Karbon penting
Dikenal manusia prasejarah pada bentuk arang, karbon juga terjadi di dua negara unsur kristal: sebagai berlian, bentuk yang paling berharga, dan sebagai grafit, digunakan sejak zaman kuno dalam pembuatan pensil.
Pentingnya terbesar karbon, bagaimanapun, berasal dari fakta bahwa semua makhluk hidup terdiri dari kombinasi unsur ini.
Karbon adalah unsur non-logam, milik kelompok IVa dari sistem periodik yang simbolnya adalah C dan nomor atomnya 6. Hal ini ditandai dengan menyajikan keadaan alotropik yang berbeda dan berpartisipasi dalam semua zat organik.
Selain bentuk kristalnya (berlian dan grafit), karbon fosil tumbuhan adalah bentuk lain dari unsur karbon yang muncul di alam, bercampur dengan unsur lain. Dalam kasus ini, proporsi karbon dapat mencapai sekitar 90% seperti pada antrasit, batu bara fosil tertua.
Senyawa mineral karbon, seperti berkapur (kalsium karbonat) dan magnesit (magnesium karbonat), membentuk sekitar 0,2% dari permukaan bumi.
Minyak dan gas alam adalah campuran hidrokarbon (senyawa organik yang terdiri dari karbon dan hidrogen) dan membentuk kantong-kantong besar di beberapa titik lapisan tanah. Asal-usulnya adalah sisa-sisa tumbuhan dan hewan dari zaman geologis terpencil, yang ditutupi oleh strata selama evolusi permukaan bumi.
Sifat fisik dan kimia:
Dua karakteristik kimia mendasar dari unsur tersebut adalah tetravalensinya, yang dengannya masing-masing atomnya dapat bergabung dengan empat atom lainnya, dan kemampuannya untuk membentuk ikatan kovalen (elektron bersama) antara atom karbon itu sendiri.
Sebagai konsekuensi dari sifat-sifat ini, jumlah senyawa karbon dua puluh kali lebih banyak daripada kombinasi yang tidak mengandung unsur itu.
Senyawa organik:
Sebagian besar senyawa karbon, yang dikenal sebagai zat organik, yaitu senyawa karbon dan hidrogen, ini disebut unsur pengatur.
Sebenarnya, penciptaan disiplin ini, terpisah dari kimia anorganik, mendahului tahun 1828, tahun di mana Friedrich Wöhler dari Jerman mensintesis urea di laboratorium, meruntuhkan keyakinan bahwa zat organik hanya dapat diproduksi oleh organisme hidup.
Senyawa organik dan anorganik dibedakan oleh sifat-sifatnya, seperti kelarutan dan stabilitas, dan terutama oleh sifat reaksi kimia di mana mereka berpartisipasi. Proses reaktif senyawa anorganik bersifat ionik, praktis seketika dan sederhana. Dalam senyawa organik, proses ini non-ionik, praktis lambat dan kompleks. Reaksi ionik dipahami sebagai reaksi di mana atom atau agregat atom campur tangan dengan muatan listrik, baik positif atau negatif.
Zat organik mengandung sedikit unsur, umumnya dua sampai lima. Selain karbon dan hidrogen, senyawa organik termasuk oksigen, nitrogen, halogen, belerang dan fosfor.
Unsur-unsur lain yang kurang melimpah juga merupakan bagian dari senyawa organik alami yang disiapkan di laboratorium.
Senyawa anorganik
Selain senyawa organik tersebut di atas, karbon juga membentuk senyawa anorganik, di antaranya, karena aplikasinya, karbon sulfat (CS2), yang digunakan sebagai bahan baku di industri tekstil untuk mendapatkan serat sintetis, menonjol; kalsium karbida (CaC2), mata rantai pertama dalam banyak proses sintetis dalam industri kimia, dan silikon karbida (CSi), hampir sekeras berlian, yang merupakan bagian dari komponen batu asah dan roda gerinda yang digunakan untuk pengerjaan logam.
Karbon oksida yang paling penting adalah karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO2). Yang pertama dihasilkan dari pembakaran karbon atau senyawa organik berkarbon dan merupakan gas beracun. Karbon dioksida berpartisipasi dalam komposisi atmosfer dan juga ditemukan di mata air gas.
Kelompok lain dari kombinasi karbon dibentuk oleh garam asam karbonat, karbonat dan bikarbonat dengan kelarutan tinggi. Senyawa ini mencair pada suhu kamar dan disimpan dalam keadaan cair.
Mereka membentuk apa yang disebut es kering (karbon dioksida padat), bahan yang digunakan dalam pendinginan dan konservasi, serta dalam pengangkutan buah-buahan.
Siklus karbon di alam
Siklus karbon dan oksigen di alam adalah proses mendasar dalam transformasi konstan zat organik yang membentuk biosfer, yaitu lingkungan tempat fenomena biologis berkembang. Pada tahap pertama siklus, fotosintesis, bagian hijau tanaman menyerap karbon dioksida atmosfer dan menyebabkannya bereaksi dengan air. Untuk itu, mereka menggunakan sinar matahari dan adanya klorofil.
Senyawa karbon kompleks terbentuk, yang akan membentuk struktur tanaman, dengan pelepasan oksigen. Gas ini, yang masuk ke udara, digunakan dalam respirasi bakteri dan hewan di mana proses sebaliknya direkam (penyerapan oksigen dan pelepasan karbon dioksida), sehingga menutup siklus.
Siklus karbon, dengan unsur-unsur transformasinya (vegetasi secara umum) sangat penting karena, berkat itu, kelangsungan keseimbangan ekologis yang vital dapat terjamin. Sedemikian rupa sehingga karbon dioksida yang ada di atmosfer seluruh planet akan habis hanya dalam 25 tahun jika tidak digantikan oleh proses respirasi bakteri dan hewan, yang mempertahankan indeksnya pada tingkat konstan dan, dalam melestarikan kondisi dasar. untuk kehidupan di Bumi.
Kegunaan:
Berlian, baik itu batu tidak berwarna atau batu dengan corak khusus, merah muda, biru atau hijau, dihargai dalam perhiasan. Jika mereka tidak sempurna, seperti batu pucat atau hitam, mereka digunakan untuk merajam atau memoles batu halus lainnya. Grafit sudah digunakan untuk membuat pensil atau elektroda dan juga dalam elektroplating, prosedur elektrokimia untuk mendapatkan benda logam berongga.
Berbagai jenis batubara digunakan sebagai bahan bakar di pembangkit listrik termal.
Kegunaan karbon yang menarik adalah penentuan usia geologis atau arkeologis.