suatu katalis logam transisi seperti Cr,Fe,atau Pt.tampak suatu lelehan logam terbentuk diatas grafit,melarutkan sebagian dan mengendap sebagai intan, yang kurang larut. Intan sampai dengan 0,1 karat(20 mg) dari kualitas industri yang tinggi dapat dihasilkan secara rutin dengan harga yang bersaing.Intan akan terbakar diudara pada 600 samapi 8000 tetapi kereaktifan kimianya jauh lebih rendah dari grafit atau karbon amorft.
2.2.Grafit
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. Pada proses tersebut, bahan-bahan aditif terbakar menjadi arang. Pemanasan yang dilakukan sekali lagi sampai temperatur 3000°C akan menghasilkan lebih banyak grafit (grafit elektro). Untuk alat-alat seperti penukar panas, setelah pemanasan, grafit perlu diberi bahan aditif impregnasi (misalnya dempul dan serbuk grafit). Setelah proses impregnasi, ketahanan temperaturnya turun menjadi 165°C.
Sifat-sifat: Grafit adalah penghantar listrik dan panas yang cukup baik tetapi bersifat rapuh. Pada temperatur yang lebih tinggi, grafit teroksidasi oleh asam nitrat berasap, khlor atau oksigen. Grafit hanya dapat dilarutkan dalam besi leleh. Ditinjau dari segi ketahanan terhadap korosi, grafit merupakan bahan yang bidang penggunaannya sangat luas.Bahan tersebut tahan terhadap semua asam dan sebagian besar basa hingga di atas 100°C. Dalam udara, grafit dapat digunakan sampai kira-kira 165oC.Apabila tidak diimpregnasi, grafit dapat digunakan sampai 500oC.Pengolahan dan penggunaan: Gumpalan-gumpalan grafit dipotong menjadi pelat atau dibuat langsung menjadi barang. Pelat-pelat tersebut ditempel pada bagian luar bejana dengan menggunakan bahan perekat, membentuk satu atau beberapa lapisan pada bejana. Celah-celahnya ditutup dempul.
Grafit digunakan sebagai elektroda, bantalan luncur, ring penyekat, dan aditif untuk bahan pe-lumas. Grafit juga mempertinggi kemampuan lumas teflon. Barang yang seluruhnya dibuat dari grafit adalah alat penukar panas, cawan lebur, batu filter, pompa, dan pelat pecah. Grafit juga digunakan sebagai bahan pengisi. Pada alat penyekat dan penghitung volume, sebagian peralatannya dibuat dari grafit (misalnya torak). Serat grafit dimanfaatkan untuk pelepasan muatan elektrostatik pada selubung ventilasi.
Grafit, sebagaimana berlian, adalah bentuk alotrop karbon, karena kedua senyawa ini mirip namun struktur atomnya mempengaruhi sifat kimiawi dan fisikanya.Grafit terdiri atas lapisan atom karbon, yang dapat menggelincir dengan mudah. Artinya, grafit amat lembut, dan dapat digunakan sebagai minyak pelumas untuk membuat peralatan mekanis bekerja lebih lancar. Grafit sekarang umum digunakan sebagai "timbal" pada pensil.Grafit berwarna kelabu. Akibat delokalisasi elektron antarpermukannya, grafit dapat berfungsi sebagai konduktor listrik. Secara alamiah, grafit ditemukan di Sri Lanka, Kanada dan Amerika Serikat. Grafit juga disebut sebagai timbal hitam. Grafit dinamai oleh Abraham Gottlob Werner pada tahun 1789 dengan mengambil kata dari bahasa Yunani.


Grafit umumnya berwarna hitam hingga abu-abu tembaga, kekerasan 1 – 2 (skala Mohs), berat jenis 2,1 – 2,3, tidak berbau dan tidak beracun, serta tidak mudah larut, kecuali dalam asam hidroflorik atau aqua regia mendidih. Proses dekomposisi berlangsung lambat pada suhu 6000C dan dalam kondisi oksida atau pada suhu 3.5000C bila kondisi bukan oksida. Grafit adalah mineral yang dapat berasal dari batuan beku, sedimen, dan metamorf. Secara kimia, grafit sama dengan intan karena keduanya berkomposisi karbon, yang membedakannya adalah sifat fisik. Intan dikenal sangat keras, langka, dan transparan, sedangkan grafit agak lunak, mudah ditemukan, dan opak.
Menurut Kuzvart (1984) grafit dapat terjadi secara proses magnetik awal, kontak magmatik, hidrotermal, metamorfogenik, danresidual.Belum ditemukan daerah yang berpotensi di Indonesia. Sampai saat ini Indonesia masih megimpor grafit.


