karbon€¦  · web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah kimia anorganik 1

38
CarBØn MAKALAH Dipresentasikan pada tanggal 25 bulan 11 tahun 2009 diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1 jurusan Pendidikan Kimia semester 3 yang dibimbing oleh Dra. Ida Farida M.Pd. Disusun Oleh: Nama NIM Rofa Yulia Azhar 208 204 121 M. Widan B.Y. 208 204 126 Syifa Fauziah 208 204 146 Ucu Sumiati 208 204 149 Windayanti 208 204 153

Upload: others

Post on 04-Oct-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

CarBØnMAKALAH

Dipresentasikan pada tanggal 25 bulan 11 tahun 2009

diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

jurusan Pendidikan Kimia semester 3

yang dibimbing oleh Dra. Ida Farida M.Pd.

Disusun Oleh:

Nama NIMRofa Yulia Azhar 208 204 121M. Widan B.Y. 208 204 126Syifa Fauziah 208 204 146Ucu Sumiati 208 204 149Windayanti 208 204 153

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI

BANDUNG

2009

Page 2: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

i

Karbon

Kata Pengantar

Bismillahirohmanirohim,

Assalamualaikum Wr. Wb.

Puji dan syukur marilah kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas

nikmat iman dan islam-Nyalah kita masih merasakan nikmatnya kehidupan ini.

Shalawat serta salam semoga tercurah kepada jungjungan kita The Leader of

Moeslim Muhammad saw, kepada keluarganya, sahabatnya dan kepada kita

sekalian selaku umatnya yang setia sampai akhir zaman.

Dalam kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan banyak terima kasih

bagi pihak-pihak yang telah membantu penyusun dalam penyusunan makalah ini.

Penyusun mengucapkan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua Penyusun, yang telah memberikan dukungan baik

moril maupun materil kepada penyusun.

2. Dra. Ida Farida M.Pd. selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan arahan dalam penyusunan makalah ini.

3. Dan semua pihak yang telah membantu penyusun dimulai dari penjaga

perpustakaan, penjaga warnet, tukang fotokopi, narasumber dalam

makalah ini serta pihak-pihak lainnya yang telah membantu penyusun

yang tidak mungkin penyusun sebutkan satu-persatu

Gajah mati meninggalkan gading, Harimau mati meninggalkan belang. Itulah

pribahasa yang kiranya dapat mewakili harapan penyusun dalam makalah ini.

Secercah harapan yang penyusun siratkan dalam makalah ini adalah semoga

makalah ini dapat berguna bagi semua pihak, manjadi amal baik bagi penyusun,

menjadi motivator bagi mahasiswa lainnya untuk menyusun makalah yang lebih

baik lagi serta semoga menjadi buah yang manis kelak.

Page 3: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

ii

Karbon

Tidak ada gading yang tak retak, begitu pula dengan karya yang penyusun

buat ini. Maka dari itu penyusun menantikan saran dan kritik yang membangun

dari semua pihak agar penyusun dapat mengoreksi kesalahan tersebut dan sebagai

bahan pembelajaran bagi penyusun dimasa yang akan datang.

Wassalamualaikum Wr. Wb.

Bandung, 15 November 2009

Pen yusun

Page 4: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

iii

Karbon

Daftar Isi

KATA PENGANTAR..................................................................................i

DAFTAR ISI.................................................................................................iii

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang Masalah..........................................................................1

2.1 Tujuan......................................................................................................1

3.1 Ruang Lingkup dan Peta Konsep............................................................2

BAB II Sifat-Sifat Karbon

2.1. Sifat-Sifat fisis golongan 4 A.................................................................3

2.2. Karbon; Pemilik Empat Tangan nan Mengagumkan.............................5

BAB III Alotropi Karbon

3.1 Intan .........................................................................................................7

3.2 Grafit .......................................................................................................8

3.3 Fullerene .................................................................................................9

3.4 Modifikasi Grafit dan Kegunaannya .......................................................9

BAB IV Senyawa Anorganik Karbon dan Penggunaannya

4.1 Karbon Monoksida .................................................................................11

4.2 Arbon Dioksisida ....................................................................................11

4.3 Karbonat dan Bikarbonat ........................................................................12

BAB V Siklus Karbon

5.1 Siklus Karbon ..........................................................................................14

5.2 Karbon diberbagai Lapisan......................................................................16

BAB II Penutup

3.1. Kritik dan Saran..................................................................19

3.2. Simpulan................................................................................

20

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................21

Page 5: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

1

Karbon

BAB IPendahuluan

1.1 Latar Belakang Masalah Karbon memiliki struktur elektronik dalam keadaan dasarnya 1s2 2s2

2p2, sehingga untuk menempatkan keempat kovalensi yang normal,

atomnya harus dipromosikan ke keadaan valensi 2s2 2p1x 2p1

y 2p1z.

Atom karbon dikatakan unik karena dapat berikatan sesamanya

membentuk rantai atom karbon. Rantai atom karbon ini mungkin juga

mempunyai cabang yang juga terdiri dari rantai atom karbon. Dua ujung dari

satu rantai dapat tersambung sehingga membentuk suatu rantai melingkar.

Tambahan lagi, atom karbon dapat juga berikatan dengan unsur lain seperti

Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Belerang, Halogen dan beberapa atom logam

lainnya. Oleh karena itu, jumlah senyawa karbon menjadi sangat banyak.

Tidak kurang dari 9 juta senyawa karbon yang telah dikenal.

Karbon dalam kulit bumi terdapat sekitar 50% dalam bentuk karbonat

CO32-, seperti CaCO3. Namun kelimpahan sebanyak ini dalam kulit bumi

hanya mencakup 0,1% dalam jumlah kelimpahan karbon seluruhnya.

Selebihnya terdapat sebagai senyawa organik dalam mahluk hidup. Dalam

jumlah kecil terdapat juga dalam unsur bebas.

1.2 Tujuan Dalam menyusun makalah ini penyusun menyesuaikan isi makalah

dengan situasi dan kondisi serta tuntutan yang relevan bagi kehidupan yang

berkaitan dengan aspek ilmu pengetahuan dan teknologi. Tujuan utama dari

penyusunan makalah ini adalah:

Memahami sifat periodik atom karbon.

Memahami keunikan atom karbon dan senyawa anorganik yang

dibentuknya.

Page 6: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

Elektromagnetik

Gravitasi

NuklirMuatan Listrik

Massa

Nukleon

Siklus KarbonAlotropi

Karbon

Senyawa Karbon

2

Karbon

Mengidentifikasi Macam-macam alotropi yang dibentuk oleh

atom karbon.

Mengetahui manfaat dan bahaya dari pemanfaatan atom karbon

dalam kehidupan

Mempelajari Siklus karbon.

1.3 Ruang Lingkup dan Peta Konsep Ruang lingkup dari pembahasan yang penyusun cantumkan dalam

makalah ini mencakup:

Analisis sifat-sifat dan reaktivitas karbon dan senyawa karbon

anorganik.

Mendeskripsikan pengolahan dan penggunaan karbon serta

senyawanya.

PETA KONSEP

BAB II

berhubungan

berdasarkan

Terdiri dari

berhubungan

Terdiri dari

Grafit

Intan

Fullerence

CO

CO2

Karbonat dan Bikarbonat

Page 7: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

3

Karbon

Sifat-Sifat Karbon

1.1 Sifat-Sifat Fisis Karbon dan Golongan 4 A Karbon pada posisi paling atas mempunyai struktur kovalen raksasa

dengan dua allotropi yang sangat dikenal – intan dan grafit. Intan memiliki

struktur tiga dimensi dari atom-aton karbon yang masing-masing tergabung

secara kovalen dengan 4 atom lainnya. Gambar berikut menunjukkan bagian

kecil dari strukturnya.

Karbon sebagai intan, tentu, sangat keras – menggambarkan kekuatan

ikatan kovalen. Namun demikian, jika anda memukulnya dengan palu, intan

akan pecah. Anda memerlukan energi yang cukup untuk memecah

keberadaan ikatan karbon-karbon. Karbon sebagai intan tidak

menghantarkan listrik. Pada intan elektron terikat erat dan tidak bebas

bergerak.

Gambar 1:Bagian kecil dari struktur intan.

Page 8: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

4

Karbon

Gambar 4:Energi Ionisasi dari golongan 4 A jika membentukion 4+.

Gambar 3:Keelektronegatifan golongan 4 A.

Gambar 2:Titik didih dan titik leleh golongan 4 A.

Page 9: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

5

Karbon

1.2 Karbon ; Pemilik Empat Tangan nan Mengagumkan (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.

Karbon ditemukan di alam dalam tiga bentuk alotropi1 : amorphous,

grafit dan berlian. Diperkirakan ada bentuk keempat, yang disebut karbon.

