KEKHASAN ATOM KARBON

Mengapa atom karbon mampu membentuk senyawa karbon dengan jenis dan jumlah yang sangat banyak? Mengapa hal ini tidak terjadi pada atom boron atau atom nitrogen yang letaknya berdekatan dengan atom karbon pada sistem periodik atau pada atom silikon yang berada pada satu golongan dengan atom karbon?

Karbon adalah unsur nonlogam yang disimbolkan dengan huruf C. Karbon merupakan salah satu unsur yang paling banyak ditemukan di alam dalam bentuk senyawa. Pada umumnya, senyawa karbon merupakan senyawa organik. Akan tetapi, ada beberapa senyawa karbon yang merupakan senyawa anorganik. Contoh senyawa karbon anorganik adalah CO, CO₂, ion karbonat (CO₃^2-), dan karbida. Sementara itu, contoh senyawa karbon organik adalah karbohidrat, protein, lemak, plastik, dan minyak bumi. 

Banyaknya jenis dan jumlah senyawa karbon tidak terlepas dari sifat khas atom karbon yang dapat membentuk senyawa dengan berbagai unsur, dengan struktur yang bervariasi. Bagaimana sifat khas atom karbon tersebut?

1)       Atom karbon dapat membentuk 4 ikatan kovalen

Atom karbon memiliki nomor atom 6, dengan konfigurasi elektron ₆C : 2   4 atau 1s² 2s² 2p² sehingga dapat dilihat bahwa atom karbon memiliki 4 elektron valensi. Keempat electron valensi ini dapat membentuk pasangan elektron bersama dengan atom lain membentuk ikatan kovalen agar stabil. Keempat elektron valensi atom karbon ini terdistribusi pada empat posisi secara simetris disebut sebagai tangan ikatan.

Struktur Lewis atom karbon :

                                                           

2)       Atom karbon relatif kecil.

Atom karbon terletak pada periode kedua, yang memiliki 2 kulit atom sehingga jari-jari atomnya relatif kecil sehingga gaya tarik menariknya semakin kuat. Hal ini menyebabkan ikatan kovalen yang dibentuk oleh atom karbon relatif kuat dan dapat membentuk ikatan kovalen rangkap dua maupun rangkap tiga.

3)       Cara atom karbon berikatan

Atom karbon dengan keempat tangan atom karbon dapat membentuk rantai atom karbon dengan berbagai bentuk dan kemungkinan. Setiap kemungkinan menghasilkan satu jenis senyawa. Semakin banyak kemungkinan, maka semakin banyak jenis senyawa yang dapat dibentuk oleh atom karbon. Beberapa kemungkinan rantai karbon yang dibentuk dapat dikelompokkan berdasarkan :

a.       Jumlah ikatan

Ø Ikatan tunggal, yaitu ikatan antara atom-atom karbon dengan sepasang elektron ikatan atau satu tangan ikatan.

Ø Ikatan rangkap dua, yaitu terdapat ikatan antara atom-atom karbon dengan dua pasang elektron atau dua tangan ikatan.

Ø Ikatan rangkap tiga, yaitu ikatan antara atom-atom karbon dengan tiga pasang elektron atau tiga tangan ikatan.

b.      Bentuk rantai

Ø Rantai terbuka (alifatis), yaitu rantai yang antar ujung-ujung atom karbonnya tidak saling berhubungan. Rantai jenis ini ada yang bercabang dan ada yang tidak bercabang. Rantai jenis ini juga ada yang rantai terbuka jenuh (ikatan tunggal) dan rantai terbuka tidak jenuh (ikatan rangkap).

       

    
rantai terbuka, jenuh, lurus                     

    

        

rantai terbuka, jenuh, bercabang

       

                               

rantai terbuka, tak jenuh lurus

           

Ø Rantai tertutup (siklis) yaitu rantai yang terdapat pertemuan antara ujung-ujung rantai karbonnya. Ada dua macam rantai siklis yaitu rantai alisiklik dan aromatis.

rantai alisiklik

     

                                                 

                      

                   sumber :  https://sumber.com/kesehatan/istilah-kesehatan/istilah-bidang-kesehatan/sumber/benzena.html

rantai aromatis

                                                                

                                                                                                                                                                             

 4)       Posisi atom karbon dalam rantai karbon

Berdasarkan jumlah atom karbon lain yang diikat, terdapat empat posisi atom karbon, yaitu :

a.       Atom karbon primer, yaitu atom karbon yang hanya mengikat secara langsung satu atom karbon yang lain.

b.      Atom karbon sekunder, yaitu atom karbon yang mengikat secara langsung dua atom karbon yang lain.

c.       Atom karbon tersier, yaitu atom karbon yang mengikat secara langsung tiga atom karbon yang lain.

d.      Atom karbon kuartener, yaitu atom karbon yang mengikat secara langsung empat atom karbon yang lain.

             
Pada rantai karbon di atas yang merupakan:

a.         atom karbon primer adalah atom karbon nomor 1, 6, 7, 8, dan 9;

b.         atom karbon sekunder adalah atom karbon nomor 3 dan 5;

c.          atom karbon tersier adalah atom karbon nomor 4; dan

d.      atom karbon kuartener adalah atom karbon nomor 2.