BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
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 senyawa 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.
Tujuan
1.
Untuk mengetahui keberadaan unsur karbon di alam.
2.
Untuk mengetahui bagaimana teknik ekstraksi unsur karbon.
3.
Untuk mengetahui sifat fisika dan kimia unsur karbon.
4.
Untuk mengetahui kegunaan unsur karbon.
5.
Untuk mengetahui senyawa-senyawa yang berikatan dengan unsur karbon.
C.
Rumusan Masalah
1.
Bagaimana keberadaan unsur karbon di alam?
2.
Bagaimana teknik ekstraksi unsur karbon?
3.
Apa saja sifat sifat fisika dan kimia unsur karbon?
4.
Apa saja kegunaan unsur karbon?
5.
Apa saja senyawa-senyawa yang berikatan dengan unsur karbon?
BAB
II
PEMBAHASAN
Karbon merupakan unsur yang unik karena begitu
banyak senyawa yang dapat dibentuknya dan keragaman strukturnya. Senyawa karbon
merupakan cabang ilmu yang secara tradisonal yang disebut kimia organik, meskipun
kimia karbon sangat berikatan erat dengan kimia unsur-unsur anorganik dan
biokimia.[1]
A. 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. Ikatan C-C dalam intan berupa tetrahedron, sedangkan
dalam grafit membentuk lingkar enam dalam bidang datar yang beresonansi. Intan
merupakan molekul besar yang melebar dalam tiga dimensi (ruang), sehingga
atom-atomnya terikat sangat kuat satu sama lain. Hal ini mengakibatkan intan
menjadi sangat keras.[2]
Molekul
grafit melebar dalam dua dimensi (bidang) dan bidang tersebut dapat
berlapis-lapis. Antara lapisan diikat oleh gaya Van Der Waals yang lemah,
sehingga mudah bergeser dan lepas, seperti pensil dapat dituliskan karena
ujungnya adalah grafit. Elektron ikatan
(dalam ikatan rangkap) dapat berpindah-pindah,
maka grafit bersifat konduktor dan dipakai dalam sel elektrolisis.[3]
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.
B.
Teknik Ekstraksi Unsur Karbon
a.
Karbon dibuat dengan mereaksikan coke dengan silica SiO2
Karbon terdapat dialam sebagai grafit .
Grafit buatan dengan mereaksikan coke dengan silica SiO2 dengan
reaksi sebagai berikut:[4]
SiO2
+ 3C (2500°C) SiC + Si (g) +
C(graphite)
b.
Pembuatan karbon aktif
Karbon aktif
merupakan bahan kimia yang saat ini banyak digunakan dalam industri yang
menggunakan proses absorbsi dan purifikasi. Karbon aktif adalah nama dagang
untuk arang yang mempunyai porositas tinggi, dibuat dari bahan baku yang
mengandung zat arang.
1.
Pembutan karbon aktif dari kulit singkong
Kulit singkong mengandung karbon sekitar 59%. Proses pembuatan karbon
aktif ini terdiri dari dua tahapan yaitu aktivasi dan karbonasi.
a) tahap aktivasi
Kulit singkong kering diaktivasi secara kimia menggunakan KOH 0,3 N
selama 1 jam pada suhu 500 oC di dalam mixer kemudian dikeringkan.
b) tahap karbonisasi
Karbonasi dilakukan di dalam furnace elektrik (oksigen terbatas) pada suhu
(3000, 4500, 6000, dan 7500)oC selama 1, 2, dan 3 jam.
Uji kualitas dan kuantitas karbon aktif meliputi uji
kadar abu, kadar air, uji daya serap karbon aktif, dan yield (hasil). Bilangan
iodine optimal terbentuk pada temperatur karbonisasi 3000 oC dan
lamanya waktu karbonisasi 2 jam yaitu 606,589 mg/g dengan total kandungan kadar
abu 4,934%, kadar air 1,419%, dan yield 40,083% serta daya serap tinggi.
2.
Pembutan
karbon aktif dari tempurung kelapa
Pemilihan tempurung kelapa sebagai bahan baku karbon
aktif atas dasar kualitas yang dihasilkan lebih baik dari bahan lain. Proses pembuatan karbon aktif dari bahan baku
tempurung kelapa terbagi menjadi dua tahapan utama yaitu karbonisasi dan
aktivasi.
a) Proses pembuatan arang dari tempurung kelapa
(karbonisasi)
Tempurung kelapa dipanaskan tanpa udara dan tanpa
penambahan zat kimia. Tujuan karbonisasi adalah untuk menghilangkan zat
terbang. Proses karbonisasi dilakukan pada temperature 400-600 0C.
