Senyawa Karbon – Pengantar
Karbon merupakan salah satu unsur yg sungguh lazim didapatkan baik dlm bentuk unsur maupun senyawanya. Plastik, serat kain, minyak, gula, protein, & obat-obatan semuanya merupakan senyawa karbon. Selain itu, karbon pula terdapat dlm arang, grafit pada pensil, & intan dlm bentuk unsur. Jumlah senyawa karbon jauh melebihi jumlah senyawa yg tak mengandung karbon. Kemampuan karbon dlm membentuk berbagai jenis senyawa merupakan sebuah hal istimewa, alasannya tak ada unsur lain yg mampu menyaingi karbon dlm membentuk aneka macam jenis senyawa.
Daftar Isi
Kekhasan Atom Karbon
Atom karbon (C) yg terdapat pada sistem periodik unsur periode kedua golongan IVA memiliki sifat-sifat khas yg menjadikannya unsur dgn jumlah senyawa terbanyak, antara lain:
1. Atom C mempunyai 4 elektron valensi
Sesuai dgn nomor golongannya, atom C mempunyai 4 elektron valensi. Oleh karena itu untuk meraih kestabilan konfigurasi oktet, atom C mampu membentuk 4 ikatan kovalen dgn atom-atom C ataupun atom-atom nonlogam yang lain, seperti H, O, N, F, Cl, Br, I & S. Keempat ikatan kovalen tersebut mampu digambarkan selaku 4 tangan ikatan atom C.
Berikut beberapa teladan senyawa karbon di mana atom C berikatan kovalen dgn atom-atom unsur lain.
2. Jari-jari atom C relatif kecil
Sesuai dgn nomor periodenya, atom C hanya mempunyai 2 kulit atom, sehingga jari-jarinya relatif kecil. Akibatnya, ikatan kovalen yg dibuat atom C relatif berpengaruh & memungkinkan terbentuknya ikatan rangkap dua ataupun ikatan rangkap tiga.
Kekhasan atom C tersebut menimbulkan adanya banyak variasi susunan rantai karbon & terbentuknya rantai karbon yg besar lengan berkuasa & panjang. Secara biasa , ada 2 bentuk rantai karbon, yakni:
- rantai terbuka, berupa rantai lurus tak bercabang maupun bercabang
- rantai tertutup, berbentuk rantai melingkar (siklik) seperti cincin
Berdasarkan jumlah atom C yg diikatnya, atom C dgn 4 ikatan kovalen tunggal dibedakan atas:
- atom C primer (1°), kalau terikat langsung dgn 1 atom C lainnya
- atom C sekunder (2°), kalau terikat eksklusif dgn 2 atom C yang lain
- atom C tersier (3°), jika terikat langsung dgn 3 atom C yang lain
- atom C kuarterner (4°), jika terikat langsung dgn 4 atom C yang lain
Senyawa Karbon Organik & Anorganik
Pada awalnya senyawa-senyawa karbon biasanya diketahui selaku senyawa organik, yaitu senyawa yg berasal dr makhluk hidup ataupun sisa-sisa makhluk hidup. Hal ini dikarenakan faktanya tubuh makhluk hidup sebagian besar tersusun dr senyawa-senyawa karbon, mirip karbohidrat, protein, lipid, & asam nukleat. Namun, pula terdapat senyawa karbon anorganik, mirip oksida karbon (CO & CO2), senyawa karbonat, & senyawa sianida yg tak berasal dr makhluk hidup.
Akan tetapi, pada tahun 1828 Friedrich Wöhler mensintesis senyawa organik urea (CO(NH2)2) dr pemanasan senyawa anorganik amonium sianat (NH4CNO). Atas inovasi tersebut, penggolongan senyawa organik & anorganik tak lagi didasarkan pada asalnya, namun pada sifat & strukturnya.
