makalah atom karbon - Mari belajar ICT bersama Nestri

ATOM KARBON
Dosen Pengampu : Dra. Sri Mantini R S,M.Si
Disusun oleh :
Widiyanti
4301410001
Nestri Yunarti
4301410010
Puji Rahayu
4301410026
ROMBEL 2
KELOMPOK III
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2011
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, sekaligus shalawat serta
salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada nabi Muhammad SAW, juga kepada
para keluarga, sahabat, serta pengikutnya sampai akhir zaman. Almadulillah atas izin
dan ridho-Nya kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul ”ATOM
KARBON”.
Makalah ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas dari mata kuliah Kimia
Anorganik pada semester tiga ini. Selanjutnya, penyusun mengucapkan terima kasih
yang kepada semua pihak yang telah membantu terselesaikannya makalah ini.
Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa di dalam penyusunan makalah ini masih
jauh dari kesempurnaan, tetapi keinginan dan motivasi baik, selalu menjadi bekal
bagi penyusun. Kekurangan, kekhilafan merupakan proses untuk perbaikan dalam
pembelajaran. Oleh sebab itu, penyusun mohon masukan berupa kritik dan saran yang
bersifat membangun demi kesempurnaan penyusunan makalah ini.
Penyusun berharap semoga makalah ini dapat membawa manfaat dan
menambah wawasan tidak hanya bagi penyusun, melainkan juga bagi pembaca.
Semarang, Nopember 2011
Penyusun
2
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL……………………………………………………….i
KATA PENGANTAR……………………………………………………...ii
DAFTAR ISI……………………………………………………………….iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG…………………. ………………………4
1.2 RUMUSAN MASALAH ………………………………………4
1.3 TUJUAN………………………………………………………..4
BAB II PEMBAHASAN
2.1 PENGERTIAN KARBON……..……………………………...5
2.2 SIFAT-SIFAT KARBON……….……………………………....5
2.3 BENTUK-BENTUK KRISTALIN KARBON............................6
2.4 BEBERAPA REAKSI KIMIA KARBON..................................9
2.5 MACAM-MACAM SENYAWA KARBON……………….....10
2.6 MANFAAT SENYAWA KARBON..........................................15
2.7 SILIKON....................................................................................16
BAB III PENUTUP
3.1 SIMPULAN……………………………………………………20
3.2 SARAN………………………………………………………...22
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Karbon adalah salah satu jenis atom yang sudah sering kita dengar. Bahkan
dalam sejarah perkembangannya karbon telah dikenal cukup lama dalam
kehidupan manusia. Atom karbon dikenal mempunyai banyak manfaat dan
cukup dekat dengan segala aktifitas dan kehidupan manusia di muka bumi.
Mengingat begitu besar manfaatnya bagi kehidupan manusia, maka penelitian
terhadap atom karbon ini selalu dikembangkan demi pemanfaatannya bagi
kebutuhan manusia.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Makalah ini mempuyai rumusan masalah sebagai berikut :
1) Apakah yang dimaksud dengan karbon?
2) Bagaimanakah sifat-sifat karbon itu?
3) Bagaimanakah bentuk-bentuk kristalin karbon itu?
4) Bagaimanakah beberapa reaksi kimia karbon?
5) Bagaimanakah macam-macam senyawa kimia karbon?
6) Bagaimanakah manfaat senyawa karbon itu?
7) Bagaimanakah unsur silikon?
1.3 TUJUAN
Makalah ini mempuyai tujuan sebagai berikut :
1) Menjelaskan dan memahami pengertian karbon.
2) Menjelaskan dan memahami sifat-sifat karbon.
3) Menjelaskan dan memahami bentuk-bentuk kristalin karbon.
4) Menjelaskan dan memahami beberapa reaksi kimia karbon.
5) Menjelaskan dan memahami macam-macam senyawa kimia karbon.
6) Menjelaskan dan memahami manfaat senyawa karbon.
7) Menjelaskan unsur silikon.
4
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 PENGERTIAN KARBON
Karbon menurut bahasa latin berasal dari kata carbo, arang. Karbon
merupakan suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat
banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintangbintang, komet dan amosfir sebuah planet.
Karbon dalam keadaan dasar,mempunyai konfigurasi elektronik 1s2 2s2
2p2 . Kemampuan membentuk ikatan kovalen tunggal menyarankan bahwa atom
C mengalami hibridisasi sp3 dengan konfigurasi elektronik tereksitasi 1s2 2s1
2px1 2py1 2pz1 . Sifat unik atom karbon adalah kemampuannya membentuk ikatan
antara dirinya sendiri, baik secara kovalen tunggal maupun ganda rangkap dua
maupun tiga, menghasilkan rantai yang tidak terbatas baik terbuka maupun
tertutup dan dengan atau tanpa cabang. Ikatan kovalen tunggal C – C cukup kuat
yaitu 356 kJ/mol.
