YOGA BATRING: karbon

KARBON

Di bumi karbon terdapat baik dalam unsure bebas maupun dalam senyawa. Batu bara dan intan adalah contoh karbon dalam unsure bebas. Batu barsa bila dipanaskan tanpa udara akan menjadi karbon murni yang disebut kokas ( arang batu),karena unsur yang lain menguap. Karbon murni mempunyai dua bentuk kristal yaitu intan dan grafit. Ikatan C-C dalam intan berupa tetrahedron,sedangkan dalam grafit membentuk lingkar enam dalam bidang datar yang beresonansi (gambar 1.1). intan merupakan molekul besar yang melebar dalam tiga dimensi(ruang), sehingga atom-atomnya terikat sangat kuatsatu sama lain. Hal ini mengakibatkan intan sangat keras.

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,sewperti pensil dapat dituliskan karena ujungnya adlah grafit. Electron ikatan (pi)(dalam ikatan rangkap) dapat berpindah-pindah,maka grafit bersifat konduktor dan di pakai sebagai elektroda dalma sel elektrolisis.

Kayu jika dibakar menghasilkan arang yaitu grafit yang berstruktur terbuka, sehingga permukaanya sanrat luas. Arang dapat dipakai untuk memurnikan air,karena mampu menyerap sejumlah molekul atau zat beracun. Bila senyawa hhidrokarbon ,misalnya CH4 dibakar dalm udara terbatas,akan didapat arang hitam(karbon black)

CH₄(g) + O₂(g) C(s) + 2H₂O

Arang ini dapat dipakai sebagai zat warna hitam pada tinta, ban mobil semir sepatu dan sebagainya.

SENYAWA KARBON

Senyawa karbon dapat dibagi menjadi dua, yaitu senyawa organik dan anorganik. Senyawa organic yang penting adalah kabon dioksida (CO dan CO₂), senyawa ion karbonat, ion sianida (CN^-)

KARBON MONOKSIDA

Karbon monoksida (CO) berikatan kuat dengan hemoglobin darah. Hemoglobin berfungsi mengedarkan oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh. Orang yang mengisap CO akan kekurangan oksigen karena hemoglobinnya telah mengikay CO. Itulah sebabnya gas CO sangat berbahaya bagi manusia dan hewan piaraan,tetapi gas ini dipakai sebagai bahan baker dalam industri melaliui reaksi isotermik.

2CO₂(g) + O₂(g) 2CO₂(g) H = -596 kj mol^-1

Gas CO dapat terjadi sebagai hasil sampingan pembakaran senyawa organik dalam ruang kurang oksigen.

C₈H₁₈(e) + 6O2(g) → 8CO(g) + 4H2O(l)

Oleh sebab itu jangan menghidupkan kompor atsu mobil diruang terkurung dan sempit, sebab dapat nmenghasilkan gas CO yang beracun. Dilaboratorium karbon monoksida dapat dibuat dengan menarik air asam format (HCOOH) oleh H₂SO₄pekat.

HCOOH ^H2SO4 H₂O(l) + CO(g)

^pekat

Secara besar-besaran, gas CO dibuat dengan reaksi:

C(s) + H₂O(g) ^1000oC CO(g) + H₂(g)

KARBON DIOKSIDA

Karbon dioksida (CO₂) mempunyai struktur molekul linier dan bersifat non polar. Titik tripel gas ini di atas 1 atm,maka bila suhu diturunkan akan berubah menjadi padat yang disebut es kering. Gas ini larut dalam air membentuk kesetimbangan asam karbonat yang lemah.

CO₂ (g) + H₂O(l) H₂CO₃(aq)

Karbon dioksida terdapat di udara dan sangat penting bagi tumbuhan sebagai bahan fotosintesis.

6CO₂(g) + 6H₂O(l) cahaya C₂H₁₂O₆(aq) + 6O₂(g)

^krolofil

Walaupun ada reaksi fotosintesis, jumlah atau konsentrasi CO₂ di udara relative konstan, karena reaksi pembakaran zat organaik serta pernapasan hewan dan manusia menghasilkan CO₂.

Karbon dioksida dapat dibuat dengan membakar karbon,senyawa hidrokaabon, gas CO dengan oksigan yang cukup:

C + O₂ CO₂

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O

2CO + O₂ 2CO₂

Di;laboratorium gas CO2 dapat dibuat dengan mereaksikan garam karbonatdengan asam seperti:

CaCO₃(s) + HCl(aq) CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

HIDROGEN SIANIDA

Hiidrogen sianida (HCN) adalah senyawa berupa gas bersifat racun, tetapi penting dalam industri, seperti dalam pembuatan plastic. Senyawa HCN dapat dibuat dengan berbagai cara,tetapi secara komersial melalui reaksi:

NH₃(g) + CH₄(g) ^120oC HCN(g) + 3H₂(g)

^Pt

Hydrogen sianida mempunyai banyak kegunaan industtri,ia dapat ditambahkan langsung pada alkena misalnya: butadiene menghasilkan adiponitril NC(CH2)4 CN (untuk nilon) dengsan adnya katalis Ni valensi –nol-alkilfosfit,yang bekerja dengan reaksi adiktif- oksidatif.

SIANIDA NATRIUM

Sianida di hasilkan dipabrik dengan peleburan kalsium sianida dengan karbon dan natrium karbonat

CaCN₂ + C + Na₂CO₃ CaCO₃ + 2NaCN

Sianidanya dicuci dengan air.CaCN2yang dibuat dalam bentuk tidak murni. Sianida sendiri dapat dibuat dengan pengasaman CaNCN.produk komersialnya dimmer yaitu H2CN(=NH)NHCN.

Ion sianida sangat penting sebagai ligan dan banyak kompleks siano logam transisi Zn, Cd, Hg, dsb. Dikenal beberapa diataranya Ag(CN)₂^- dan Au(CN)₂^- penting untuk analisis.

KARBON DISULFIDA

Karbon disulfida (CS2) adalah cairan yang mudah terbakar dan dapat dibuat dengan reaksi

C + 2S ^suhu ^tinggi CS₂

Senyawa CS₂dapat dipakai sebagai pelarut dan bahan pembuat CCl₄, dengan reaksi

CS₂ + 3Cl₂(l) CCl₄ + S₂Cl₂

KARBIDA

Senyawa antara karbon dengan logam atua metalloid disebut karbida. Ada karbida kovalen, seperti silicon karbida (SiC),dan karbida ionic seperti kalsium karbida (CaC₂). Silicon karbida dapat dibuat dengan reaksi :

SiO₂(s) + 3C(s) ^panas SiC(s) + CO₂