Karbon dan Sejarahnya

Karbon

arang aktif

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 carbon, 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.

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.

Karbon adalah unsur paling berlimpah ke-15 di kerak Bumi dan ke-4 di alam semesta. Karbon terdapat pada semua jenis makhluk hidup, dan pada manusia, karbon merupakan unsur paling berlimpah kedua (sekitar 18,5%) setelah oksigen. Keberlimpahan karbon ini, bersamaan dengan keanekaragaman senyawa organik dan kemampuannya membentuk polimer membuat karbon sebagai unsur dasar kimiawi kehidupan. Unsur ini adalah unsur yang paling stabil di antara unsur-unsur yang lain, sehingga dijadikan patokan dalam mengukur satuan massa atom.

Penemu karbon

Joseph Black (lahir 16 April 1728 – meninggal 6 Desember 1799 pada umur 71 tahun) adalah ahli fisika dan pada tahun 1760 merupakan orang pertama yang menyatakan prinsip Asas BlJoseph Black (lahir 16 April 1728 – meninggal 6 Desember 1799 pada umur 71 tahun) adalah ahli fisika dan pada tahun 1760 merupakan orang pertama yang menyatakan prinsip Asas Black yaitu prinsip mengenai perbedaan antara suhu dan kalor.

Ketika Joseph , ahli kimia-fisika dari Skotlandia, menjabat profesor di Universitas Edinburgurh, kelasnya selalu dipenuhi murid-murid dari seluruh Eropa yang ingin mendengarkan kuliahnya yang sering disertai demonstrasi percobaan yang menarik.

Beberapa percobaan yang Black lakukan ketika mengajar masih sering dilakukan oleh guru kimia sekolah saat ini, misalnya menambahkan karbon dioksida ke lilin yang menyala di dalam stoples, dan mengeluarkannya melalui selang ke larutan kalsium.

Black menghabiskan banyak waktunya untuk mengamati perpindahan kalor. Karena sering berkutat di laboratorium, ia berhasil mendapatkan penemuan yang sangat penting di tahun 1761, yaitu kalor laten. Kalor laten adalah kalor yang diserap oleh suatu zat, bukan untuk menaikkan suhu zat tersebut, tetapi digunakan untuk mengubah wujudnya. Kita dapat mengamati kalor laten dalam kehidupan sehari-hari, misalnya, ketika air (zat cair) yang dipanaskan berubah menjadi uap air (zat gas).

Black juga membuktikan bahwa setiap benda menyerap kalor yang berbeda untuk menaikkan suhunya sebanyak satu derajat. Inilah yang sebenarnya kita ukur ketika menggunakan kalorimeter, alat yang diciptakan oleh Balck. Black jugalah orang yang dianggap sebagai penemu gas karbon dioksida.

Joseph Black adalah guru dari James Watt, penemu  mesin uap yang justru lebih terkenal daripada Black sendiri. temuan-tenuan black terbukti bermanfaat bagi Watt untuk semakin meningkatkan kinerja mesin uapnyaack yaitu prinsip mengenai perbedaan antara suhu dan kalor.

Ketika Joseph , ahli kimia-fisika dari Skotlandia, menjabat profesor di Universitas Edinburgurh, kelasnya selalu dipenuhi murid-murid dari seluruh Eropa yang ingin mendengarkan kuliahnya yang sering disertai demonstrasi percobaan yang menarik.

Beberapa percobaan yang Black lakukan ketika mengajar masih sering dilakukan oleh guru kimia sekolah saat ini, misalnya menambahkan karbon dioksida ke lilin yang menyala di dalam stoples, dan mengeluarkannya melalui selang ke larutan kalsium.

Black menghabiskan banyak waktunya untuk mengamati perpindahan kalor. Karena sering berkutat di laboratorium, ia berhasil mendapatkan penemuan yang sangat penting di tahun 1761, yaitu kalor laten. Kalor laten adalah kalor yang diserap oleh suatu zat, bukan untuk menaikkan suhu zat tersebut, tetapi digunakan untuk mengubah wujudnya. Kita dapat mengamati kalor laten dalam kehidupan sehari-hari, misalnya, ketika air (zat cair) yang dipanaskan berubah menjadi uap air (zat gas).

Black juga membuktikan bahwa setiap benda menyerap kalor yang berbeda untuk menaikkan suhunya sebanyak satu derajat. Inilah yang sebenarnya kita ukur ketika menggunakan kalorimeter, alat yang diciptakan oleh Balck. Black jugalah orang yang dianggap sebagai penemu gas karbon dioksida.

Joseph Black adalah guru dari James Watt, penemu  mesin uap yang justru lebih terkenal daripada Black sendiri. temuan-tenuan black terbukti bermanfaat bagi Watt untuk semakin meningkatkan kinerja mesin uapnya

Karakteristik dan sifat karbon

Elektronegativitas menurut Pauling	2.5
Kepadatan	2,2 g/cm3 pada 20 °C
Titik lebur	3652 °C
Titik didih	4827 °C
Radius Vanderwaals	0,091 nm
Radius ionik	0,26 nm (-4); 0,015 nm (4)
Isotop	3
Energi ionisasi pertama	1.086,1 kJ/mol
Energi ionisasi kedua	2.351,9 kJ/mol
Energi ionisasi ketiga	4.618,8 kJ/mol
Konfigurasi elektrin	1s2 2s2 2p2 atau [He] 2s2 2p2
Symbol	C
Nomor atom	6

Sifat Kimia dan Fisika Karbon

Karbon merupakan unsur unik yang bisa berikatan dengan unsur lain untuk membentuk berbagai senyawa baru.

Kelompok terbesar ikatan karbon adalah dengan hidrogen yang kemudian membentuk senyawa yang disebut hidrokarbon. Setidaknya sekitar 1 juta komponen organik terbentuk dari hidrokarbon.

Karbon juga membentuk ikatan dengan senyawa lain yang dianggap sebagai anorganik, meskipun dalam jumlah yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan senyawa organik.

Unsur karbon terdapat dalam dua bentuk kristal alotrofik yaitu berlian dan grafit. Bentuk lain dengan sedikit kristalinitas adalah karbon tumbuhan dan jelaga.

Sifat fisik dan kimia karbon tergantung pada struktur kristalnya. Kepadatan karbon juga bervariasi dari 2,25 g/cm ³ untuk grafit dan 3,51 g/cm ³ untuk berlian.

Titik leleh grafit adalah 3500 ºC dengan titik didih adalah 4830 ºC.

Unsur karbon merupakan bahan yang inert, tidak larut dalam air, asam encer, dan basa, serta merupakan pelarut organik.

Pada suhu tinggi, karbon berikatan dengan oksigen untuk membentuk karbon monoksida atau dioksida.

Reaksi karbon dengan oksidator panas, seperti asam nitrat dan kalium nitrat akan menghasilkan asam metilic C6(CO2H)6.

Di antara halogen hanya fluor yang bereaksi dengan unsur karbon. Sejumlah logam dikombinasikan dengan karbon pada suhu tinggi untuk membentuk karbida.

Karbon membentuk senyawa dengan halogen dan memiliki rumus umum CX4, dimana X adalah fluorin, klorin, bromin, atau iodin.

Pustaka

https://www.amazine.co/25967/karbon-c-fakta-sifat-kegunaan-efek-kesehatannya/

https://id.wikipedia.org/wiki/Joseph_Black

https://id.wikipedia.org/wiki/Karbon