Kation C4+ tidak pernah dijumpai, tetapi karbon dapat berbentuk anion
C22+. Dalam senyawa-senyawa anorganik, karbon memiliki bilangan oksidasi -4
(C4-), -1 (C22+), +2 (CO), +4(CO2, CCl4). Umsur karbon tidak sangat reaktif dan
reaksinya memerlukan temperature tinggi. Kenampakannya, karbon termasuk
semi logam karena sifat fisiknya seperti menghantarkan listrik meskipun kurang
efektif daripada logam. Tetapi sifat-sifat kimiawinya karbon termasuk non
logam.
2.2 SIFAT-SIFAT KARBON
Sifat-Sifat Karbon
Sifat Fisika
Keterangan
Nomor atom
6
Konfigurasi electron
[He] 2s 2p
Jenis
Nonlogam
2
2
5
Wujud pada suhu kamar(250C)
Padatan
Titik didih
4.197°C
Titik lebur
3.827°C
Massa jenis
(grafit) 2,267 g/cm³
(intan) 3,513 g/cm³
Elektronegativitas
2,55(skala Pauling)
Energi ionisasi
pertama: 1086,5 kJ/mol
kedua : 2352,6 kJ/mol
ketiga : 4620,5 kJ/mol
Jari-jari atom
70 pm
Warna
hitam (grafit)
tak berwarna (intan)
Tabel 1. Sifat-sifat fisika dari unsur karbon
Sifat Kimia
Elektron valensi : 4
Golongan : IVA
Bersifat nontosik
Unsur yang sangat tidak reaktif
Tabel 2. Sifat-sifat kimia dari unsur karbon
Karbon-14, 14C,
atau radiokarbon,
adalah isotop
radioaktif karbon dengan inti yang mengandung 6 proton dan 8 neutron. Terdapat
tiga macam isotop karbon yang terjadi secara alami di Bumi:
a. 99% merupakan karbon-12
C-12 ini berguna untuk mengetehui umur fosil
b. 1% merupakan karbon-13
C-13 digunakan dalam penelitian hidrologi dan panas bumi
c. Karbon-14 terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit
Misalnya sejumlah 1 bagian-per triliun (0,0000000001%) dari karbon
yang ada di atmosfer. C-14 ini berguna untuk mempelajari mekanisme reaksi
6
fotosintesis. Karbon-14 ditemukan pada tanggal 27 Februari 1940 oleh Martin
Kamen dan Sam Ruben dari Laboratorium Radiasi Universitas California,
Berkeley, meskipun keberadaannya telah diduga sebelumnya oleh Franz
Kurie pada tahun 1934.
Waktu paruh karbon-14 adalah 5.730 ± 40 tahun. Ia meluruh
menjadi nitrogen-14 melalui peluruhan beta. Massa atom karbon-14 adalah
sekitar 14,003241 sma.
Isotop-isotop karbon yang berbeda tidak memiliki perbedaan yang besar
dalam sifat-sifat kimianya. Ini digunakan dalam riset kimia, yaitu dalam
teknik yang disebut pelabelan karbon: beberapa atom karbon-12 dari senyawa
tertentu digantikan dengan atom-atom dari karbon-14 (atau beberapa atom
dari karbon-13) dengan tujuan agar dapat memantaunya di sepanjang
terjadinya reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada senyawa tersebut.
Keberadaannya dalam bahan organik adalah dasar dari metode penanggalan
radiokarbon untuk memperkirakan umur pada sampel-sampel arkeologi,
geologi, dan hidrogeologi.
Umur bahan-bahan yang berasal dari makhluk hidup (fosil) dapat
ditentukan dengan mengukur keaktifan jenis
terhadap keaktifan jenis
14
𝐶 dalam fosil dibandingkan
14
𝐶 yang terdapat pada tumbuhan yang masih hidup.
Hal ini didasarkan pada reaksi pembentukan dan peluruhan
14
7𝑁
14
6𝐶
+ 10𝑛
14
6𝐶
14
7𝑁
14
𝐶 di alam :
+ 11𝑃
+ −10𝑒, 𝑡1 = 5.770 th
2
Dengan anggapan bahwa konsentrasi
14
𝐶 di udara dalam bentuk
14
𝐶𝑂2.
Tumbuhan hidup berfotosintesis mengambil 𝐶𝑂2dari udara dan hewan hidup
memakan hasil fotosintesis tersebut.
2.3 BENTUK-BENTUK KRISTAL KARBON
Karbon secara alamiah terdapat dalam dua bentuk kristalin alotropi
yaitu intan dan grafit. Pada keduanya (intan dan grafit ), atom karbon saling
7
berikatan secara kovalen membentuk suatu jaringan molekul raksasa yang
mengakibatkan tingginya titik leleh, karena untuk mengatasi kekakuan struktur
jaringan diperlukan banyak energi pemutusan ikatan C-C.
1. Intan
Dalam intan, tiap atom karbon dihubungkan secara tetrahedral ( jadi
dengan hibridisasi sp3) terhadap empat atom karbon lain dan membentuk
jaringan
kovalen
berkelanjutan.
Bentuk
jaringan
demikian
ini
tidak
memungkinkan atom karbon secara individual bergerak bebas, dan oleh karena
itu energi panas yang diterimanya akan diteruskan ke seluruh jaringan.
Akibatnya, intan bersifat konduktor panas yang baik. Untuk memutuskan ikatan
kovalen dalam jaringan tetrahedron demikian ini dibutuhkan energi panas yang
sangat tinggi, sehingga intan mempunyai titik leleh ~ 41000C.
Intan berupa padatan tak berwarna, jernih, paling keras, sangat mudah
patah menjadi keping-keping, dan tidak menghantarkan listrik. Jika terdapat
kotoran di dalamnya, intan dapat berwarna misalnya biru. Intan banyak didapat
tertanam dalam kanal-kanal batu vulkanik. Intan mempunyai densitas -3,5 g/cm.
Pemanfaatan intan yang utama berdasarkan sifat kekerasan, misalnya sebagai
pelapis alat-alat pemotong gelas dan baja. Sebagai batu pertama, intan sangat
mahal. Batu permata mirip intan misalnya zirkonia kubus (ZrO2), titanium
dioksida (TiO2), stronsium titanat (SrTiO3), dan Yttrium Alumunium Garnet
(Y3Al5O12) yang agak cemerlang dan keras. TiO2 dan SrTiO3 lebih cemerlang
tetapi lunak, dan ZrO2 mempunyai sifat sanfat dekat dengan intan.
2. Grafit
Grafit setiap atom karbon dihubungkan secara bidang trigonal terhadap
tiga atom karbon lain dan membentuk lingkar enam dengan panjang ikatan C-C
≈ 1,42 A0, lebih pendek daripada ikatan C-C dalam intan dan sangat mirip
dengan ikatan C-C dalam benzene C6H6 (1,4 A0). Dengan demikian terbentuk
jaringan bidang berlapis, yang satu terhadap yang lain berjarak ~ 3,35 A0. Jadi,
dalam grafit, atom karbon mengalami hibridisasi sp2.
8
Grafit berwarna hitam, lunak dan mempunyai rapatan 2,2 g/cm, lebih
rendah daripada rapatan intan. Grafit juga mempunyai titik leleh sangat tinggi,
teraba halus dan licin sehingga dapat dipakai sebagai pelumas. Energi ikatan
grafit sangat kuat, kira-kira 447 kJ/mol, tetapi antar lapisan energi ikatnya sangat
lemah yaitu hanya sekitar 17 kJ/mol.
Campuran grafit dengan lempung jika dipanggang menghasilkan pensillead. Semakin banyak porsi kandungan lempung semakin keras sifat pensil yang
bersangkutan. Pensil umumnya ditandai dengan kode HB, semakin banyak
kandungan lempungnya semakin keras dan dinyatakan dengan variasi nomor H,
misal 2H, dan semakin banyak porsi kandungan grafitnya semakin lunak dan
dinyatakan dengan variasi nomor B. Perbedaan yang sangat mencolok antara
intan dan grafit terutama disebabkan oleh perbedaan struktur kristalnya, namun
pada dasarnya kedua struktur tersebut agak mirip.
Karbon dapat berada dalam berbagai bentuk, baik secara alamiah maupun
buatan, yaitu bentuk seperti kokas, karbon hitam, arang bintang, dan karbon
aktif. Kokas merupakan karbon yang dibuat dari pemanasan batubara pada
temperatur tinggi untuk menghilangakan atau mengusir senyawa-senyawa
anorganik dan organik yang mudah menguap. Pemanasan kayu tanpa udara akan
menghasilkan arang. Arang serbuk halus juga dibuat dengan cara yang sama,
tetapi dengan bahan dasr misalnya tulang-tulang hewan, kulit kelapa atau gula.
Serbuk halus arang karbon yang diaktifkan melalui pemanasan dengan uap untuk
membersihkan permukaannya, menghasilkan arang aktif sebagai bahan penyerap
yang baik. Karbon aktif ini mempunyai luas permukaan tinggi, 600-2000 m2/g,
bermanfaat untuk mengusir bau tidak sedap, uap yang berbahaya dalam udara,
dan juga warna dan rasa yang tidak diinginkan dari suatu cairan atau larutan
tertentu. Pabrik-pabrik pengolah air sering mengalirkan air melalui karbon aktif
dan pada pabrik pemurnian air minum.
Karbon hitam biasanya dibuat dengan cara dekomposisi termal senyawa
hidrokarbon pada pembakaran terbuka. Hasil berupa serbuk halus dan sangat
murni. Karbon hitam banyak dipakai untuk tinta, pigmen cat, penguatan dan
9
pewarnaan karet, ban kendaraan bermotor mengandung karbon hitam kira-kira
25%.
2.4 BEBERAPA REAKSI KIMIA KARBON
Berikut adalah beberapa persamaan reaksi unsur karbon:
1. Unsur
C(s) + 2F2 (g)
temperature kamar
C(s) + 2S (g)
700-9000C
CF4 (g)
CS2 (g), pada tekanan lebih besar dari 1 atm
C(s) + W (s) 1400-16000C
2.
2C(s) + O2 (g)
∆
2CO(g)
C(s) + O2 (g)
∆
CO2 (g)
C(s) + 2H2SO4(pekat)
∆
CO2(g) + 2SO2 (g) + 2H2O (g)
C(s) + 4HNO4(pekat)
∆
CO2(g) + 4NO2 (g) + 2H2O (g)
Pembakaran
∆
CH4 (g) + 2O2 (g)
3.
CF4 (g)
CO2(g) + 2H2O (g)
Pereduksi
C(s) + H2O (g)
10000C
CO2 (g) +H2(g)
C(s) + H2O (g)
2500C
CO2 (g) +H2(g)
C (s) + ZnO (s)
∆
3CO (s) + Fe2O3 (s)
Zn (s) + CO (g)
∆
2 Fe (s) + CO2 (g)
Gas CO bersifat sebagai pereduksi yang baik, misalnya terhadap PdCl2 :
CO(g) + PdCl2(aq) +H2O(l)
Pd(s) + CO2(g) +2 HCl(aq)
Secara komersial karbonmonoksida dibuat dalam reaksi gas air pada temperatur
tinggi :
C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g)
Dalam laboratorium dibuat dari reaksi antara asam sulfat pekat dengan asam
formiat :
H2SO4(pekat) + HCOOH(aq)
CO(g) + H3O+ (aq) + HSO4- (aq)
Tabel 3. Sifat Gas CO
10
Sifat
CO
Titik leleh (0C)
-205,06
Titik didih
-191,50
Densitas cairan
0,793
Temperatur kritis
-139
Tekanan kritis (atm)
35
Volume kritis (mL)
90,1
Konfigurasi elektronik terluar
:C≡O:
Jumlah total elektron
14 (isoelektronik)
Energi ikatan (kJ/mol-1)
1.075
2.5 MACAM-MACAM SENYAWA KARBON
Karbon dioksida / CO2
Karbondioksida merupakan gas tidak berwarna,tidak beracun, dan
mempunyai bentuk molekul linear dengan dua ikatan rangkap dua. Dalam
atmosfer bumi CO2 hanya terdapat ~0,0325 % volume, tetapi berperan penting
dalam siklus karbon dan oksigen. Terlalu banyak kandungan CO2 atmosfer
dapat mengakibatkan matinya aktivitas kehidupan.
Tabel 4. Kandungan % volume CO2 dalam udara
Kandungan % volume CO2 dalam Dampak
udara
1%
Sakit kepala- pusing
10 %
Stress berat
30 %
Pingsan hingga mati
Gas CO2 bersifat inert, tidak membantu pembakaran, lebih berat daripada
udara, dan sangat baik untuk agen pemadam kebakaran. Hanya kira-kira satu
dari empat ratus molekul CO2 dalam larutan bereaksi dengan air membentuk
asam karbonat H2CO3. Garam-garam turunan karbonat dari logam selain
golongan alkali dan amonium tidak larut dalam air. Mineral karbonat sangat
11
melimpah ditemui di kerak bumi terutama kalsit-batu kapur CaCO3, magnesit
MgCO3, siderit FeCO3, dan dolomit (CaMg)(CO3)2 .
Selain dari hasil pembakara senyawa hidrokarbon, gas CO2 dapat dihasilkan
dari pemanasan atau penambahan asam pada senyawa karbonat maupun
bikarbonat.
2 NaHCO3(aq)
Na2CO3 (aq) + CO2(g) + H2O(l)
CaCO3(s) + 2 HCl(aq)
CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)
Prinsip kesetimbangan larutan bikarbonat dalam air adalah :
2 HCO3-(aq)
H2CO3(aq) + CO32-(aq)
K25 = 1,16 x 10-4
Pemanasan sampai mendidih akan menggeser kesetimbangan reaksi kea rah
kanan karena asam karbonat mengalami penguraian menjadi H2O dan CO2.
Karbon disulfida / CS2
Merupakan cairan yang mudah menguap, dengan titik leleh -111,60C dan titik
didih 46,30C. Senyawa ini dapat dibuat dari arang kayu keras dengan belerang
atau reaksi metana dengan lelehan belerang pada temperatur tinggi, kira-kira
7000C,
Persamaan reaksi :
CH4(g) + 2 S(l)
CS2(g) +2 H2(g)
CS2 merupakan pelarut yang baik bagi lilin, vaselin, senyawa-senyawa
hidrokarbon dan non-polar yang lain. Senyawa ini beracun, mudah terbakar,
dan mempunyai struktur linear S=C=S.
Karbonil sulfida / COS
Merupakan gas tak berwarna, mempunyai titik leleh -138,20C dan titik didih 50,20C, dan mempunyai struktur linear O=C=S. Senyawa ini dapat dibuat dari
reaksi hidrolisis tiosianat dengan larutan asam pekat dalam air.
Persamaan reaksi :
SCN-(aq) + 2 H+(aq) + H2O(l)
COS(g) + NH4+(aq)
Karbonil halida / COX2
12
Karbonil halida COX2 (X=F, Cl, dan Br) mempunyai struktur segitiga, mudah
bereaksi misalnya dengan air akan membentuk asam karbonat, dan bereaksi
dengan ammonia membentuk urea.
Persamaan reaksi :
COX2 + 2 H2O
H2CO3 + 2 HX
COX2 + 2 NH3
CO(NH2)2 + 2 HX
Karbontetrahalida CX4 (X=F, Cl, Br dan I )
Karbon membentuk senyawa dengan halogen sebagai tetrahalida (X=F, Cl, Br
dan I ). Karbontetrahalida membentuk struktur tetrahedron sehingga berbesifat
polar. Contohnya : Karbontetraklorida CCl4 merupakan senyawa yang
berfungsi sebagai pelarut senyawa-senyawa organik atau senyawa non-polar
lain, namun bersifat racun dan sifat inert terhadap air. Senyawa ini dibuat
melalui klorinasi cairan CS2 dengan katalisator besi (III) klorida dengan hasil
samping disulfur diklorida.
Persamaan reaksi :
CS2(l) + 3 Cl2(g)
CCl4(l) + S2Cl2(l)
CS2(l) +2 S2Cl2(l)
CCl4(l) + 6 S(s)
Reaksi antara metana dengan klorin dapat memproduksi karbon tetraklorida.
Persamaan reaksi :
CH4(g) + 4 Cl2(g)
CCl4(l) + 4HCl(g)
Klorofluorokarbon
Pada awal penemuannya, senyawa keluarga klorofluorokarbon (disingkat
CFCs) merupakan senyawa yang hamper tidak reaktif dan tidak beracun,
sehingga banyak digunakan pada sistem pendingin, bahan bakar kebakaran,
dsb. Dua CFCs paling sederhana yang banyak digunakan adalah CFCl3 dan
CF2Cl2 atau sering disebut freon.
Kestabilan senyawa CFCs di atmosfer hingga ratusan tahun ternyata mulai
dikenal mengancam kesehatan lingkungan pada tahun 1970. Beberapa molekul
CFCs diketahui terdifusi hingga atmosfer yang lebih tinggi di mana sinar
ultraviolet mampu memecah CFCs dan membebaskan atom klorin yang
13
kemudian bereaksi dengan molekul ozon melalui serangkaian reaksi berantai
yang pada akhirnya akan mengurangi lapisan ozon atmosfer. Lapisan ozon
dikenal merupakan pelindung atmosfer bumi dari ancaman sinar ultraviolet.
Karbida
Adalah senyawa biner karbon dengan logam dan unsur-unsur semikonduktor.
Ada tiga tipe karbida, yaitu :
a. Karbida ionik merupakan senyawa mirip garam, yaitu dibentuk oleh kation
alkali dan alkali tanah dan mengandung ion C22- [ : C≡C : ]2-. Karbida yang
mengandung ion C22- sering disebut asetilida seperti K2C2 dan CaC2, mudah
bereaksi dengan air menghasilkan gas asetilen.
Persamaan reaksi :
CaC2(s) + 2 H2O(l)
Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)
Kalsium karbida / CaC2
Karbida mirip garam, berupa kristal putih, dan dalam industri sering dibuat
melalui reduksi kalsium oksida dengan kokas pada temperature tinggi.
Persamaan reaksi :
CaO(s) + 3 C(s)
CaC2(s) + CO(g)
Karbida metanida
Karbida metanida Be2C, Mg2C, Al4C3 menghasilkan metana jika di hidrolisis.
Persamaan reaksi :
Be2C(s) + 4 H2O(l)
CH4(g) + 2 Be(OH) 2(aq)
b. Karbida metalik atau karbida intertisi diperoleh jika atom-atom karbon
mengisi tempat pada logam-logam transisi. Karbida Ti, Zr, Hf, V, Mo, Ta, W,
dan Nb bersifat agak keras, tahan panas, mempunyai titik leleh sangat tinggi,
tidak reaktif, dan penghantar listrik yang baik.
c. Karbida kovalen
Tersusun dengan ikatan kovalen , bersifat inert dan paling keras disbanding
dengan kedua tipe karbida yang lain. Yang termasuk tipe ini adalah boron
karbida dan silicon karbida. B4C dan SiC dikenal sebagai karborundum dan
mempunyai kekerasan mirip intan. Silikon karbida mempunyai struktur mirip
14
intan, menyusun jaringan kovalen dengan atom-atomnya tersusun secara
selang-seling antara C dan Si . SiC dapat dibuat dari reduksi SiO2 oleh karbon
dalam tanur listrik.
Persamaan reaksi :
SiO2 (s) + 3 C(s)
SiC(s) + 2 CO(g)
Sianida / HCN
Merupakan cairan yang sangat beracun, mudah menguap, dengan titik didih
260C, dan bersifat asam lemah (Ka = 4x10-10). Senyawa ini dapat terbentuk pada
pemanasan ~8000C campuran metana, ammonia, dan udara dengan suatu
katalisator.
Persamaan reaksi :
CH4(g) + 2 NH3(g) + 3 O2(g)
2 HCN(g) + 6 H2O(l)
Larutan asam sianida dalam air (asam hidrosianat) bereaksi dengan basa
membentuk garam.
Persamaan reaksi :
HCN(aq) + NaOH(aq)
NaCN(s) + H2O(l)
Garam sianida diperoleh dari reduksi amida oleh karbon.
Persamaan reaksi :
NaNH2(S) + C(s)
NaCN(s) + H2(aq)
Sianogen / (CN)2
Merupakan gas tak berwarna dengan titik leleh -27,90C, titik didih -21,20C,
bersifat racun, dan mempunyai struktur N≡C─C≡N: .Dapat dibuat dari oksidasi
sianida oleh tembaga(II).
Persamaan reaksi :
4 CN-(aq) + 2 Cu+(aq)
2 CuCN(s) + (CN)2(g)
Sianat / OCNDapat diperoleh dari oksidasi sianida oleh oksidator seperti PbO.
Persamaan reaksi :
KCN(aq) + PbO(s)
KOCN(aq) + Pb(s)
15
Asam sianat HOCN bersifat lemah,Ka = 1,2x10-4, dan terurai dalam larutan air
menjadi asam karbonat dan ammonia.
Persamaan reaksi :
HOCN(aq) + 2H2O(l)
H2CO3(aq) + NH3(g)
Tiosianat / SCNDibuat dari reaksi sianida dengan belerang.
Persamaan reaksi :
KCN(s) + S(s)
KSCN(s)
Larutan tiosianat dalam air mudah teroksidasi menjadi tiosianogen.
Persamaan reaksi :
2 SCN-
(SCN)2 + 2e
E0 = -0,77V
Sianamida / (CN2 2-)
Diperoleh dari reaksi antara kalsium karbida dengan nitrogen pada temperatur
~1.0000C.
Persamaan reaksi :
CaC2(s) + N2(g)
CaCN2(l) + C(s)
Kalsium sianamida padatan dengan titik leleh ~460C, mudah larut dalam air,
alkohol, dan eter.
Reaksinya dengan air adalah :
CaCN2(s) + 2H2O(l)
H2N-CN(aq) + Ca(OH)2(aq)
2.6 MANFAAT SENYAWA KARBON
Manfaat senyawa karbon, yaitu:
 CO2 sebagai pemadam air dan membentuk karbohidrat pada proses
fotosintesis.
 Arang kayu aktif digunakan untuk proses penjernihan air minum.
 Grafit digunakan untuk pensil, elektrode baterai, proses elektrolisis fiber,
grafit, dan raket tenis.
 Intan sebagai batu mutiara pengasah dan alat bor.
 CCl4 sebagi pelarut organik dan pemadam kebakarantetapi sifatnya racun
keras.
16
 CS2 digunakan sebagai pelarut nonpolar dan bahan pembuat CCl4.
 Karborundum digunakan untuk pembuat kertas ampelas.
2.7. SILIKON
i.
PENGERTIAN
Silikon adalah suatu unsur kimia yang mempunyai lambang Si dan
mempunyai nomor atom 14. Dalam sistem periodik unsur silikon mempunyai
konfigurasi elektron [Ne] 3s2 3p2 terletak pada golongan IV A dan periode 3,
serta tergolong blok p. Silikon tergolong dalam unsur metaloid. Golongan ini
mempunyai sifat kimia dan sifat fisika diantara golongan logam dan non logam,
yang termasuk golongan ini adalah Boron, silikon, Arsen, Stibium, Germanium,
dan Telurium.
ii.
SIFAT-SIFAT SILIKON
Sifat fisika
Fase
solid
Titik lebur
1687 K
(1420 °C, 2577 °F)
Titik didih
3538 K
(2355 °C, 5909 °F)
Sifat kimia
Struktur kristal
Kubus intan
Elektronegativitas
1.90 (Skala Pauling)
Energi ionisasi
(lebih lanjut)
Pertama : 786,5 kJ·mol−1
Kedua: 1577,1 kJ·mol−1
17
Ketiga: 3231,6 kJ·mol−1
Jari-jari atom
iii.
ISOTOP
1.
2.
3.
iv.
117,6 pm
28
Si

Neutron berjumlah 14 dan

Kelimpahan di alam yaitu 92,23 %
29
Si

Neutron berjumlah 15 dan

Kelimpahan di alam yaitu 4,67 %
30
Si

Neutron berjumlah 15 dan

Kelimpahan di alam yaitu 4,67 %
PERBANDINGAN UNSUR KARBON DAN SILIKON
1. Terletak pada periode 3 dalam sistem periodik unsur.
2. Mempunyai struktur kristal berbentuk intan.

Intan pada karbon tidak berwarna, sementara intan pada silikon
tampak berwarna abu-abu.

Energi ikatan karbon dalam intan ≈ 447kJ/mol, sedangkan ikatan
silikon dalam intan ≈ 209 kJ/mol. Sehingga ikatan dalam intan
karbon lebih kuat daripada silikat.
v.
BENTUK STRUKTUR DARI SILIKON
Silikon mempunyai dua struktur, yaitu struktur kristal dan struktur
amorf. Dimana kedua struktur itu termasuk dalam bahan semikoduktor.
Bahan padat kristal adalah bahan padat yang struktur partikel peyusunnya
18
memiliki keteraturan panjang dan berulang secara periodik, sedangkan bahan
padat amorf adalah bahan padat yang stuktur partikel penyusunnya memilki
keteraturan yang pendek. Silikon merupakan jenis semikonduktor yang
sangat penting dalam elektronika. Terletak pada kolom empat dalam tabel
periodik dan mempunyai elektro valensi empat. Stuktur kristal silikon
berbentuk tetrahedral dengan memakai bersama elektron valensi dengan
atom-atom tetanggganya.
vi.
KEGUNAAN SILIKON
Silikon adalah salah satu unsur yang berguna bagi manusia. Dalam
bentuknya sebagai pasir dan tanah liat, dapat digunakan untuk membuat
bahan bangunan seperti batu bata. Silikon
juga berguna sebagai bahan
tungku pemanas dan pot-pot tanah liat, dsb. Silikon tetraklorida dapat
digunakan sebagai gelas. Dalam bidang kesehatan, silikon dapat digunakan
dalam operasi plastik.
Silikon sangat penting untuk tanaman dan kehidupan binatang.
Diatoms dalam air tawar dan air laut mengekstrasi silika dari air untuk
membentuk dinding-dinding sel. Silika ada dalam abu hasil pembakaran
tanaman dan tulang belulang manusia. Silikon bahan penting pembuatan
baja dan silikon karbida digunakan dalam alat laser untuk memproduksi
cahaya
koheren
dengan
panjang
gelombang
4560
A.
19
BAB III
SIMPULAN DAN SARAN
3.1 SIMPULAN
Berdasarkan uraian di atas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
a. Karbon merupakan suatu unsur yang banyak ditemukan di alam.
b. Karbon dalam keadaan dasar,mempunyai konfigurasi elektronik 1s2 2s2 2p2 .
Kemampuan membentuk ikatan kovalen tunggal menyarankan bahwa atom C
mengalami hibridisasi sp3 dengan konfigurasi elektronik tereksitasi 1s2 2s1
2px1 2py1 2pz1 . Sifat unik atom karbon adalah kemampuannya membentuk
ikatan antara dirinya sendiri, baik secara kovalen tunggal maupun ganda
rangkap dua maupun tiga, menghasilkan rantai yang tidak terbatas baik
terbuka maupun tertutup dan dengan atau tanpa cabang.
c. Sifat-Sifat Karbon
Sifat Fisika
Keterangan
Nomor atom
6
Konfigurasi electron
[He] 2s 2p
Jenis
Nonlogam
Wujud pada suhu kamar(250C)
Padatan
Titik didih
4.197°C
Titik lebur
3.827°C
Massa jenis
(grafit) 2,267 g/cm³
2
2
(intan) 3,513 g/cm³
Elektronegativitas
2,55(skala Pauling)
Energi ionisasi
pertama: 1086,5 kJ/mol
kedua : 2352,6 kJ/mol
ketiga : 4620,5 kJ/mol
Jari-jari atom
70 pm
Warna
hitam (grafit)
20
tak berwarna (intan)
Tabel 1. Sifat-sifat fisika dari unsur karbon
Sifat Kimia
Elektron valensi : 4
Golongan : IVA
Bersifat nontosik
Unsur yang sangat tidak reaktif
Tabel 2. Sifat-sifat kimia dari unsur karbon
d. Karbon secara alamiah terdapat dalam dua bentuk kristalin alotropi yaitu intan
dan grafit.
e. Beberapa persamaan reaksi unsur karbon: Unsur, Pembakaran, Pereduksi,
dan Ion dalam larutan.
f. Macam-macam senyawa karbon, yaitu : Karbon dioksida / CO2 , Karbon
disulfida / CS2, Karbonil sulfida / COS, Karbonil halida / COX2,
Karbontetrahalida CX4 (X=F, Cl, Br dan I ), Klorofluorokarbon, Sianida /
HCN, Sianogen /(CN)2, Sianat / OCN-, Tiosianat / SCN-, Sianamida /(CN2 2-).
Ada tiga tipe karbida, yaitu : Karbida ionik, karbida metalik, dan karbida
kovalen.
g. Manfaat senyawa karbon, yaitu:
 CO2 sebagai pemadam air dan membentuk karbohidrat pada proses
fotosintesis.
 Arang kayu aktif digunakan untuk proses penjernihan air minum.
 Grafit digunakan untuk pensil, elektrode baterai, proses elektrolisis
fiber,grafit, dan raket tenis.
 Intan sebagai batu mutiara pengasah dan alat bor.
 CCl4 sebagi pelarut organik dan pemadam kebakarantetapi sifatnya racun
keras.
 CS2 digunakan sebagai pelarut nonpolar dan bahan pembuat CCl4.
 Karborundum digunakan untuk pembuat kertas ampelas.
21
h. Silikon adalah suatu unsur kimia yang mempunyai lambang Si dan
mempunyai nomor atom 14.
3.2 SARAN
1. Sebaiknya penyusun dalam membuat makalah menggunakan referensi yang
lebih banyak lagi dan lebih lengkap.
22
DAFTAR PUSTAKA
Sugiyarto,Kristian H. 2004. KIMIA ANORGANIK I Jurusan Kimia FMIPA UNY .
Yogyakarta : UNY.
Supardi,Kasmadi Imam dan Gatot Luhbandjono. 2006. KIMIA DASAR I. Semarang:
UPT UNNES Press.
Supardi,Kasmadi Imam dan Gatot Luhbandjono. 2006. KIMIA DASAR II. Semarang:
UPT UNNES Press.
Utami, Budi,dkk. 2007. KIMIA Untuk SMA/MA Kelas XII Program Ilmu Alam.
Surakarta : HAKA MJ.
23
LAMPIRAN
Gambar 1. Struktur Jaringan Intan
Gambar 2. Struktur Jaringan Grafit
24