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

1 Alotropi (Gr. allos, other, and tropos, manner) or alotropisme adalah perilaku yang diperlihatkan oleh beberapa unsur kimia. Unsur-unsur seperti ini dapat ditemukan dalam dua bentuk atau lebih, yang dikenal sebagai allotrop unsur tersebut. Pada tiap alotrop, atom-atom unsur tersebut terikat dalam bentuk yang berbeda-beda. Alotrop adalah modifikasi struktural yang berbeda-beda dari sebuah unsur.

Gambar 5:Energi Ionisasi dari golongan 4 A jika membentukion 2+.

Page 10: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

6

Karbon

mekanikal, dan bentuk beta kembali menjadi bentuk alfa dengan cara

memanaskannya pada suhu di atas 1000 derajat Celcius.

Pada tahun 1969, ada bentuk alotropi baru karbon yang diproduksi pada

saat sublimasi grafit pirolotik (pyrolytic graphite) pada tekanan rendah. Di

bawah kondisi free-vaporization (vaporisasi bebas) di atas 2550K, karbon

terbentuk sebagai kristal-kristal tranparan kecil pada tepian grafit. Saat ini

sangat sedikit informasi yang tersedia mengenai karbon.

Karbon memiliki 7 isotop. Pada tahun 1961, organisasi International

Union of Pure and Applied Chemistry mengadopsi isotop karbon-12 sebagai

dasar berat atom. Karbon-14, isotop dengan paruh waktu 5715 tahun, telah

digunakan untuk menghitung umur bahan-bahan organik seperti pohon dan

spesimen-spesimen arkeologi.

BAB III

Page 11: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

7

Karbon

Alotropi Karbon

3.1. Intan Intan adalah salah satu bentuk karbon yang paling dikenal. Intan

memiliki kerapatan 3,1 g/cm3 sedangkan grafit memiliki kerapatan 2,22

g/cm3. Dari rapatannya dapat disimpulkan bahwa untuk mengubah grafit

menjadi intan diperlukan tekanan. Dari sifat-sifat termodinamika alotrop

diperkirakan intan akan berada dalam kesetimbangan jika berada pada suhu

300 K dan tekanan ± 15.000 atm. Karena kesetimbangannya dicapai dengan

sangat lambat pada suhu tersebut, struktur intan akan tetap pada kondisi

biasa.

Dalam intan, atom-atom tersusun secara kompak membentuk jaringan

tetrahedral dengan jarak sekitar 154,45 pm. Setiapa taom karbon terikat

dengan empat atom karbon laiinyamelalui ikatan sigma (sehingga intan

Gambar 6:Intan dalam bentuk fisis.

Gambar 7:Struktur Intan.

Page 12: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

8

Karbon

bersifat keras). Skala kekerasan intan 10 (dalam Mohs), talk = 0, lilin = 0,2

dan kuku = 2,5.

Intan dapat dihasilkan adari grafit hanya dengan pemberian tekanan

tinggi dan suhu tinggi diperlukan untuk mendapatkan laju perubahan yang

diinginkan. Intan yang terbentuk secara alamiah terjadi akibat kondisi-

kondisis yang memungkinkan yang disediakan oleh proses-proses geologi.

Pada tahun 1955 dilaporkan adanya sintesis intan dari grafit yang

berhasil. Meskipun grafit dapat langsung diubah menjadi intan pada kira-kira

3.300K dan tekanan diatas 125 kbar (125.000 atm), dengan menggunakan

katalis Cr, Fe atau Pt. Intan akan terbakar diudara pada suhu 6000c-8000c

tetapi kereaktifan kimianya jauh lebih rendah dari grafit.

3.2. Grafit Grafit adalah zat padat hitam yang jauh lebih lunak daripada intan.

Atom-atom karbon tersusun dalam jaringan raksasa berbentuk lembaran

pararel. Setiap lembaran tersusun dari jaringan karbon berbentuk hexagonal.

Jarak antara lapisan sebesar 335,4 pm. Hal ini menjelaskan mengapa grafit

bersifat halus dan licin sehingga dapat digunakan sebagai pelumas kering.

Setiap atom C pada grafit berikatan dengan tiga atom karbon lainnya

melalui ikatan sigma. Jadi setiap atom C hanya dikelilingi tiga atom karbon

tetangganya. Setiap atom C ini masih mempunyai satu elektron dan

elektron-elektron itu kemudian berpasangan ke dalam sistim ikatan phi.

Resonansinya menghasilkan jarak ikatan 141,5 pm. Adanya sistim phi pada

lapisan mengakibatkan terjadinya delokalisasi elektron sehingga

memungkinkan adanya hantaran listrik.

Gambar 8:Struktur intan.

Page 13: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

9

Karbon

3.3. Fullerene Fullerene tersusun dari unsur karbon berjumlah 60 atom atau lebih dan

berjenis orbital sp3. ikatannya membentuk hexagon dan pentagon. Dari

beberapa fullerene C60 merupakan material yang paling popular karena

ditemukan pertama kali dan berbentuk unik dan dinamai Bucky ball dan

dinamai juga Buckminsterpullerene, karena strukturnya dirancang oleh

Buckminster Fuller.

Sebelum fullerene muncul, para ahli kimia karbon beranggapan bahwa

tidak ada lagi material dari unsure karbon yang lebih stabil dari intan dan

grafit. Berdasarkan strukturnya fullerene bersifat isolator, maka pada suhu

ruangan material ini akan bersifat sebagai logam. Fullerene bersifat sebagai

magnet pada suhu dan tekanan yang tingggi. Sifat penghantar fullerene bisa

dikontrol, struktur dan ukuran nanometer dan sifat kimiawi yang stabil inilah

Gambar 9:Perbedaan bentuk grafit dan intan dari segi fisis dan struktur.

Page 14: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

10

Karbon

yang menarik perhatian para peneliti karena yakin dapat diaplikasikan di

bidang mekanika kuantum.

Aplikasi fullerene yang telah dikembangkan antara lain :

Sebagai solar cell (penghasil energi dari sinar matahari), karena

fullerene lebih efisien dari solar cell poly-silikon sekarang.

Sebagai fuel cell. Fuel cell adalah jenis baterai pembangkit energi

listrik dari reaksi kimia antara gas hidrogen dan oksigen. Karena

outputnya hanya menghasilkan air saja maka teknologi ini sangat

ramah lingkungan.

Sebagai material hardisk komputer karena fullerene mempunyai sifat

magnet dalam kondisi tertentu.

Karena fullerene mempunyai daya absorpsi yang kuat sehingga

berpotensi untuk mencegah virus HIV.

3.4. Modifikasi Grafit dan Kegunaanynya Modifikasi grafit dikenal dalam bentuk Kristal mikro grafit yang

bersifat amorf (disebut karbon amorf). Karbon amorf berwarna hitam,

namun berbeda dengan grafit dan tidak menghantarkan listrik. Bentuk

karbon amorf yang terkenal dalah kokas, jelaga (karbon black), arang dan

karbon aktif.

Bentuk lain dari karbon amorf didapat dari batu bara yang dipanaskan

tanpa udara, berbagai gas yang mudah menguap dikeluarkan, selain itu

Gambar 10:Struktur Fullerene.

Page 15: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

11

Karbon

dikeluarkan kokas (karbon kadar tinggi). Kokas digunakan sebagai reduktor

pada pengolahan berbagai jenis.

Batu bara juga dapat dibuat menjadi bahan bakar gas sintetik. Prosesnya

dinamakan gratifikasi, reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:

Batu bara → C(s) + CH4

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)

CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2(g)

CO(g) + 3H2(g) → CH4(g) + H2O(g)

C(s) + 2H2(g) → CH4(g)

Karbon Black adalah jelaga yang terbentuk jika senyawa hidrokarbon

dibakar dengan udara terbatas: CH4(g) + O 2 (g) → C(s) + 2H2O(g) .

Krbon black digunakan dalam vulkanisir karet ban kendaraan, membuat

ebonite, pigmen untuk cat, tinta, kertas, plastik, dll.

Arang dibuat dari kayu dengan pemanasan pada suhu tinggi tanpa

udara. Arang sangat berpori sehingga mempunyai permukaan yang jauh

lebih luas daripada volumenya. Oleh karena itu bentuk tertentu dari arang

(disebut karbon aktif) menunujukan sifat permukaan yang kuat, terutama

untuk mengaborpsi senyawa-sentyawa dari larutan cair atau dari keadaan

gas. Sifat senyawa dari karbon aktif ini digunakan untuk pengolahan air

tebu, menghilangkan bahan pencemar pada air, menyerap zat racun dan

sebagai topeng gas.

BAB IVSenyawa Anorganik Karbon

Page 16: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

12

Karbon

dan Penggunaannya

4.1. Karbon Monoksida Merupakan gas yang beracun dan tidak berwarna (titik didih 1900c)

terbentuk apabila karbon dibakar dengan oksigen yang terbatas:

2C(s) + O 2 (g) → CO(g)

Sedangkan bila dalam kesetimbangan terjadi reaksi:

CO(g) ↔ C(s) + CO2(g)

Tetapi kesetimbangan ini diperoleh pada suhu tinggi. Karbon monoksida

dibuat secara komersil bersama dengan Hidrogen dengan reaksi:

CO2(g) + H2(g) ↔ CO(g) + H2O(g)

Pembakaran tak sempurna bahan bakar fosil merupakan sumber utama

CO sebagai polutan. Co merupakan racun terhadap pernafasan karena

terikat pada atom Fe dalam Hemoglobin darah, sehingga menghalangi

fungsi utama hemoglobin sebagai pengankut oksigen. Dalam industry gas

CO digunakan sebagai reduktor pada pengolahan berbagai jenis logam,

misalnya besi:

Fe2O3(s) + CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)

Selain itu, gas CO yang dicampur dengan gas H2 dalam berbagai

proposi menghasilkan gas sistesis yang digunakan untuk membuat berbagi

senyawa organik.

CO(g) + H2(g) → CH3OH(l)

4.2. Karbon Dioksida Merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Terdapat di

atmosfer (300 ppm), dalam gas-gas vulkanik dan dalam larutan super jenuh

dari mata air tertentu. Dilepaskan dalam skala besar oleh proses fermentasi,

kalsinasi batu kapur dan semua pembentuk pembakaran karbon dan senyawa

karbon. Gas ini tidak beracun tetapi dapat mengusir oksigen sehingga jika

kadarnya terlalu besar (10-20% volume) dapat mengganggu pernapasan dan

Page 17: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

13

Karbon

menyebabkan pingsan. CO2 dapat dihasilkan dari beberapa proses misalnya

pada pembakaran bahan bakar fosil:

2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O

Dalam skala laboraturium CO2 terbentuk dari reaksi antara asam dengan

bikarbonat atau pemberian panas pada bikarbonat, misalkan reaksi yang

terjadi pada pemanasan bikarbonat:

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

Karbondioksida di udara terdapat sekitar 0,35% dari volume udara. Juga

terdappat dalam air, terutama air laut. Kegunaan alamiah karbon dioksida

adalah dalam proses fotosentesis tumbuhan reaksinya adalah sebagai berikut:

6CO2(g) + 6H2O(l) → C6H12O6(s) + 6O2(g)

CO2 digunakan oleh siput, kerang-kerangan dan sejenisnya untuk

membangun cangkangnya. Bangkai siput atau kerang akan tertahan didasar

laut atau pantai, kemudian berubah menjadi batuan silikat dan membebaskan

CO2 ke udara. Sebagian besar CO2 digunakan untuk membuat urea dan bahan

mentah polimer formaldehida. Penggunaan terbesar CO2 bukanlah pada

bidang kimia melainkan sebagai pendingin (es kering yang dipadatkan pada

suhu -780c). CO2 dapat meleleh menjadi cairan pada suhu -560c dan tekanan

dibawah 5,2 atm. CO2 cair digunakan untuk mengestraksi kafein dari kopi

dan merubahnya menjadi kopi nonkafein. Pelarut ini digunakan Karena tidak

meninggalkan residu beracun dalam kopi.

CO2 digunakan sebagai pemadam api. CO2 lebih berat dari Oksigen,

sehingga menyemprotkan CO2 akan mengusir oksigen dari daerah yang

mengalami kebakaran.

4.3. Karboanat dan BikarbonatGaram terpenting dari asam karbonat adalah bikarbonat dan karbonat

dari logam golongan 1A yang bersifat mudah larut dalam air. Larutan

Page 18: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

14

Karbon

natrium bikarbonat bersifat basa dan dapat bertindak sebagai buffer karena

kemampuan ion HCO3- menetralisis sam dan basa.

