• Tidak ada hasil yang ditemukan

KEMENTRIAN PENDIDI KAN NASIONAL UNIVERSIT

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "KEMENTRIAN PENDIDI KAN NASIONAL UNIVERSIT"

Copied!
11
0
0

Teks penuh

(1)

EKOLOGI PERAIRAN

PRODI

: BUDIDAYA PERAIRAN

KELOMPOK : IX

FALKUTAS : FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN

KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN

DARUSSALAM BANDA ACEH

2014

(2)

Latar Balakang

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 senyawaan 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)

(3)

(Latin: carbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintang-bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet. Karbon dalam bentuk berlian mikroskopik telah ditemukan di dalam beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian alami juga ditemukan di kimberlite pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan beberapa tempat lainnya. Berlian sekarang ini diambil dari dasar samudera di lepas pantai Cape of Good Hope. Sekitar 30% berlian industri yang dipakai di AS sekarang ini merupakan hasil sintesis.

Energi dari matahari dan bintang-bintang dapat diatribusikan setidaknya pada siklus karbon-nitrogen.

Keunikan atom Karbon

Meskipun karbon hanyalah salah satu unsur dari sekian banyak unsur dalam sistem periodik, tetapi atom karbon dapat terikat secara kovalen dengan atom karbon yang lain dan terhadap unsur-unsur lain menurut beragam cara sehingga dapat membentuk beegitu banyak senyawa yang jumlahnya hamper tak terhingga. Atom karbon dan senyawanya dapat dibedakan menjadi enpat jenis yaitu :

a. Atom C primer : atom C yang mengikat 1 atom C yang lain b. Atom C sekunder : atom C yang mengikat 2 atom C yang lain c. Atom C tersier : atom C yang mengikat 3 atom C yang lain d. Atom C kuarter : atom C yang mengikat 4 atom C yang lain

Karbon dapt membentuk lebih banyak senyawa dibandingkan unsure lain sebab atom karbbon tidak hanya dapat membentuk ikatan-ikatan karbon tunggal, rangkap dua dan rangkap tiga, tetapi juga bias terkait satu sama lain membentuk struktur rantai dan cincin.

Bentuk karbon

Karbon ditemukan di alam dalam tiga bentuk alotropik: amorphous, grafit dan berlian. Diperkirakan ada bentuk keempat, yang disebut karbon “putih†. Ceraphite (serafit) �

merupakan bahan terlunak, sedangkan belian bahan yang terkeras. Grafit ditemukan dalam dua bentuk: alfa dan beta. Mereka memiliki sifat identik., kecuali struktur kristal mereka. Grafit alami dilaporkan mengandung sebanyak 30% bentuk beta, sedangkan bahan sintesis memiliki bentuk alfa. Bentuk alfa hexagonal dapat dikonversi ke beta melalui proses mekanikal, dan bentuk beta kembali menjadi bentuk alfa dengan cara memanaskannya pada suhu di atas 1000 derajat Celcius.

(4)

(vaporisasi bebas) di atas 2550K, karbon terbentuk sebagai kristal-kristal tranparan kecil pada tepian grafit..

Sifat-sifat Unsur Karbon

Karbon dioksida ditemuka di atmosfir bumi dan terlarut dalam air. Karbon juga merupakan bahan batu besar dalam bentuk karbonat unsur-unsur berikut: kalsium, magnesium, dan besi. Batubara, minyak dan gas bumi adalah hidrokarbon. Karbon sangat unik karena dapat

membentuk banyak senyawa dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan unsur-unsur lainnya. Dalam banyak senyawa ini atom karbon sering terikat dengan atom karbon lainnya. Ada sekitar sepuluh juta senyawa karbon, ribuan di antaranya sangat vital bagi kehidupan. Tanpa karbon, basis kehidupan menjadi mustahil. Walau silikon pernah diperkirakan dapat menggantikan karbon dalam membentuk beberapa senyawa, sekarang ini diketahui sangat sukar membentuk senyawa yang stabil dengan untaian atom-atom silikon. Atmosfir planet Mars mengandung 96,2% CO2. Beberapa senyawa-senyawa penting karbon adalah karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), karbon disulfida (CS2), kloroform (CHCl3), karbon tetraklorida (CCl4), metana (CH4), etilen (C2H4), asetilen (C2H2), benzena (C6H6), asam cuka(CH3COOH) dan turunan-turunan mereka.