Banyaknya bentuk karbon amorft, seperti arang, jelaga, dan jelaga minyak,semuanya adalah bentuk-bentuk kristal mikro sesungguhnya dari grafit.Sifat-sifat fisika dari bahan-bahan seperti terutama ditentukan oleh sifat dan luasnya permukaan.Bentuk-bentuk yang dipisahkan dengan halus,yang memberikan permukaan relatif luas dengan gaya tarik yang jenuh sebagian, dengan mudahudah 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 memembus lapisan. beberapa darinya dapat terbentuk secara spontan bilamana pereaksi dan grafit dicampur bersama.

2.3.Fulurena
Fulurena adalah salah satu dari benda-benda yang tergolong alotrop karbon, molekul yang tersusun seluruhnya dari karbon dalam bentuk bola berlubang, elipsoid, tuba, dll. Fullerene berbentuk sferik atau bola biasanya disebut buckyball, dan yang berbentuk silindris biasa disebut karbon nanotube. Grafin (Inggris: Graphene) adalah lembaran fullerene planar. Struktur fullerene mirip dengan struktur grafit, yang tersusun dari lembaran yang bertumpuk oleh cincin heksagonal yang tersambung, tapi mungkin juga mengandung cincin pentagonal atau heptagonal yang mencegah lembaran menjadi berbentuk planar.
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.Fullerene dapat dilarutkan pada banyak pelarut secara terbatas. Pelarut yang umum untuk fullerene termasuk pelarut aromatik seperti toluena dan lainnya seperti karbon disulfida. Larutan fullerene murni memiliki warna ungu tua. Larutan C70 berwarna coklat kemerahan. Fullerene yang lebih besar seperti C76 hingga C84 memiliki warna yang bervariasi. C76 memiliki bentuk optis sementara fullerene yang lebih tinggi memiliki beberapa isomer struktur.
3. Senyawa Anorganik Karbon
3.1.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.
3.2.Karbon Dioksida(CO2)
Karbon dioksida
Karbon dioksida

Nama Sistematis
Karbon dioksida
Nama lain Gas asam karbonat; karbonat anhidrida; es kering (bentuk padat); zat asam arang
Identifikasi
Nomor CAS
[124-38-9]
PubChem
280

Nomor EINECS
204-696-9

Nomor RTECS
FF6400000
SMILES
C(=O)=O
InChI
1/CO2/c2-1-3
Sifat
Rumus molekul
CO2
Massa molar
44,0095(14) g/mol
Penampilan gas tidak berwarna
Densitas
1.600 g/L (padat)
1,98 g/L (gas)
Titik leleh
−57 °C (216 K)
(di bawah tekanan)
Titik didih
−78 °C (195 K)
(menyublim)

Kelarutan dalam air
1,45 g/L
Keasaman (pKa)
6,35 dan 10,33
Viskositas
0,07 cP pada −78 °C

Momen dipol
Nol
Struktur
Bentuk molekul
linear

Senyawa terkait
oksida terkait
karbon monoksida; karbon suboksida; dikarbon monoksida; karbon trioksida

Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku
pada temperatur dan tekanan standar (25°C, 100 kPa)
Sangkalan dan referensi

Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume [1] walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.
Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas.
Karbon dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm namun langsung menjadi padat pada temperatur di bawah -78 °C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida umumnya disebut sebagai es kering.CO2 adalah oksida asam. Larutan CO2 mengubah warna litmus dari biru menjadi merah muda. 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
Di laboratorium 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.
3.3.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(HCO3. Semua logam IA kecuali Litium membentuk karbonat yang larut, dimana yang paling murah dan berguna adalah NaHCO3 (Soda kue), Na2CO3(Soda abu).