Secara lazim, perbedaan yg utama dr senyawa organik & anorganik, antara lain:
a. abilitas kepada pemanasan
Senyawa organik kurang stabil terhadap pemanasan. Pada suhu di atas 600°C, senyawa-senyawa organik umumnya telah terurai. Hal ini dikarenakan senyawa organik mempunyai ikatan kovalen yg relatif lebih lemah dibanding ikatan ionik yg lazimnya ditemukan dlm senyawa anorganik.
b. Titik leleh & titik didih
Senyawa organik umumnya memiliki titik leleh & titik didih yg relatif rendah. Pada suhu kamar, ada banyak senyawa organik yg berwujud gas ataupun cair. Sedangkan, senyawa anorganik, utamanya senyawa ionik mempunyai titik leleh & titik didih yg relatif tinggi sehingga lazimnya berwujud padatan kristal pada suhu kamar.
c. Kelarutan
Senyawa organik lazimnya lebih mudah larut dlm pelarut yg relatif nonpolar (seperti eter & kloroform) dibanding dlm pelarut polar (seperti air & asam asetat). Sebaliknya, senyawa anorganik lebih gampang larut dlm pelarut polar.
d. Daya hantar listrik
Senyawa organik biasanya tak menghantarkan listrik (non-elektrolit), sedangkan senyawa anorganik lazimnya yakni senyawa ionik yg mampu menghantarkan listrik (elektrolit).
e. Kereaktifan
Reaksi-reaksi senyawa organik biasanya berlangsung lebih lambat dibandingkan dengan reaksi senyawa anorganik, kecuali reaksi pembakaran. Banyak senyawa organik condong mudah terbakar, tetapi kurang reaktif terhadap pereaksi yang lain.
Mengenali Senyawa Karbon Organik
Keberadaan unsur karbon & hidrogen dlm sebuah sampel senyawa organik mampu ditunjukkan dgn uji pembakaran (oksidasi). Pembakaran tak sempurna dr sampel organik mampu menghasilkan zat sisa berupa arang (karbon). Pembakaran tepat dr sampel organik akan mengubah karbon (C) menjadi gas karbon dioksida (CO2) & hidrogen (H) menjadi air (H2O).
Gas CO2 dapat diketahui dgn mengalirkannya ke dlm air kapur (larutan Ca(OH)2) atau air barit (larutan Ba(OH)2). Jika larutan menjadi keruh, maka gas tersebut yakni CO2. Lalu, H2O mampu diketahui dgn menggunakan kertas kobalt. H2O akan mengubah warna kertas kobalt dr biru menjadi merah jambu.
Gugus Fungsi Senyawa Organik
Senyawa-senyawa organik dapat diklasifikasikan ke dlm kelompok-golongan senyawa menurut gugus fungsinya. Gugus fungsi merupakan kelompok atom dlm sebuah molekul yg mengakibatkan molekul senyawa tersebut mempunyai sifat kimia yg khas. Misalnya, asam propanoat (CH3CH2COOH) mempunyai gugus fungsi −COOH (asam karboksilat) yg membuatnya bersifat asam.
Berikut beberapa acuan gugus fungsi dgn senyawanya yg biasa ditemukan.
Contoh Soal Senyawa Karbon & Pembahasan
1. Tentukan apakah senyawa berikut termasuk senyawa organik atau senyawa anorganik.
a. kalsium karbonat
b. etena
c. kloroform
d. kalium bromida
Jawab:
a. anorganik, CaCO3 (kalsium karbonat) merupakan senyawa karbonat yg termasuk senyawa karbon anorganik.
b. organik, C2H4 (etena) merupakan senyawa hidrokarbon.
c. organik, CHCl3 (kloroform) merupakan senyawa haloalkana yg diturunkan dr senyawa hidrokarbon.
d. anorganik, KBr (kalium bromida) merupakan senyawa garam anorganik.
2. Tentukan jenis dr masing-masing atom karbon pada senyawa hidrokarbon berikut, apakah termasuk primer, sekunder, tersier, atau kuarterner.
Jawab:
a. atom C primer: C-1, C-2, C-3, C-7, C-8
b. atom C sekunder: C-6
c. atom C tersier: C-4
d. atom C kuarterner: C-5
Referensi
Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2009. Kimia Sekolah Menengan Atas & MA untuk Kelas X Jilid 1. Jakarta: Esis
McMurry, John. 2012. Organic Chemistry (8th edition). California: Brooks/Cole
Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
Purba, Michael. 2006. Kimia 1B untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga
Retnowati, Priscilla. 2004. SeribuPena Kimia Sekolah Menengan Atas Kelas X Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI
Materi Wargamasyarakat.org yang lain: