chemistry for peace not for war

hanya DIA yang dapat menghentikan hatiku

Tag Archives: karbon

Fakta-Fakta Batubara

batubara

Batubara merupakan salah sumber daya alam penting yang digunakan untuk menciptakan panas, energi dan listrik. Berikut beberapa fakta yang menakjubkan dan informasi tentang penggunaan batu bara, produksi batubara, industri pertambangan, listrik batubara, dampaknya pada lingkungan dan masih banyak lainnya.

  • Batubara sebagian besar terbuat atau tersusun dari karbon, tetapi ada juga unsur lain seperti hidrogen, oksigen, belerang dan nitrogen.

  • Batubara terbentuk dari tanaman yang terkubur di bawah air, kemudian tertutup dan terkubur oleh sedimen kemudian mengalami perubahan bentuk menjadi batubara.

  • Berbagai jenis batubara mengandung jumlah karbon yang berbeda. Lignit hanya sekitar 60 sampai 75% karbon, sedangkan antrasi lebih dari 92% karbon.

  • Antrasit merupakan batubara yang keras mengkilap, terbakar jika dibakar dengan api menghasilkan nyala biru tanpa asap. Sementara sebagian besar bentuk batubara berhubungan dengan batuan sedimen, antrasit mengalami metamorfosis dan terkait dengan batuan metamorf.

  • Batubara telah lama dibakar untuk menciptakan listrik dan panas. Penggunaan batubara meningkat setiap tahun, pada 2006 dunia dikonsumsi selama 6.000.000.000.000 kilogram batubara.

  • Batubara adalah sumber terbesar di dunia energi untuk memproduksi energi listrik.

  • Batu bara dikonversikan menjadi listrik dengan cara dibakar dalam tungku dengan boiler. Air boiler dipanaskan sampai menjadi uap. Uap inilah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator sehingga dihasilkan energi listrik.

  • Hampir 70% listrik Cina berasal dari batubara. Secara total, batubara menghasilkan sekitar 40% listrik dunia.

  • Pertambangan batubara dan pembakaran batubara selanjutnya dapat memiliki banyak efek buruk pada manusia dan lingkungan. Contoh ini termasuk produk limbah, hujan asam, air yang terkontaminasi, emisi gas beracun, sangat banyak menghasilkan karbon dioksida dan peningkatan risiko kanker paru-paru bagi para pekerja pabrik batubara.

  • Sebuah ungkapan populer dibeberapa kalangan adalah “jika Anda berperilaku buruk selama tahun ini, Santa akan memberikan Anda segumpal batubara sebagai hadiah Natal”.

Iklan

EBOOK : ASAL USUL BEBERAPA LAMBANG ATAU SIMBOL DALAM KIMIA

Ebook berikut membahas beberapa lambang atau simbol yang digunakan dalam ilmu kimia.

Misalnya:

Mengapa kulit pertama dilambangkan dengan huruf K bukan huruf F, nomor atom disimbolkan dengan huruf Z mengapa tidak C atau D, Mengapa Tidak Ditemukan Unsur dengan Lambang A dalam Tabel Periodik Unsur.

UNTUK MENJAWAB PERTANYAAN-PERTANYAAN TERSEBUT SILAKAN EBOOK BERIKUT.

==DOWNLOAD==

Fakta-Fakta Karbon

Karbon aktif

Karbon memainkan peran yang besar dalam kehidupan manusia. Dari karbon dioksida di udara, untuk grafit pada pensil. Pelajari lebih lanjut tentang penggunaan karbon, atom karbon, sifat karbon, hidrokarbon, struktur karbon, serat karbon, karbon monoksida,untuk menemukan fakta menakjubkan lainnya.

  • Karbon adalah suatu unsur kimia dengan simbol C dan nomor atom 6, dengan 4 elektron valensi yang akan digunakan untuk membentuk ikatan kovalen.

  • Kata karbon berasal dari kata Latin carbo, yang berarti batubara.

  • Karbon membentuk sejumlah besar senyawa, lebih dari unsur lainnya. Karena kesediaannya untuk obligasi untuk unsur-unsur non logam lainnya sering disebut sebagai blok bangunan kehidupan.

  • Sementara karbon membentuk senyawa yang berbeda itu adalah elemen yang relatif tidak reaktif.

  • Ada beberapa alotrop (bentuk berbeda) karbon. yang paling terkenal yaitu karbon amorf (batubara, jelaga dll), berlian dan grafit.

  • Sifat dari berlian dan grafit sangat berbeda dengan berlian yang transparan dan sangat keras saat grafit hitam dan lembut (soft cukup untuk menulis di atas kertas).

  • Grafit digunakan untuk isolasi termal (tarif yang lebih rendah perpindahan panas) properti. Ini juga merupakan konduktor yang sangat baik atau listrik.

  • Atom karbon dalam grafit terikat di kisi heksagonal datar dan berlapis membentuk lembaran.

  • Karbon adalah unsur paling banyak ke-4 di alam semesta (setelah hidrogen, helium dan oksigen). Dan merupakan elemen yang paling banyak ke-15 di kerak bumi sementara itu merupakan elemen kedua yang paling banyak dalam tubuh manusia.

  • Karbon memiliki titik leleh tertinggi dari semua elemen, sekitar 3500°C (3773 K, 6332°F).

  • Hidrokarbon adalah senyawa organik yang seluruhnya terbuat dari molekul hidrogen dan karbon. Kimia organik melibatkan studi tentang hidrokarbon.

