Karbon

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
6 boronkarbonnitrogen
-

C

Si
C-TableImage.png
Umum
Nama, Simbol, Nombor karbon, C, 6
Siri kimia bukan logam
Kumpulan, Kala, Blok 14, 2, p
Rupa hitam (grafit)
tak berwarna (berlian)
C,6.jpg
Jisim atom 12.0107(8) g/mol
Konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p2
Bilangan elektron per petala 2, 4
Fakta sampingan
Tarikh penemuan zaman dahulu kala
Penemu tidak diketahui
Asal nama Perkataan Latin:
carbo (arang)
Sumber pembakaran tidak sempurna
Kegunaan keluli, penapis
Sifat fizikal
Keadaan pepejal
Ketumpatan (sekitar suhu bilik) (grafit) 2.267 g/cm³
Ketumpatan (sekitar suhu bilik) (berlian) 3.513 g/cm³
Takat lebur  ? takat tigaan, ca. 10 MPa
and (4300–4700) K
(? °C, ? °F)
Takat didih pejalwap ? ca. 4000 K

(? °C, ? °F)

Haba pelakuran (grafit) ? 100 kJ/mol
Haba pelakuran (berlian) ? 120 kJ/mol
Haba pengewapan  ? 355.8 kJ/mol
Muatan haba (25 °C) (grafit)
8.517 J/(mol·K)
Muatan haba (25 °C) (berlian)
6.115 J/(mol·K)
Tekanan wap (grafit)
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T/K   2839 3048 3289 3572 3908
Sifat atom
Struktur hablur heksagonal
Keadaan pengoksidaan 4, 2
(oksida asid lemah)
Keelektronegatifan 2.55 (skala Pauling)
Tenaga pengionan pertama: 1086.5 kJ/mol
kedua: 2352.6 kJ/mol
ketiga: 4620.5 kJ/mol
Jejari atom 70 pm
Jejari atom (kiraan) 67 pm
Jejari kovalen 77 pm
Jejari Van der Waals 170 pm
Lain-lain
Sifat kemagnetan diamagnetik
Kekonduksian terma (300 K) (grafit)
(119–165) W/(m·K)
Kekonduksian terma (300 K) (berlian)
(900–2320) W/(m·K)
Keresapan terma (300 K) (berlian)
(503–1300) mm²/s
Skala kekerasan Mohs (grafit) 0.5
Skala kekerasan Mohs (berlian) 10.0
Nombor CAS 7440-44-0
Isotop
iso NA separuh hayat DM DE (MeV) DP
12C 98.9% C stabil dengan 6 neutron
13C 1.1% C stabil dengan 7 neutron
14C surih 5730 thn β- 0.156 14N
Rujukan

Karbon merupakan unsur kimia dalam jadual berkala yang mempunyai simbol C dan nombor atom 6. Unsur bukan logam, tetravalen yang banyak, karbon mempunyai beberapa bentuk allotropik:

  • Berlian (galian terkeras diketahui). Struktur: setiap atom terikat secara tetrahedron kepada empat yang lain, membentuk jaringan 3-dimensi atom enam ahli cincin bersegi.
  • grafit (salah satu bahan terlembut). Struktur: setiap atom terikat tiga segi kepada tiga atom lain, membentuk jaringan 2-dimensi cincin leper enam ahli; helaian leper terikat dengan lemah. Digunakan dalam pensil untuk menandakan kertas.
  • fullerene. Struktur: molekul besar setanding terbentuk sepenuhnya dari ikatan karbon tiga segi, membentuk (spheroids) (yang paling terkenal dan mudah ialah buckminsterfullerene atau bebola bucky).
  • ceraphite (permukaan teramat lembut). Struktur tidak dapat dipastikan.
  • lonsdaleite (herotan berlian). Struktur: menyerupai berlian, tetapi membentuk jaringan kristal hexagonal.
  • karbon amorphous (bahan berkaca). Struktur: gabungan molekul karbon dalam bukan kristal, tidak sekata, bentuk berkaca.
  • bentuk nano karbon (carbon nanofoam) (jaringan amat ringan bermegnet). Struktur: jaringan berkepadatan rendah menyerupai gugusan grafit, di mana atom bergabung secara tiga segi dalam enam dan tujuh ahli.
  • tiub nano karbon (tiub halus). Struktur: setiap karbon terikat tiga segi dalam helaian melengkung yang membentuk silinder berlubang.

Jelaga terdiri daripada kawasan grafit kecil. Ia tersebar secara rawak, dengan itu seluruh struktur ialah isotropik.

'Kabon berkaca - (Glassy carbon)' merupakan isotropik dan sebahagian besar mengandungi liang poros. Tidak seperti grafit normal, lapisan grafit tidak diatur seperti laman buku, tetapi tersusun secara rawak.

Gentian karbon menyerupai karbon berkaca. Dengan rawatan khas (menegangkan gentian organik dan pengkarbonan) satah karbon boleh diatur agar sejajar dengan gentian. Dengan itu tiada satah karbon yang berada dalam sudut tepat kepada paksi gentian. Hasilnya ialah gentian dengan kekuatan khusus melebihi besi.

Karbon terdapat dalam kesemua kehidupan karbon dan merupakan asas kimia organik. Bahan bukan logam juga mempunyai ciri kimia menarik iaitu mampu mengikat sesama sendiri dan banyak unsur lain, membentuk hampir 10 juta sebatian yang diketahui. Apabila bergabung dengan oksigen ia membentuk karbon dioksida yang amat penting bagi pertumbuhan pokok. Apabila bergabung dengan hidrogen, ia membentuk pelbagai sebatian dikenali sebagai hidrokarbon yang amat penting bagi pengilangan sebagai bahan api fosil. Apabila bergabung dengan oksigen dan hidrogen ia mampu membentuk kebanyakan kumpulan sebatian termasuk asid lemak, yang penting kepada kehidupan, dan ester, yang memberikan perisa kepada kebanyakan buah-buahan. Isotop karbon-14 biasa digunakan dalam penentuan tarikh radioaktif.

Ciri-ciri jelas[sunting | sunting sumber]

Karbon merupakan unsur mengagumkan untuk banyak sebab. Bentuk lainnya termasuk salah satu bahan yang paling lembut (grafit) dan yang paling keras (berlian) diketahui manusia. Tambahan lagi, ia mempunyai kecenderungan bagi ikatan kimia dengan atom kecil lain, termasuk atom karbon lain, dan saiz kecilnya membolehkan ia membentuk pelbagai ikatan. Disebabkan ciri-ciri ini, karbon diketahui membentuk hampir sepuluh juta sebatian kimia. Sebatian karbon membentuk asas kepada semua kehidupan di Bumi dan kitaran karbon-nitrogen memberikan sebahagian tenaga yang dihasilkan oleh matahari dan bintang lain.