Natrium hydrogen karbonat (soda kue) antara lain digunakan sebagai

pengembang kue. Bubuk pengembang kue adalah campuran dari serbuk

NaHCO3 dengan suatu zat yang bersifat asam, dapat berupa natrium

aluminum sulfat atau kalium asam tartat. Natrium Hidrogen Karbonat dan

asam tersebut tidak bereaksi dalam keadaan kering, tetapi begitu berada

dalam adonan segera bereaksi membebaskan gas CO2 yang akan

memekarkan adonan.

Selain itu NaHCO3 digunakan untuk mengendalikan pH air di kolam

renang dan ditambahkan pada obat-obatan penghilang sakit (analgesik)

untuk menetralisir asam lambung.

BAB V

Page 19: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

15

Karbon

siklus Karbon

5.1.Siklus Karbon Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan

antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis

lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga

kini belum diketahui).

Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang

dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah

atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan

material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan

(termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati),

dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon,

pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika,

geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif

karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian

dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer.

Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran karbon (antara

yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu putaran

(loop) spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer - biosfer). Analisis neraca

karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi

tentang apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber (source) atau

lubuk (sink) karbon dioksida.

Page 20: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

16

Karbon

Diagram dari siklus karbon. Angka dengan warna hitam menyatakan berapa

banyak karbon tersimpan dalam berbagai reservoir, dalam milyar ton ("GtC"

berarti Giga Ton Karbon). Angka dengan warna biru menyatakan berapa banyak

karbon berpindah antar reservoir setiap tahun. Sedimen, sebagaimana yang

diberikan dalam diagram, tidak termasuk ~70 juta GtC batuan karbonat dan

kerogen

Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer Bumi adalah gas karbon

dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dari

seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar 0,04% dalam basis molar,

meskipun sedang mengalami kenaikan), namun ia memiliki peran yang penting

dalam menyokong kehidupan. Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer

adalah metan dan kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial

atau buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di

atmosfer telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam

pemanasan global.

5.2.Karbon diberbagai lapisan

Gambar 8:Siklus karbon di alam.

Page 21: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

17

Karbon

Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai cara:

Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesa untuk

mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan

oksigen ke atmosfer.

Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin

dan CO2 akan lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut

tersebut akan terbawa oleh sirkulasi termohalin yang membawa

massa air di permukaan yang lebih berat ke kedalaman laut atau

interior laut (lihat bagian solubility pump).

Di laut bagian atas (upper ocean), pada daerah dengan

produktivitas yang tinggi, organisme membentuk jaringan yang

mengandung karbon, beberapa organisme juga membentuk

cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh lainnya yang keras.

Pelapukan batuan silikat. Pelapukan batuan karbonat tidak

memiliki efek netto terhadap CO2 atmosferik karena ion

bikarbonat yang terbentuk terbawa ke laut.

Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal

ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya

penguraian glukosa (atau molekul organik lainnya).

Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan..

Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi karbon

yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang

lainnya seperti asap).

Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau

gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara

memanaskan batu kapur atau batu gamping yang akan

menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang banyak.

Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon

dioksida terlarut dilepas kembali ke atmosfer.

Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepaskan gas

ke atmosfer.

Page 22: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

18

Karbon

Karbon diambil dari biosfer dengan berbagai cara:

Autotroph adalah organisme yang menghasilkan senyawa

organiknya sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang

berasal dari udara dan air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk

menghasilkan senyawa organik tersebut mereka membutuhkan

sumber energi dari luar. Hampir sebagian besar autotroph

menggunakan radiasi matahari untuk memenuhi kebutuhan energi.

Fotosintesis memiliki reaksi: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Karbon dipindahkan di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop

pada organisme lain atau bagiannya (seperti buah-buahan).

Termasuk di dalamnya pemanfaatan material organik yang mati

(detritus) oleh jamur dan bakteri untuk fermentasi atau

penguraian.

Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernafasan

atau respirasi. Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi,

yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya

dengan reaksi: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Pada keadaan

tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang

melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya

berpindah ke atmosfer atau hidrosfer.

Pembakaran biomassa (seperti kebakaran hutan, kayu yang

digunakan untuk tungku penghangat atau kayu bakar, dll.) dapat

juga memindahkan karbon ke atmosfer dalam jumlah yang

banyak.

Karbon juga dapat berpindah dari bisofer ketika bahan organik

yang mati menyatu dengan geosfer (seperti gambut). Cangkang

binatang dari kalsium karbonat yang menjadi batu gamping

melalui proses sedimentasi.

