Senyawa Karbon
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.
Senyawa Anorganik Karbon
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
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.
Karbon Dioksida(CO2)
Nama Sistematis
Karbon dioksida
Nama lain Gas asam karbonat; karbonat anhidrida; es kering (bentuk padat); zat asam arang.Massa molar 44,0095(14) g/mol , Penampilan gas tidak berwarna, Densitas 1.600 g/L (padat) ,1,98 g/L (gas),Titik leleh −57 °C (216 K) (di bawah tekanan) ,Titik didih −78 °C (195 K) (menyublim),Kelarutan dalam air 1,45 g/L Keasaman (pKa) 6,35 dan 10,33 Viskositas 0,07 cP pada −78 °C.
Momen dipole Nol
Struktur
Bentuk molekul linear
Senyawa terkait oksida terkait karbon monoksida; karbon suboksida; dikarbon monoksida; karbon trioksida Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25°C, 100 kPa) Sangkalan dan referensi.
Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume [1] walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.
Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas.
Karbon dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm namun langsung menjadi padat pada temperatur di bawah -78 °C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida umumnya disebut sebagai es kering.CO2 adalah oksida asam. Larutan CO2 mengubah warna litmus dari biru menjadi merah muda. 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
CH4 + 2O2 → CO2 + H2O
2CO + O2 → 2CO2
Di laboratorium 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.
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(HCO3. Semua logam IA kecuali Litium membentuk karbonat yang larut, dimana yang paling murah dan berguna adalah NaHCO3 (Soda kue), Na2CO3(Soda abu)
Karbon Disulfida(CS2)
Karbon disulfida, disebut juga ditiokarbonat anhidrida adalah cairan tak berwarna dengan rumus kimia CS2. Senyawa ini memiliki bau yang menyenangkan, seperti bau kloroform. Namun biasanya senyawa ini terdapat tidak dalam keadaan murni, sehingga berbau busuk akibat senyawa sulfur lainnya, seperti karbonil sulfida (COS).Sejumlah kecil karbon disulfida ditemukan pada gas letusan gunung berapi. Dulunya CS2 diproduksi dengan mereaksikan karbon (atau arang) dengan sulfur pada temperatur sangat tinggi. Sekarang CS2 dihasilkan pada temperatur yang lebih rendah, 600 °C, melibatkan gas alam bersama katalis kieselgel atau alumina.
CH4 + 1/2 S8 → CS2 + 2 H2S
CS2 adalah cairan yang mudah terbakar dan dapat dipakai sebagai bahan pembuat CCl4,dengan reaksi:
CS2 + 3Cl2 → CCl4 +S2Cl2