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

(5)

 Energi ionisasi ke-2 : 2352,6 kJ/mol  Energi ionisasi ke-3 : 4620,5 kJ/mol  Jari-jati 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 tau 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:

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.

Grafit

(6)

bidang karbon. Ikatan yang terdapat dalam grafit adalah sp2 dengan bentuk datar/plane dengan sudut 120 derajat. Elektron ini dapat bergerak bebas sejauh dalam lapisan karbon.

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.

Grafit adalah mineral yang dapat berasal dari batuan beku, sedimen, dan metamorf. Grafit adalah suatu modifikasi dari karbon dengan sifat yang mirip logam (penghantar panas dan listrik yang baik). Di samping tidak cukup padat, grafit tidak terdapat dalam jumlah banyak di alam. Oleh karena itu,untuk keperluan peralatan teknik serta pembuatan elektroda, grafit harus dibuat secara sintetik.

Pembuatan: Grafit alam atau grafit yang dibuat dari kokas diperkecil ukurannya, dicampur dengan ter atau resin sintetik,kemudian dipanaskan sehingga membentuk padatan (sintering) dalam 105 cetakan.

Grafit dinamai oleh Abraham Gottlob Werner pada tahun 1789 dengan mengambil kata dari bahasa Yunani.

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. 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.

Fuleren

(7)

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.

Fullerene ditemukan pada oleh Robert Curl, Harold Kroto, dan Richard Smalley di Universitas Sussex dan Universitas Rice tahun 1985, yang dinamai berdasarkan Richard Buckminster Fuller yang menciptakan kubah geodesic

Senyawa-senyawa Populer yang Berikatan dengan Unsur Karbon

Senyawa Anorganik Karbon

1. Karbon monoksida(CO)

Karbon monoksida dapat dibuat secara komersil dengan hidrogen melalui pembentukan uap kembali atau pembakaran sebagian hidrokarbon dengan reaksi:

CO2 + H2 → CO + H2O

Gas ini tidak berwarna dan mempunyai titik didih -190. Dapat digunakan sebagai bahan bakar industri melalui reaksi:

2CO(g) +O2(g)→2CO2(g)

Gas CO juga dapat trjadi sebagai hasil samping pembakaran senyawa organik dalam ruang kurang oksigen.

C8H18 +6O2(g) → 8CO +4H2O

Secara besar-besaran dapat dibuat dengan reaksi: C(S) + H2O → CO +H2

Gas CO sangat berbahaya bagi manusia maupun hewan, karena CO berikatan kuat dengan hemoglobin darah.hemoglobin berfungsi mengedarkan oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh. Orang yang mengisap CO akan kekurangan oksigen dan dapat berakibat fatal. 2. Karbon Dioksida(CO2)

Karbon dioksida mempunyai struktur molekul linier dan bersifat non polar. Gas ini larut dalam air.terdapat diudara dan sangat penting bagi tumbuhan sebagai bahan fotosintesis serta merupakan komponen nafas yang dikeluarkan oleh hewan ataupun manusia, karena dihasilkan dari oksidasi makanan dalam tubuh.

CO2 dapat dibuat dengan membakar karbon senyawa hidrokarbon, atau gas CO dengan oksigen yang cukup.

C + O2 → CO2

(8)

Dilaboratorium gas CO2 dapat dibuat dengan mereaksikan garam karbonat dengan asam seperti :

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Gas CO2 tidak beracun,tetapi konsentrasi yang terlalu tinggi dalam udara adalah tidak sehat, karena merendahkan konsentrasi O2 dan menimbulkan efek fisikologis yang membahayakan.

Jumlah CO2 yang sangat besar sekali. dihasilkan oleh aktifitas manusia, meningkatnya gas CO2 dikhawatirkan atmosfer mungkin menjadi begitu panas, sehingga akan muncul perubahan suhu yang serius yang sering juga disebut efek rumah kaca.

3. Karbonat dan Bikarbonat

Karbonat dan bikarbonat adalah senyawa yang melimpah dan sangat berguna serta terkenal. Kebanyakan karbonat hanya sedikit larut dalam air. Misalnya CaCO3, BaCO3, MgCO3 dan PbCO3. Banyak bikarbonat hanya stabil dalam larutan air. Contohnya ialah Ca(HCO3)2, Mg(HCO)3. Semua logam IA kecuali Litium membentuk karbonat yang larut, dimana yang paling murah dan berguna adalah NaHCO3 (Soda kue), Na2CO3 (Soda abu).

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. Ini disebabkan satu atom karbon berikatan kovalen dengan empat atom karbon lain sehingga membentuk geometri molekul tetrahedral, molekul berkembang ke segala arah menjadi molekul yang sangat keras. Arang, wujud grafit dari karbon, juga terikat dengan empat atom kabon yang lain, tetapi geometri molekulnya tidak membentuk tetrahedral, karena hanya ada tiga ikatan yang berikatan kovalen tetap sedangkan yang satu ikatan lagi membentuk ikatan kovalen sesaat dengan atom karbon lapisan atas dan bawah secara bergantian.

(9)

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.

Kegunaan unsur karbon

Karbon adalah suatu unsur yang sangat luwes dan berguna. Kegunaan karbon hanya akan jelas terlihat apabila kita sebutkan satu persatu dalam berbagai bentuk kehidupan sehari-hari. Berdasarkan unsurnya kegunaan karbon terbagi menjadi dua, yaitu:

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 didispersikan 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.

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.

(10)

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.

Kerugian Karbon

Adapun senyawa karbon mempunyai dampak negatif sebagai berikut :

 Karbon disulfida CS2, beracun bila terserap kulit serta mudah terbakar dan meledak terutama bila mengalami gesekan,

 Karbon tetraklorida CCl4, beracun bila tertelan, terhisap, dan terserap kulit. Selain itu pemicu terjadinya kanker,

(11)

DAFTAR PUSTAKA

Cotton, F.A. dan Wilkinson, G. 1989. Kimia anorganik I

. Jakarta

: Universitas Indonesia.

Green Wood, N.N dan Earshshaw, A., 1989. Chemistry of Elements. Newyork

Pergamon Press.

Keenan Kleinfelter,W. 1991. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

H Petruci, Ralph.1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Bogor.

S.Sukri.1999.Kimia Dasar III. Bandung: ITB.

Referensi

Dokumen terkait

dilengkapi dengan pipa-pemasukan dan pipa-pengeluaran, dan 2) tangki-pengumpul gas yang akan ditelungkupkan kedalam sebuah rangkai penyekat 3).. bahan baku isian dimasukkan

Mengingat pentingnya menganalisis kesulitan-kesulitan belajar pada pembelajaran SKI, penulis bermaksud untuk melakukan penelitian terhadap siswa MAN 3 Sleman dengan

Dengan signifikansinya stres kerja, maka dapat dinyatakan , jika stress kerja menurun dalam arti bahwa, jika penerangan yang kurang di ruang kerja dapat mempengaruhi responden

Apabila sewaktu-waktu suatu ketentuan dari Perjanjian Kerjasama ini menjadi tidak sah, tidak berlaku atau tidak dapat diterapkan berdasarkan ketentuan dan/atau peraturan

Secara umum kecepatan kapal tunda ditentukan oleh besar daya mesin dan tipe propeller, oleh karena itu pada saat perencanaan kapal baru kecepatan

Variabel risiko sistematik tidak signifikan berpengaruh terhadap PIE ratio baik pada semua sektor, sektor aneka industri, sektor industri barang konsumsi, sektor

Seorang laki-laki usia (0 tahun datang ke "oli umah Sakit dengan keluhan badan lemah rasa letih otot lemah dan kurang tenaga sejak 1 bulan !ang lalu. :ari