Sisanya, yaitu siklus karbon di laut dalam, masih dipelajari.

Sebagai contoh, penemuan terbaru bahwa rumah larvacean mucus

Page 23: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

19

Karbon

(biasa dikenal sebagai "sinkers") dibuat dalam jumlah besar yang

mana mampu membawa banyak karbon ke laut dalam seperti yang

terdeteksi oleh perangkap sedimen2. Karena ukuran dan

kompisisinya, rumah ini jarang terbawa dalam perangkap

sedimen, sehingga sebagian besar analisis biokimia melakukan

kesalahan dengan mengabaikannya.

Karbon diambil dari laut dengan berbagai cara:

Konsentasi DIC permukaan laut "saat ini" (1990-an) (dari the

GLODAP climatology)

Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana

sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik,

yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-

hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran

karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga

dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon.

Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan.

Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya,

pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke

lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk:

CO2 + H2O ⇌ H2CO3

Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah

kesetimbangan kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam

mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan

bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH:

H2CO3⇌ H+ + HCO3−

BAB VIPenutup

2 SCOPE 13 The Global Carbon Cycle

Page 24: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

20

Karbon

6.1. Kritik dan SaranBanyak sekali senyawa karbon yang ada di alam ini tetapi yang

menjadi titik permasalahan adalah senyawa karbon yang berbentuk karbon

monoksida dan karbon dioksida. Hal itu tidak terlepas dari pengaruh kedua

unsur ini dalam kehidupan.

Salah satu wujud nyatanya berupa pemanasan global yang sedang

menjadi wacana yang tidak habisnya untuk dibahas. Bahkan, menurut

beberapa survey membuktikan bahwa kata pemanasan global adalah kata

pertama yang paling popular untuk diucapkan dan dibahas di dunia ini.

Saran dan kritik yang ingin penyusun sampaikan supaya pemerintah

lebih memperhatikan lingkungan hidup terutama kelestarian alam. Selama

ini pemerintah terlalu disibukan dengan angka-angka berupa angka

pertumbuhan ekonomi yang selalu menjadi tolak ukur keberhasilan suatu

pemerintahan. Pada akhirnya harus mengabaikan kelestarian alam dengan

pembukaan hutan sebagai sarana penambah pendapatan negara.

Walaupun peraturan sudah ada tapi pelaksanaannyalah yang menjadi

nadir permasalahan. Penyusun haraf selain tumbuhnya kesadaran dari

masyarakat disertai dengan tegaknya hukum akan kelestarian alam.

6.2. SimpulanDengan mempelajari ilmu pengetahuan semakin memberi kita

pemahaman akan makna hidup. Ilmu pengetahuan telah menunjukan jalan

ke arah batas-batas nilai yang tak pernah kita kenal sebelumnya Karbon

adalah unsur yang cukup unik karena memiliki empat elektron valensi yang

dapat berikatan sesamanya membentuk rantai atom karbon. Rantai atom

karbon ini mungkin juga mempunyai cabang yang juga terdiri dari rantai

atom karbon. Dua ujung dari satu rantai dapat tersambung sehingga

membentuk suatu rantai melingkar.

Selain itu senyawa karbon yang ditemukan jumlahnya sangat banyak

mencapai ± 9 juta senyawa. Hal lain yang dapat penyusun simpulkan adalah

setiap materi selalu memiliki kegunaan yang dapat mendukung kegiatan

Page 25: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

21

Karbon

manusia selama materi yang tersedia itu tidak disalah gunakan. Sebenarnya

ironis sekali disatu sisi kita memerlukan karbon untuk membantu segala

aktifitas kita (terutama dalam bentuk bahan bakar dan batu bara) tetapi

polusi yang ditimbulkannya secara tidak langsung dan lambat laun akan

mengancam kehidupan manusia. Lalu apa yang harus kita lakukan? Mari

kita renungkan dari cari jawabannya bersama-sama.

Daftar Pustaka

Farida, Dra. Ida, M.Pd. 2009. Kimia Anorganik. Pendidikan kimia Fakultas

Tarbiyah dan keguruan Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati

Bandung.

Page 26: Karbon€¦  · Web viewdiajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik 1

22

Karbon

Cotton dan Wilkinson. 2007. Kimia Anorganik Dasar. UI-Press: Jakarta.

Ahmad, Hiskia. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Erlangga: Bandung.

www.chem-is-try.org

www.wikipedia.com