Karbon – Carbon (6-C) – Tabel Periodik – Unsur Kimia

Karbon – Carbon (6C)

Nama IndonesiaKarbon
Nama Inggris / Nama lainCarbon
Lambang AtomC
Nomor Atom6
Penemu
Tahun PenemuSejak dahulu / tidak diketahui
Negara Penemu
Massa Atom Relatif12,011
Bilangan Oksidasi2 dan ±4
Konfigurasi Elektron[He]2s22p2
Titik Didih5.100 K
Titik Lebur3.825 K
Massa Jenis2,26 g/cm3
Struktur KristalHeksagonal
Elektronegativitas2,55
Radius Atom0,91 Aº
Volume Atom5,30 cm3/mol
Radius Kovalensi0,77 Aº
Entalpi Penguapan-715 kJ/mol
Entalpi Pembentukan
Konduktivitas Listrik0,07 x 106 ohm-1cm-1
Konduktivitas Panas80 – 230 Wm-1K-1
Potensial Inonisasi11,260 V
Kapasitas Panas0,709 Jg-1K-1
WarnaHitam grafit
Periode2
GolonganIVA
Nama GolonganKarbon
WujudPadat
Jenis UnsurNonlogam
Asal UnsurUnsur alam
ManfaatStandar bobot atom, pemurnian logam, dan bahan pembuat  baterai

Karbon – Carbon (6C)

Karbon atau zat arang merupakan unsur kimia yang mempunyai simbol C dan nomor atom 6 pada tabel periodik. Sebagai unsur golongan 14 pada tabel periodik, karbon merupakan unsur non-logam dan bervalensi 4 (tetravalen), yang berarti bahwa terdapat empat elektron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen. Terdapat tiga macam isotop karbon yang ditemukan secara alami, yakni 12C dan 13C yang stabil, dan 14C yang bersifat radioaktif dengan waktu paruh peluruhannya sekitar 5730 tahun. Karbon merupakan salah satu dari di antara beberapa unsur yang diketahui keberadaannya sejak zaman kuno. Istilah “karbon” berasal dari bahasa Latin carbo, yang berarti batu bara.

Karbon memiliki beberapa jenis alotrop, yang paling terkenal adalah grafit, intan, dan karbon amorf. Sifat-sifat fisika karbon bervariasi bergantung pada jenis alotropnya. Sebagai contohnya, intan berwarna transparan, manakala grafit berwarna hitam dan kusam. Intan merupakan salah satu materi terkeras di dunia, manakala grafit cukup lunak untuk meninggalkan bekasnya pada kertas. Intan memiliki konduktivitas listik yang sangat rendah, sedangkan grafit adalah konduktor listrik yang sangat baik. Di bawah kondisi normal, intan memiliki konduktivitas termal yang tertinggi di antara materi-materi lain yang diketahui. Semua alotrop karbon berbentuk padat dalam kondisi normal, tetapi grafit merupakan alotrop yang paling stabil secara termodinamik di antara alotrop-alotrop lainnya.

Diamond-and-graphite-with-scale.jpg

Intan (kiri) dan grafit (kanan), 2 alotrop terkenal dari karbon
Carbon Spectra.jpg

Garis spektrum karbon

Semua alotrop karbon sangat stabil dan memerlukan suhu yang sangat tinggi untuk bereaksi, bahkan dengan oksigen. Keadaan oksidasi karbon yang paling umumnya ditemukan adalah +4, manakala +2 dijumpai pada karbon monoksida dan senyawa kompleks logam transisi lainnya. Sumber karbon anorganik terbesar terdapat pada batu kapur, dolomit, dan karbon dioksida, sedangkan sumber organik terdapat pada batu bara, tanah gambut, minyak bumi, dan klatrat metana. Karbon dapat membentuk lebih banyak senyawa daripada unsur-unsur lainnya, dengan hampir 10 juta senyawa organik murni yang telah dideskripsikan sampai sekarang.

Sejarah

Karbon muncul secara alami sebagai antrasit (sejenis batubara), grafit, dan intan. Yang lebih mudah tersedia secara historis adalah jelaga atau arang. Akhirnya berbagai bahan ini diakui sebagai bentuk elemen yang sama. Tidak mengherankan, berlian merupakan kesulitan terbesar dalam identifikasi. Naturalis Giuseppe Averani dan tenaga medis Cipriano Targioni dari Florence adalah orang pertama yang menemukan bahwa berlian dapat dihancurkan dengan pemanasan. Pada 1694 mereka memfokuskan sinar matahari ke berlian menggunakan kaca pembesar besar dan permata akhirnya menghilang. Pierre-Joseph Macquer dan Godefroy de Villetaneuse mengulangi percobaan pada tahun 1771. Kemudian, pada tahun 1796, ahli kimia Inggris Smithson Tennant akhirnya membuktikan bahwa berlian hanyalah bentuk karbon dengan menunjukkan bahwa ketika dibakar ia hanya membentuk CO2.

Bond enthalpies

Covalent bondEnthalpy (kJ mol−1)Found in
C–C345.6general
C=C610general
C≡C835.1general
C–N304.6general
C=N615general
C≡N889.5general
C–F485CF4
C–Si301(CH3)4Si
C–Cl339general
C–Cl327.2CCl4
C–I218general
C–I213CH3I
C–Br285general
C–H413general
C–H415.5CH4
C–O357.7general
C=O803CO2
C=O695HCHO
C=O736aldehydes
C=O749ketones
C–O335.6CH3OH

Manfaat Unsur Karbon pada Pertanian

Penting sebagai pembangun bahan organik karena sebagian besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik, diambil tanaman berupa CO2

Karakteristik

Karbon memiliki berbagai bentuk alotrop yang berbeda-beda, meliputi intan yang merupakan bahan terkeras di dunia sampai dengan grafit yang merupakan salah satu bahan terlunak. Karbon juga memiliki afinitas untuk berikatan dengan atom kecil lainnya, sehingga dapat membentuk berbagai senyawa dengan atom tersebut. Oleh karenanya, karbon dapat berikatan dengan atom lain (termasuk dengan karbon sendiri) membentuk hampir 10 juta jenis senyawa yang berbeda. Karbon juga memiliki titik lebur dan titik sublimasi yang tertinggi di antara semua unsur kimia. Pada tekanan atmosfer, karbon tidak memiliki titik lebur karena titik tripelnya ada pada 10,8 ± 0,2 MPa dan 4600 ± 300 K, sehingga ia akan menyublim sekitar 3900 K.

Karbon dapat menyublim dalam busur karbon yang memiliki temperatur sekitar 5800 K, sehingga tak peduli dalam bentuk alotrop apapun, karbon akan tetap berbentuk padat pada suhu yang lebih tinggi daripada titik lebur logam tungsten ataupun renium. Walaupun karbon secara termodinamika mudah teroksidasi, karbon lebih sulit teroksidasi daripada senyawa lainnya (seperti besi dan tembaga).

Karbon merupakan unsur dasar segala kehidupan di Bumi. Walaupun terdapat berbagai jenis senyawa yang terbentuk dari karbon, kebanyakan karbon jarang bereaksi di bawah kondisi yang normal. Di bawah temperatur dan tekanan standar, karbon tahan terhadap segala oksidator terkecuali oksidator yang terkuat. Karbon tidak bereaksi dengan asam sulfat, asam klorida, klorin, maupun basa lainnya. Pada temperatur yang tinggi, karbon dapat bereaksi dengan oksigen, menghasilkan oksida karbon oksida dalam suatu reaksi yang mereduksi oksida logam menjadi logam. Reaksi ini bersifat eksotermik dan digunakan dalam industri besi dan baja untuk mengontrol kandungan karbon dalam baja:

Fe3O4 + 4 C(s) → 3 Fe(s) + 4 CO(g)

Pada temperatur tinggi, karbon yang dicampur dengan logam tertentu akan menghasilkan karbida logam, seperti besi karbida sementit dalam baja, dan tungsten karbida yang digunakan secara luas sebagai abrasif.

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.

Berbagai alotrop karbon memiliki ciri-ciri yang sangat berlawanan satu sama lainnya:

Intan nanokristal sintetik merupakan material terkeras yang diketahui.Grafit adalah salah satu material terlunak yang diketahui.
Intan merupakan bahan abrasif.Grafit adalah pelumas yang sangat baik.
Intan tidak menghantarkan listrik (insulator).Grafit menghantarkan listrik (konduktor).
Intan merupakan konduktor panas yang baik.Beberapa jenis grafit digunakan sebagai insulator panas.
Intan berwarna transparan.Grafit berwarna kelam.
Intan mengkristal dalam sistem kristal kubik.Grafit mengkristal dalam sistem kristal heksagonal.
Karbon amorf bersifat isotropik.Karbon nanotabung merupakan bahan yang paling anisotropik yang pernah dibuat.

Keterangan:

  • Massa atom relatif berdasarkan skala massa atom relatif karbon (Ar C=12)
  • Tanda “(  )” pada unsur – unsur radioaktif menunjukan nomor massa isotop unsur radioaktif yang mempunyai paruh waktu paling panjang
  • Massa jenis diukur pada suhu 300 K
  • Elektronegativitas ditulis berdasarkan aturan Pauling
Sumber / Daftar Pustaka / Referensi :

Harold D. Nathan. Pdh (2005). Cliff Quick Review: Kimia Dasar Cepat.  Jakarta: Pakar Raya
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Pudjaatmaka A. Hadyana (2004). Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Chem-is-try.org
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Iupac.org
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Team RSC (2020, April). Periodic Table. Science Park. Cambridge: Royal Society of Chemistry. Access INA

Wikipedia.org
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Wikipedia (2020, April). Unsur Kimia. Access INA

Catatan situs:

  • Mohon dukungannya dengan share dan web bookmark (kode: ctrl + d) website kami .
  • Jangan lupa untuk like halaman facebook kami fb.com/analisis.id.
  • Jika ada gambar, link, dan ataupun file rusak silakan kirim pesan pada kolom komentar, kami akan segera membalasnya.
  • Sekilas tentang kami.