3.4.Karbon Disulfida(CS2)
Karbon disulfida, disebut juga ditiokarbonat anhidrida adalah cairan tak berwarna dengan rumus kimia CS2. Senyawa ini memiliki bau yang menyenangkan, seperti bau kloroform. Namun biasanya senyawa ini terdapat tidak dalam keadaan murni, sehingga berbau busuk akibat senyawa sulfur lainnya, seperti karbonil sulfida (COS).Sejumlah kecil karbon disulfida ditemukan pada gas letusan gunung berapi. Dulunya CS2 diproduksi dengan mereaksikan karbon (atau arang) dengan sulfur pada temperatur sangat tinggi. Sekarang CS2 dihasilkan pada temperatur yang lebih rendah, 600 °C, melibatkan gas alam bersama katalis kieselgel atau alumina.
CH4 + 1/2 S8 → CS2 + 2 H2S

CS2 adalah cairan yang mudah terbakar dan dapat dipakai sebagai bahan pembuat CCl4,dengan reaksi:
CS2 + 3Cl2 → CCl4 +S2Cl2









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








LAMPIRAN
Soal-soal Latihan karbon
1. Tulis persamaan reaksi:
a. Litium dikarbida, Li2C2 (padatan) dengan air,
b. Silikon dioksida dengan karbon,
c. Tembaga (II) oksida dipanaskan dengan karbon monoksida,
d. Larutan Kalsium hidroksida dengan karbondioksida sedikit demi sedikit hingga berlebihan (dua persamaan reaksi),
e. Metana dengan lelehan Belerang,
f. Silikon dioksida dengan lelehan natrium karbonat,
g. Berilium karbida (padatan) dengan air,
h. Karbon monoksida dengan diklorin,
i. Logam Magnesium panas dengan karbondioksida,
j. Padatan Natrium karbonat dengan asam Hidroklorida
k. Karbon disulfide (gas) dengan gas Klorin.
2. Beri batasan sederhana tentang (a) katenasi, (b) keramik, dan (c) silikona
3. Sebutkan perbedaan-perbedaan utama tiga alotrop karbon, intan, grafit, dan bukminsterfulerena, C60.
4. Jelaskan bagaimana grafit dapat diubah menjadi intan.
5. Jelaskan mengapa grafit dan intan tidak larut dalam pelarut apapun tetapi fulerena larut dalam banyak pelarut.
6. Jelaskan kecenderungan sifat katenasi golongan karbon.
7. Jelaskan perbedaan spesies CO2 dengan SiO2

Jawaban Pertanyaan
1. a. Litium dikarbida, Li2C2 (padatan) dengan air
Li2C2 + H2O → Li20 +C2H2
b. Silikon dioksida dengan karbon
SiO2 + 3C → SiC +2CO
c. Tembaga (II) oksida dipanaskan dengan karbon monoksida
CuO2 + 2CO → 2CO2 + Cu
d. Larutan Kalium hidroksida dengan karbondioksida sedikit demi sedikit hingga berlebihan
KOH + CO2 →
e. Metana dengan lelehan belerang
CH4 + 2S → CS2 + 2H2
f. Silikon dioksida dengan lelehan natrium karbonat
XSiO2 + XNa2CO3 → Na2x(SiO2)x + XCO2
g. Berelium karbida (padatan) dengan air
Be2C + 4H2O → CH4 + 2Be(OH)2
h. Karbon monoksida dengan diklorin
CO + Cl2 → COCl2
i. Logam Magnesium panas dengan karbondioksida
Mg + 2CO2 → MgCO3 + CO

j. Padatan Natrium karbonat dengan asam hidroksida
NaHCO3 + HCl → H2CO3 + NaCl
k.Karbon disulfide (gas) dengan gas Klorin
SC2 + 3Cl2 → CCl4 + S2Cl2
2. a. Katenasi → membentuk rantai dari atom-atomnya sendiri.
b. Keramik → defenisi umum untuk keramik adalah material yang dibuat dari lempung. Lempung dibentuk oleh mineral aluminasilikat dan umumnya mengandung mineral-mineral bawaan dan pasir sebagai pengotor. Kenampakan dan sifat keramik sangat bervariasi tergantung pada tipe lempung yang dipakai, jenis dan jumlah zat adiktif yang dipakai, sifat material glasir, waktu dan temperature pengapian atau pembakaran, dan hadirnya atmosfir yang mengoksidasi atau mereduksi selama pengapian.
c. Silikona → polimer sintesis dengan rumus umum (R2SiO)n dengan R adalah gugus hidrokarbon seperti metal, etil, dan fenil. Silikona paling sederhana mempunyai bentuk linear. Kompleksitas bentuk ini tergantung pada gugus hidrokarbon yang bersangkutan. Silikona tahan panas, tahan terhadap oksidasi udara dan tidak basa dengan air. Silikona ini sering digunakan untuk pelumas dan masih banyak lagi jenis dan manfaatnya yang lain.
3. Intan → dalam intan, tiap atom karbon dihubungkan secara tetrahedral (dengan hibridisasi sp3) terhadap empat atom karbon lain dengan panjang ikatan C-C ≈ 1,54 Å, dan membentuk jaringan kovalen berkelanjutan.
Grafit → dalam grafit, tiap atom karbon dihubungkan secara (bidang) trigonal terhadap tiga atom karbon lain dan membentuk lingkar enam dengan panjang ikatan C-C ≈ 1,42 Å, lebih pendek daripada ikatan C-C dalam intan dan sangat mirip dengan ikatan C-C dalam Benzene C6H6 (1,40 Å). Dengan demikian, terbentuk jaringan bidang berlapis, yang satu terhadap yang lain berjarak ~ 3,35 Å. Jadi dalam grafit, atom karbon mengalami hibridisasi sp2 untuk menghasilkan tiga ikatan kovalen tunggal.
Bukminsterfulerena (C60) → permukaan bola C60 terdiri dari 12 pentagon dan 20 heksagon, dan masing-masing heksagon dikelilingi oleh tiga pentagon dan tiga heksagon. Susunan demikian ini menghasilkan tiga ikatan, yaitu satu ikatan rangkap dua dan dua ikatan tunggal, pada setiap atom karbon dan terletak pada posisi sudut persekutuan antara satu pentagon dan dua heksagon.
2. Langkah-langkah mengubah grafit menjadi intan:
Tiap selang atom karbon pada lapisan grafit diangkat ke atas bidang lapisan dan atom karbon yang lain ditekan ke bawah serta lapisan tiga dapat didesak mendekat satu sama lain. Dengan cara ini, struktur intan akan diperoleh. Menurut diagram fase, hal ini harus mungkin terjadi pada temperature dan tekanan sangat tinggi, sehingga intan mungkin dapat terbentuk dari grafit atas dasar aplikasi prinsip La Chatelier.
3. Intan dan grafit tidak larut dalam semua pelarut karena memiliki struktur jaringan kovalen, sedangkan fulerena memiliki ikatan-ikatan kovalen dalam unit, tetapi hanya gaya-gaya dipersi saja yang mengikat antar unit dalam fase padatnya. Akibatnya, fulerena mudah larut dalam pelarut non polar seperti benzene.
4. Kecenderungan sifat katenasi golongan karbon menurun dengan naiknya nomor atom. Jadi karbon membentuk rantai yang tak terbatas panjangnya, Silicon membentuk rantai hingga enam belas atom, Germanium enam atom dan Timah dua atom.
5. CO2 berupa gas tak berwarna, tetapi SiO2 berupa padatan yang meleleh pada kira-kira 1600 0C dan mendidih pada 2230 0C. perbedaan yang sangat mencolok ini terutama disebabkan oleh faktor-faktor ikatan. Karbon dioksida berbentuk linear, tersusun oleh unit-unit molecular triatomik yang lebih kecil ukurannya dan bersifat non polar, dan hubungan antar unit-unitini dipertahankan oleh gaya-gaya disperse. Sebaliknya, semua modifikasi kristalin silica berupa senyawa polimerik tiga dimensi dengan jaringan ikatan kovalen Si-O membentuk suatu molekul raksasa; jaringan ini mengandung spesies “penghubung” tetrahedral SiO4, dengan tiap atom Si diikat oleh empat atom O dan tiap atom O diikat oleh dua atom Si.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar