kenapa arang dan intan memiliki nasib yang berbeda walau dari unsur yang sama?
Arang dan intan, siapa yang tidak kenal dengan dua benda ini???
Bagaikan siang dan malam, Bagaikan si miskin dan si kaya, sangat jauh berbeda . Intan dikenal sebagai benda mulia, memiliki warna dan bentuk yang bagus, diminati setiap orang dan sangat sulit di miliki karena harganya yang mahal. Coba kita bandingkan dengan arang, arang berwarna hitam dan bentuknya tidak menarik seperti intan, di alam keberadaan arang ini juga mudah ditemukan sehingga arang tidak akan mahal seperti intan.
sungguh sangat berbeda nasib yang dimilki oleh intan dan arang.
Uniknya dari perbedaan nasib tersebut arang dan intan berasal dari unsur yang sama, yaitu karbon.
Akan terlintas di pikiran kita, kenapa hal itu bisa terjadi???
Sebelum kita membahas kenapa arang memiliki nasib yang tak sama seperti intan, kita membahas terlebih dahulu mengenai atom karbon.
Atom karbon sangat banyak terdapat di alam dan di dalam tubuh makhluk hidup pun terdapat karbon. Karbon merupakan salah satu unsur kimia memiliki lambang C, yang terletak pada pada golongan IV A, dimana atom karbon memiliki 4 elektron valensi. Sesuai dengan aturan oktet, setiap unsur mempunyai kecenderungan untuk stabil seperti gas mulia memiliki 8 elektron valensi. Keunikan dari atom karbon dia dapat melepas atau mengikat empat eletron untuk mencapai kestabilannya. Empat elektron valensi yang dimiliki oleh atom karbon dapat digunakan untuk membentuk :
• Empat ikatan kovalen tunggal dengan empat atom karbon atau atom lainnya
• Dua ikatan rangkap dua dengan atom karbon atau atom lainnya
C = C = C
• Satu ikatan rangkap dua dengan atom karbon atau dengan atom lainnya dan dua ikatan tunggal dengan atom karbon atau atom lainnya
• Satu ikatan rangkap tiga dan satu ikatan kovalen tunggal dengan atom karbon atau atom karbon lain.
Kemampuan atom karbon untuk membentuk ikatan kovalen tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga dikenal sebagai salah satu keistimewaan atom karbon.
Dilihat dari bentuk atom karbon, atom karbon memiliki bentuk yang berbeda – beda. Senyawa yang terbentuk dari satu jenis unsur tetapi memiliki bentuk yang berbeda – beda dikenal dengan alotrop. Jika senyawa yang struktur dari atom karbon memiliki struktur yang berbeda – beda dikenal dengan alotrop karbon. Perbedaan struktur yang terjadi pada senyawa yang terbentuk dari atom karbon menyebabkan akan terjadinya perbedaan sifat pada setiap alotrop walaupun unsur penyusunnya sama yaitu karbon. hal itula yang menyebabkan kenapa arang dan intan memiliki nasib ynag berbeda.
Terjadinya perbedaan nasib antara arang dan intan disebabkan oleh alotropnya, ingin tahu kenapa???
kita bahas terlebih dahulu mengenai alotrop karbon.
Karbon memiliki tiga alotrop, yaitu : diamond ( intan ), grafit dan fuleren
Pada kali ini kita akan membahsa mengenai intan dan grafit untuk melihat kenapa arang dan intan memiliki nasib yang berbeda padahal berasal dari unsur yang sama.
1. Diamond
Diamond atau dikenal juga dengan intan atau berlian merupakan alotrop karbon yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Pada struktur intan setiap atom karbon berikatan kovalen dengan empat atom karbon lainnya yang membentuk geometri tetrahedral. Struktur dari intan yang berbentuk tetrahedral mengakibatkan intan memiliki sifat yang sangat keras. Sehingga intan dikenal sebagai mineral alam yang sangat keras karena tidak ada mineral alam yang dapat menggores intan. Hal tersebut yang membuat intan sangat mahal.
Ikatan – ikatan kovalen pada intan yang sangat kuat menyebabkan intan memiliki titik didih yang tinggi yaitu 4824 C. ikatan – ikatan kovalen yang kuata pada intan membutuhkan energi yang besar untuk memutuskan ikatan tersebut, sehingaa titik didih dari intan menjadi tinggi.
Semua elektron yang terdapat pada intan saling berikatan sangat kuat sehingga tidak terdapat sepasang elektron bebas. Elektron bebas yang tidak dimiliki oleh intan akan mengakibatkan tidak adanya elektron yang bergerak menghasilkan daya hantar listrik, sehingga intan bersifat isolator. Dimana intan bukan merupakan daya hantar listrik yang tidak baik.
Intan tidak dapat larut dalam air dan pelarut organik karena ikatan – ikatan yang terbentuk secara kovalen pada intan tidak memungkinkan akan terjadinya daya tarik antara molekul pelarut dengan atom karbon, sehingga intan tidak dapat larut dengan air dan pelarut organik.
Kedudukan elektron di sekitar inti intan lebih mendekat ke inti, sehingga tingkat energi orbital – orbital atom akan menurut. Perubahan kedudukan orbital yang terjadi pada intan akan mengakibatkan panjang gelombang spektrum akan berubah, maka warna spektrum intan yang terlihat pada intan juga akan berubah, tidak hitam lagi seperti kebanyakan atom karbon yang kita kenal.
2. Grafit
Grafit juga dikenal dengan arang. Dalam struktur grafit setiap atom karbon membentuk ikatan kovalen dengan tiga atom karbon lainnya membentuk susunan heksagonal dengan struktur berlapis. Setiap atom karbon memiliki empat elektron valensi maka pada grafit atom karbonnya masih memiliki satu elektron yang belum berikatan atau lebih dikenal dengan satu elektron bebas. Adanya satu elektron bebas pada grafit mengakibatkan grafit lebih lunak dibanding intan. Grafit yang lunak dapat digunakan sebagai pensil dalam kehidupan sehari – hari.
Sifat daya hantar listrik yang dimiliki oleh grafit dipengaruhi oleh elektron-elektron yang tidak digunakan untuk membentuk ikatan kovalen. Elektron – elektron yang terdapat pada grafit terdapa satu elektron. Jika diberi beda potensial , elektron – elektron akan terdelokalisasi sebagian besar menuju anoda ( kutub positif ) , aliran elektron inilah yang menyebabkan arus listrik dapat mengalir, maka grafit dikenal sebagai konduktro atau penghantar listrik yang baik, berbeda dengan intan yang memiliki sifat sebagai isolator.
Ikatan – ikatan kovalen yang terdapat pada grafit mengakibatkan grafit memiliki titik didih yang tinggi, karena grafit mempunyai ikatan kovalen yang kuat sehingga untuk memutuskan ikatan yang terbentuk antara atom karbon pada grafit dibutuhkan energi yang besar. Energi yang besar tersebut dapat dilihat pada titik leleh grafit yang tinggi. Walaupun grafit memiliki titik lelh yang tinggi akan tetapi intan lebih memiliki titik didih yang tinggi, karena intan memiliki empat ikatan kovalen sedangkan grafit hanya memilki tiga ikatan kovalen saja.
Sama halnya dengan intan, grafit juga tidak larut dengan air maupun pelarut organik. Hal ini disebabkan karena grafit memiliki tiga ikatan kovalen sehingga tidak akan terjadinya daya tarik antara molekul pelarut dengan atom karbon pada grafit, sehingga grafit tidak larut dengan air maupun pelarut organik.
Grafit memiliki massa jenis yang kecil. Kenapa itu terjadi?? Masa jenis grafit menjadi kecil karena pada grafit terdapat ruang – ruang kosong yang mengakibatkan massa jenis grafit menjadi kecil dibanding intan.
Sumber: https://dianayg.wordpress.com/2013/04/03/kenapa-arang-dan-intan-memiliki-nasib-yang-berbeda-walau-dari-unsur-yang-sama/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar