1.
Karbon dan Senyawa Karbon
Grafit,
intan, fuleren, dan karbon amorf adalah aloptrop karbon. Biasanya atom karbon
membentuk empat ikatan dengan menggunakan empat elektron valensi yang
dimilikinya.
a.
Grafit
Grafit berstruktur lapisan
yang terdiri atas cincin atom karbon beranggotakan 6 yang mirip cincin benzen
yang terkondensasi tanpa atom hidrogen (Gambar 4.4). Jarak karbon-karbon dalam
lapisan adalah 142 pm dan ikatannya memiliki karakter ikatan rangkap analog
dengan senyawa aromatik. Karena jarak antar lapisan adalah 335 pm dan
lapis-lapis tersebut diikat oleh ikatan yang relatif lemah yakni gaya van der
Waals, lapisan-lapisan ini dengan mudah akan saling menggelincir bila dikenai
gaya. Hal inilah yang merupakan asal mula sifat lubrikasi grafit. Berbagai
molekul, seperti logam alkali, halogen, halida logam, dan senyawa organik dapat
menginterkalasi lapisan grafit dan membentuk senyawa interkalasi. Grafit
memiliki sifat semi-logam, konduktivitasnya (10-3Ω cm paralel dengan lapisan
dan hantarannya sekitar 100 kali lebih kecil dalam arah tegak lurus lapisan).
Dalam
kehidupan sehari grafit digunakan sebagai anode dalam baterai, pensil, bahan
kosmetik, bahan pelumas, dan komponen pembuatan komposit.
Strukturnya
disebut struktur intan (Gambar 4.5). Sel satuan intan terdiri atas 8 atom
karbon dan setiap atom karbon berkoordinasi 4 berbentuk tetrahedral. Intan
adalah zat terkeras yang dikenal, dengan kekerasan 10 Mhos. Intan dengan
hantaran panas sangat tinggi walaupun secara listrik bersifat insulator.
Walaupun dulunya sumber padatan yang berharga ini hanya yang terbentuk secara
alami, intan industrial kini secara komersial banyak dihasilkan dengan proses
pada suhu tinggi (1200o C atau lebih tinggi) dan tekanan tinggi (5 GPa atau
lebih) dari grafit dengan katalis logam. Akhir-akhir ini, lapis tipis intan
telah dibuat dengan pirolisis hidrokarbon pada suhu relatif rendah (sekitar
900oC) dan tekanan yang juga relatif rendah (sekitar 102 Pa), dan digunakan
untuk penggunaan sebagai pelapis, dsb.
Dalam
kehidupan sehari-hari. intan biasanya digunakan untuk perhiasan, pemotong kaca
gerindra, dan mata bor, bubuk intan digunakan sebagai ampelas, dan untuk
memoles benda yang sangat keras.