Rangkuman Unsur Tabel Periodik Golongan IVA: Karbon (C)

Unsur Tabel Periodik Golongan IVA 

Unsur-unsur dalam tabel periodik golongan IVA terdiri dari Karbon, Silikon, Germanium, Tin (timah), Plumbum, dan Flerovium. Pada artikel ini akan dituliskan Sifat fisika kimia, keberadaannya di alam, Proses perolehan, dan manfaat bidang kesehatan bagi masing-masing unsur.

1. Karbon

• Sifat fisika

Radius Atom	0,91
Volume Atom	5,3 cm³/mol
Massa Atom	12,011
Titik Didih	5100K
Struktur Kristal	Heksagonal
Massa Jenis	2,26 g/cm³
Elektronegativitas	2,55
Konfigurasi Elektron	[He]2s2p2
Titik Lebur	3825K
Bilangan Oksidasi	-4, +4,2
Entalpi Penguapan	-715 kJ/mol

• Sifat kimia 

Karbon sangat tak reaktif pada suhu biasa. Apabila karbon bereaksi, tidak ada kecenderungan dari atom-atom karbon untuk kehilangan elektron-elektron terluar dan membentuk kation sederhana seperti C4+. Ion ini akan mempunyai rapatan-rapatan muatan begitu tinggi sehingga eksistensinya tidaklah mungkin.

Sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut :

Karbon bereaksi langsung dengan Fluor, dengan reaksi sebagai berikut:

C (s) + 2 F2 (g)      →         CF4(g)

Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.

2C(s) + O2(g)      →          2CO(g)

Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbon dioksida

2CO(g) + O2(g)           →        2CO2(g)

Membentuk asam oksi. Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen membentuk CO2 dan jika CO2ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.

CO2(g) + H2O(l)         →        H2CO3(l)

Membentuk garam asam oksi

Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa menghasilkan karbonat dan bikarbonat antara lain sebagai berikut:

K2CO3             = kalium karbonatKHCO3            = Kalium bikarbonatMgCO3            = Magnesium karbonatMg(HCO3)2    = Magnesium bikarbonat

Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.

Contoh: C2H6, C2H2, dan C2H4

• Keberadaan di alam 

Karbon dioksida ditemukan 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

• Proses perolehan

 

Karbon dapat di buat dengan proses yang disebut dengan karbonisasi yakni pemanasan bahan yang mengandung karbon.Karbon juga dapat diperoleh  dari pembakaran hidrokarbon atau coal, atau yang lainnya dengan kondisi udara yang terbatas sehigga terjadi pembakaran yang tidak sempurna.

            CH4(g) + O2(g)   C(s) + 2H2O(l)

Karbon terdapat dialam sebagai grafit buatan dengan mereaksikan coke dengan silikia (SiO₂) dengan reaksi sebagai berikut:

SiO2 + 3C (2500°C) → SiC + Si (g) + C(graphite)

Karbon juga dapat diperoleh dari pembakaran hidrokarbon atau coal, atau yang lainnya. Dengan kondisi udara yang terbatas, sehingga terjadi pembakaran yang tidak sempurna.

• Manfaat bidang kesehatan 

  Pemanfaatan karbon dalam bidang kesehatan:

1)      Karbon bertindak sebagai makronutrien bagi tubuh dalam bentuk karbohidrat. Untuk diketahui, setiap bagian tubuh manusia terdiri dan memerlukan sejumlah besar unsur ini.

2)      Karbon berperan utama dalam banyak proses kehidupan yang kompleks dan penting. Karbon dalam tubuh berikatan dengan banyak atom lain sehingga membuat tubuh berfungsi serta membantu pertumbuhan. Sekitar 18% tubuh manusia terdiri dari karbon.

3)      Unsur ini merupakan dasar dari protein, lemak, dan asam nukleat dalam tubuh manusia. Ini berarti karbon memainkan peran penting dalam fisiologi tubuh manusia.

4)      Karbon dioksida yang kita keluarkan pada saat respirasi mengandung karbon. Kadar tidak normal karbon dioksida dalam tubuh dapat menimbulkan berbagai masalah kesehatan. Oleh karena itu, penting untuk menjaga tingkat normal karbon dioksida dalam tubuh.

5)      Semua kegiatan metabolisme yang berlangsung dalam tubuh melibatkan karbon sebagai komponen dasar. Sebagai contoh, hormon dan enzim mengandung karbon.

Arang aktif digunakan dalam pengobatan untuk menyerap berbagai racun atau gas yang diproduksi dalam tubuh manusia


Untuk unsur lainnya lihat disini:
Karbon
Silicon
Germanium
Tin (Timah)
Plumbum
Flerovium