Aloptrop karbon
Grafit, intan, fuleren, Grafena 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).
B. Intan
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 (1200
o 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 900
oC) dan tekanan yang juga relatif
rendah (sekitar 102 Pa), dan digunakan untuk penggunaan sebagai pelapis, dsb.
C. Fuleren
Fuleren adalah nama generik untuk alotrop karbon 3
dimensi, dengan molekul C
60 yang berbentuk bola sepak merupakan
contoh khas (Gambar 4.6). R. E. Smalley, H. W. Kroto dkk mendeteksi C
60
dalam spektrum massa produk pemanasan grafit dengan laser pada tahun 1985, dan
isolasi fuleren dari apa yang disebut jelaga “
soot” dilaporkan pada
1991. Strukturnya adalah ikosahedral terpancung (di sudut-sudutnya) dan
antar atom karbonnya ada karakter ikatan rangkap. Fuleren larut dalam pelarut
organik, dalam benzen larutannya bewarna ungu. Biasanya, fuleren diisolasi dan
dimurnikan dengan kromatografi. Berbagai riset dalam kereaktifan dan sifat
fisik fuleren misalnya sifat superkonduktornya sangat populer. Selain C
60,
C
70 dan karbon nanotube kini juga menarik banyak minat riset.
. D.Karbon amorfos
Karbon
amorfos atau disebut sebagai karbon reaktif, merupakan
alotop karbon dimana tidak memiliki struktur kristalin. Karbon amorfos biasa
disingkat sebagai aC untuk karbon amorfos yang biasa, aC:H untuk karbon amorfos
yang terhidrogenasi, dan ta-C untuk tetrahedral karbon amorfos (seperti
diamond). Dalam bidang mineralogy, karbon amorfos biasa digunakan untuk
istilah coal dan jenis karbon yang tak murni selain grafit dan diamond.
E. Grafena
Grafena merupakan lapisan tunggal dari
grafit dengan ikatan karbon sp2 membentuk susunan seperti sarang
lebah (monolayer grafit). Ikatan karbon-karbon memiliki panjang 0,142 nm.
Grafena merupakan struktur dasar dari grafit, karbon nano, dan fuleren, dan
dapat didiskripsikan sebagai lapisan molekul aromatic.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-unsur-non-logam/karbon-2/