Hasil karbonisasi adalah arang yang mempunyai
kapasitas penyerapan rendah. Untuk mendapat karbon aktif dengan penyerapan yang
tinggi maka harus dilakukan aktivasi terhadap arang hasil karbonisasi.
b) Proses pembuatan karbon aktif dari arang (aktivasi)
Proses aktivasi dilakukan dengan tujuan membuka dan menambah pori-pori pada
karbon aktif. Bertambahnya jumlah pori-pori pada karbon aktif akan meningkatkan
luas permukaan karbon aktif yang mengakibatkan kapasitas penyerapannya menjadi
bertambah besar. Proses aktivasi dapat dilakukan dengan dua metode yaitu teknik
aktivasi fisik dan teknik aktivasi kimia.
i.
Teknik aktivasi fisik
Di lakukan dengan cara mengalirkan gas pengaktif melewati tumpukan arang
tempurung kelapa hasil karbonisasi yang berada dalam suatu tungku.
ii.
Teknik aktivasi kimia
Di lakukan dengan menambahkan bahan baku dengan zat
kimia tertentu pada saat karbonisasi. Zat itu seperti ZnCl2, NaOH,
KOH, H3PO4.
Ada tiga jenis karbon aktif yang terbuat dari
tempurung kelapa yang banyak dipasaran yaitu:
a)
Bentuk serbuk. Karbon aktif berbentuk serbuk dengan ukuran lebih kecil
dari 0,18 mm. Terutama digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas. Digunakan
pada industry pengolahan air minum, industry farmasi, terutama untuk pemurnian
monosodium glutamate, penghalus gula, pemurnian asam sitrat, pemurnian glukosa
dan pengolahan zat pewarna kadar tinggi.
b)
Bentuk Granular. Karbon aktif bentuk granular/tidak beraturan dengan
ukuran 0,2 -5 mm. Jenis ini umumnya digunakan dalam aplikasi fasa cair dan gas.
Beberapa aplikasi dari jenis ini digunakan untuk: pemurnian emas, pengolahan
air, air limbah dan air tanah, pemurni pelarut dan penghilang bau busuk. Karbon
aktif itu mampu menyerap 99,98 persen kandungan tembaga dalam air limbah.
c)
Bentuk Pellet. Karbon aktif berbentuk pellet dengan diameter 0,8-5 mm.
Kegunaaan utamanya adalah untuk aplikasi fasa gas karena mempunyai tekanan
rendah, kekuatan mekanik tinggi dan kadar abu rendah. Di gunakan untuk
pemurnian udara, control emisi, penghilang bau kotoran dan pengontrol emisi pada
gas buang.
c. Karbon dibuat dari pembakaran hidrokarbon atau coal
Karbon
juga dapat dibuat dari pembakaran hidrokarbon atau coal, atau yang lainnya
dengan kondisi udara yang terbatas sehigga terjadi pembakaran yang tidak
sempurna.
Di
dalam tubuh makhluk hidup terdapat unsur karbon. Hal ini dapat dibuktikan
secara sederhana dengan membakar bahan-bahan yang berasal dari makhluk hidup,
misalnya kayu, beras, dan daging. Ketika dibakar, bahan-bahan tersebut akan
menjadi arang (karbon).
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-jari 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 atau 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:
1. 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.
2. Grafit
Grafit berstruktur lapisan
yang terdiri atas cincin atom karbon beranggotakan 6 yang mirip cincin benzen
yang terkondensasi tanpa atom hidrogen (Gambar 4.4). Jarak karbon-karbon dalam
lapisan adalah 142 pm dan ikatannya memiliki karakter ikatan rangkap analog
dengan senyawa aromatik. Karena jarak antar lapisan adalah 335 pm dan
lapis-lapis tersebut diikat oleh ikatan yang relatif lemah yakni gaya van der
Waals, lapisan-lapisan ini dengan mudah akan saling menggelincir bila dikenai
gaya. Hal inilah yang merupakan asal mula sifat lubrikasi grafit. Berbagai
molekul, seperti logam alkali, halogen, halida logam, dan senyawa organik dapat
menginterkalasi lapisan grafit dan membentuk senyawa interkalasi. Grafit
memiliki sifat semi-logam, konduktivitasnya (10-3 Ωcm paralel dengan lapisan
dan hantarannya sekitar 100 kali lebih kecil dalam arah tegak lurus lapisan).[5]
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.
3.
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.
4. 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.
5. 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.
D.
Kegunaan unsur karbon
Karbon bersifat sangat istimewa karena kemudahannya
berikatan dengan unsur-unsur lain. Keistimewaan karbon ini menyebabkannya mampu
membentuk banyak senyawa. Unsur karbon yang sering di gunakan dalam kehidupan
sehari-hari merupakan karbon dalam bentuk intan, grafit, dan amorf
.[6]
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 di dispersikan 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.
c. Amorf, karbon dalam
bentuk amorf, seperti arang, kokas, batu bara, dan karbon hitam memiliki sifat
yang rapuh. Karbon amorf ini, antara lain digunakan sebagai bahan bakar (batu
bara), zat warna hitam, tinta cetak, dan sebagai pereduksi pada proses
peleburan logam.
Karbon amorf yang diaktifkan
(karbon aktif) digunakan sebagai adsorben
(penjerap) yang dapat menyerap bau-bauan, gas beracun, mikroorganisme, dan
kotoran dalam larutan. Obat sakit perut dan norit merupakan contoh karbon amorf
yang dapat menyerap mikroorganisme.[7]
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.
Adapun
senyawa karbon mempunyai dampak negatif sebagai berikut :
a. Karbon
disulfida CS2, beracun bila terserap kulit serta mudah terbakar dan
meledak terutama bila mengalami gesekan,
b. Karbon
tetraklorida CCl4, beracun bila tertelan, terhisap, dan terserap
kulit. Selain itu pemicu terjadinya kanker,
c. 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.
C.
Persenyawaan
karbon
1.
Karbon
Monoaksida
Bila bahan bakar
yang mengandung karbon (misalnya, kayu, arang, bensin) dibakar dengan ada udara
yang banyak, praktis semua karbon iu bergabung dengan oksigen membentuk karbon
dioksia, CO2, tetapi sedikit sekali karbon monoksida, CO, terbentuk. Makin sedikit udara (oksigen)
tersedia, makin besar jumlah relative karbon monoksida yang terbentuk. Pada
suhu yang lebih tinggi karbon dioksida cenderung bereaksi dengan karbon panas.[8]
CO2 +
C
2CO
Secara
komersial, karbon monoksida mempunyai beberapa kegunaan. Campuran gas yang
mengandung karbon monoksida, telah lama digunakan sebagai bahan bakar.
2. Karbon Dioksida
Karbon
dioksida terdapat di atmosfer (300 ppm), dalam gas-gas vulkanik, dan dalam
larutan super jenuh dari mata air tertentu. Ia dilepaskan dalam skala besar
oleh proses fermentasi, kalsinasi batu kapur, dan semua bentuk pembakaran
karbon dan senyawa karbon. Ini termasuk dalam siklus geokimia demikian juga
dalam fotosintesis. Di laboratorium, ia dapat dibuat dengan pemberian panas
atau asam pada karbonat.[9]
3. Karbonat
dan Bikarbonat.
Sebagai senyawaan karbon anorganik yang paling
melimpah, karbonat dan bikarbonat adalaha zat yang berguna serta terkenal.
Kebanyakan karbonat hanya sedikit larut dalam air, misalnya kalsium karbonat,
CaCO3, barium karbonat, BaCO3, magnesium karbonat, MgCO3,
dan timbal karbonat, PbCO3. Banyak bikarbonat hanya stabil dalam
larutan ai. Contohnya kalskum bikarbonat Ca(HCO3)2, dan
magnesium bikarbonat Mg(HCO3)2.
Karbon dan bikarbonat bereaksi dengan kebanyakan asam,
menghasilkan CO2. Reaksi ini sangat cepat dan gas itu dengan mudah
terlepas. Misalnya, barium karbonat bereaksi dengan asam bromide.
BaCO3
+ 2HBr BaBr2 + H2O
+ CO2↑
Bikarbonat
adalah zat amfoter, yaitu, ia dapat bereaksi baik dengan asam maupun basa.
Bikarbonat tidak stabil; bila dipanaskan, ia terurai membentuk karbonat. Kalium
bikarbonat bubuk digunakan dalam alat pemadam kebakaran karena ia mudah terurai
dengan menghasilkan karbon dioksida.
2KHCO3
K2CO3 + H2O
+ CO2↑
4.
Senyawaan
dengan Ikatan-Ikatan C-N; Sianida dan Senyawa yang Berhubungan
a) Sianogen
( CN)2
Gas yang mudah menyala ini (titik didih
-21º) stabil disamping fakta bahwa ia sangat endotermis (ΔHfº298 = 297 Kj mol-1).
Ia dapat diperolah dengan oksidasi katalitik fase gas HCN oleh NO2.
2HCN
+ NO2
→ (CN)2
+ NO + H2O
NO
+ ½ O2
→ NO2
Sianogen dapat pula diperoleh dari CN-
dengan oksidasi dengan air
menggunakan Cu2+
Cu2+
+ 2CN- → CuCN + ½ (CN)2
Atau
peroksodisulfat yang diasamkan. (CN)2
kering dapat dibuat dengan reaksi:
Hg(CN)2 + HgCl2 → Hg2Cl2 + (CN)2
b) Hidrogen
Sianida
HCN, seperti halida-halida higrogen,
adalah zat molekular yang kovalen, namun mampu terdisosiasi dalam larutan akua.
Ia adalah gas yang sangat beracun, tidak berwarna dan terbentuk bila sianida
direaksikan dengan asam.
Hidrogen sianida dibuat dalam industri
dari CH4
dan NH3
dengan reaksi-reaksi:
2CH2 + 3O2 + 2NH3 → 2HCN +6H2O ΔH= -475 Kj mol-1
CH4 + NH3 → HCN + 3H2 ΔH=
+240 kJ mol-
c) Sianida
Natrium sianida dihasilkan dipabrik
dengan peleburan kalsium sianamida dengan karbon dan natrium karbonat:
CaCN2 + C + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCN
Sianida logam elektropositif larut dalam
air, namun sianida dari AgI,
HgI, dan PbII sangat
tidak larut. Ion sianida sangat penting sebagai ligan dan banyak komplek siano
logam transisi, Zn, Cd, Hg, dsb. Kompleksnya kadang-kadang mirip kompleks halogeno,
misalnya, Hg(CN)4-
dan HgCl42-,
namun ada jenis lainnya peleburan alkali sianida dengan sulfur menghasilkan ion thiosianat, SCN-.
5.
Senyawaan
dengan ikatan-ikatan C – S
a) Karbon
disulfida, CS2
Cairan yang sangat beracun ini biasanya
berwarna kuning pucat, dibuat dengan skala besar dengan interaksi metana dan
sulfur diatas katalis silika atau alumina pada ̴ 1000º.
CH4 +4 S → CS2 + 2H2S
CS2 adalah suatu molekul yang sangat teaktif dan
mempunyai kimiawi yang luas, banyak darinya adalah bersifat organik. Ia
digunakan untuk membuat karbon tetraklorida dalam industri:
CS2 + 3Cl2 → CCl4 + S2Cl2
b) Dithiokarbomat
Biasanya dibuat sebagai garam Na olek
reaksi amina primer dan sekunder pada CS2 dengan adanya NaOH. Dithiokarbomat
dari Zn, Mn, dan Fe digunakan sebagai fungisida pertanian, dan garam-garam Zn
digunakan sebagai pemercepat dalam vulkanisasi karet.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Karbon merupakan unsur utama dalam
senyawa organik dan anorganik yang begitu banyak jumlah dan jenisnya. Keberadaan karbon di
alam terjadi dalam dua wujud, yang pertama dalam wujud mineral dan yang kedua
dalam wujud grafit. Intan merupakan wujud mineral dan arang merupakan wujud
grafit.
Teknik ekstraksi unsur karbon dapat
dibuat dengan mereaksikan coke
dengan silica SiO2 pada suhu 2500oC, karbon aktif dibuat
dengan kulit singkong dan tempurung kelapa dengan proses aktivasi dan
karbonisasi.
Sifat fisika unsur karbon adalah dalam
fasa padat pada suhu kamar, titik leleh 4300-4700 K dan titik didih 4000 K.
Sifat kimia unsur karbon adalah biloks 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4,
elektronegatifitas 2,55 (skala pauli) dan energi ionisasi 1086 kJ/mol. Sifat kimia berdasarkan
bentuk alotrop ada 4 macam yaitu diamond, grafit, grafena, karbon amorfos, dan
fuleren.
Kegunaan
karbon dalam bentuk grafit adalah bahan hitam dalam pensil biasa, pigmen dalam
cat hitam, pelumas kering, bila serbuk grafit didispersikan dengan minyak akan
dihasilkan pelumas cair.
Kegunaan
karbon dalam bentuk intan adalah yang bernoda dan kecil-kecil digunakan dalam
industri untuk membuat bubuk penggosok yang paling keras untuk roda pengasah,
ujung mata bor dan gigi gergaji
Senyawa-senyawa yang berikatan dengan
karbon di antaranya: Karbon dioksida CO2, karbon mnoksida CO,
karbonat dan bikarbonat, senyawaan
dengan ikatan-ikatan C-N; sianida dan senyawa yang berhubungan, senyawaan dengan
ikatan-ikatan C – S.
DAFTAR PUSTAKA
Cotton,
F.A. dan Wilkinson, G. 1989. Kimia anorganik I. Universitas Indonesia:
Jakarta
Keenan Kleinfelter, W. 1984. Kimia
Untuk Universita. Erlangga: Jakarta
Oxtoby,
dkk. 2003. Prinsip-Prinsip Kimia Modern /
ED.4/JL.2. Erlangga: Jakarta
S, Syukri.
1999. Kimia Dasar 3. ITB: Bandung
Saito,
Taro. 1996. Buku Teks Kimia Anorganik
Online. Tokyo
Sutresna,
Nana. 2007. Kimia untuk kelas XII
semester I SMA. Grafindo Media: Bandung
http://fairuz-juwel.blogspot.com/2012/06/makalah-karbon.html,
Diakses Tanngal 29 November 2012, Pukul: 19:05.
Post a Comment