  • Senyawa hidrokarbon yang paling sederhana adalah metana (CH4).

  • Karbon ini ditemukan oleh peradaban awal manusia dalam bentuk arang dan jelaga.

  • Jejak karbon merujuk pada jumlah emisi gas rumah kaca yang disebabkan oleh sebuah organisasi, negara atau individu.

  • Siklus karbon adalah proses di mana karbon dipertukarkan antara semua bagian Bumi dan organisme hidupnya. Hal ini sangat penting untuk kehidupan di Bumi, yang memungkinkan karbon untuk terus digunakan kembali dan didaur ulang.

  • Karbon ditemukan di atmosfer bumi dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Meskipun hanya membuat sebuah persentase kecil dari atmosfer memainkan peran penting, termasuk yang digunakan oleh tanaman selama fotosintesis.

  • Karbon monoksida (CO) sangat beracun bagi manusia dan hewan. Terbentuk dalam kondisi ketika tidak ada cukup oksigen untuk membentuk karbon dioksida (CO2). Di banyak negara di seluruh dunia, keracunan karbon monoksida adalah jenis yang paling umum dari keracunan yang fatal.

  • Serat karbon adalah bahan yang kuat yang terdiri dari serat tipis yang terbuat sebagian besar terdiri dari atom karbon yang terikat bersama-sama dalam kristal mikroskopis. Hal ini sangat berguna untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi dan rendah delapan.

  • Bahan bakar fosil seperti gas metana dan minyak mentah (bensin) memainkan peran besar dalam ekonomi modern.

  • Plastik terbuat dari polimer karbon. Karbon digunakan untuk membentuk paduan dengan besi seperti baja karbon.

  • kombinasi grafit dan tanah liat digunakan sebagai isi pensil.

  • Arang umumnya digunakan untuk memanggang makanan di barbeque.

sifat fisika, kimia dan cara pembuatan alkana

Penggolongan hidrokarbon

clip_image001

 

Sifat Fisika

Alkana yang memiliki massa molekul rendah yaitu metana, etana, propana dan butana pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berwujud gas, alkana yang memiliki 5-17 atom karbon berupa cairan tidak berwarna dan selebihnya berwujud padat.

Alkana merupakan senyawa nonpolar sehingga sukar larut dalam air tetapi cenderung larut pada pelarut-pelarut yang nonpolar seperti eter, CCl4. Jika alkana ditambahkan ke dalam air alkana akan berada pada lapisan atas, hal ini disebabkan adanya perbedaan massa jenis antara air dan alkana. Sebagian besar alkana memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air.

Karena alkana merupakan senyawa nonpolar, alkana yang berwujud cair pada suhu kamar merupakan pelarut yang baik untuk senyawa-senyawa kovalen. Beberapa sifat fisika alkana dapat dilihat pada Tabel.

Nama

Titik leleh (ºC)

Titik didih (ºC)

Massa jenis (g/cm3)

Metana

Etana

Propana

Butana

Pentana

Heksana

Heptana

Oktana

Nonana

Dekana

-182

-183

-188

-138

-130

-95

-91

-57

-51

-30

-162

-89

-42

0

36

69

98

126

151

174

0,423

0,545

0,501

0,573

0,526

0,655

0,684

0.703

0.718

0.730

 

Sifat Kimia Alkana

Reaksi-Reaksi Alkana

Seperti yang diektahui bahwa ikatan pada alkana berciri tunggal, kovalen dan nonpolar. Oleh karenanya alkana relatif stabil (tidak reaktif) terhadap kebanyakan asam, basa, pengoksidasi atau pereduksi yang dapat dengan mudah bereaksi dengan kelompok hidrokarbon lainnya. Karena sifatnya yang tidak reaktif tersebut, maka alkana dapat digunakan sebagai pelarut.

Walaupun alkana tergolong sebagai senyawaan yang stabil, namun pada kondisi dan pereaksi tertentu alkana dapat bereaksi dengan asam sulfat dan asam nitrat, sekalipun dalam temperatur kamar. Hal tersebut dimungkinkan karena senyawa kerosin dan gasoline mengandung banyak rantai cabang dan memiliki atom karbon tersier yang menjadi activator berlangsungnya reaksi tersebut. Berikut ini ditunjukkan beberapa reaksi alkana :

 

1. Oksidasi

Alkana sukar dioksidasi oleh oksidator lemah atau agak kuat seperti KMNO4, tetapi mudah dioksidasi oleh oksigen dari udara bila dibakar. Oksidasi yang cepat dengan oksingen yang akan mengeluarkan panas dan cahaya disebut pembakaran atau combustion

Hasil oksidasi sempurna dari alkana adalah gas karbon dioksida dan sejumlah air. Sebelum terbentuknya produk akhir oksidasi berupa CO2 dan H2 O, terlebih dahulu terbentuk alkohol, aldehid dan karboksilat.

Alkana terbakar dalam keadaan oksigen berlebihan dan reaksi ini menghasilkan sejumlah kalor (eksoterm)

CH4 + 2O2 → CO­2 + 2H2 + 212,8 kkal/mol

C4H10 + 2O2 → CO­2 + H2O + 688,0 kkal/mol

Reaksi pembakaran ini merupakan dasar penggunaan hidrokarbon sebagai penghasil kalor (gas alam dan minyak pemanas) dan tenaga (bensin), jika oksigen tidak mencukupi untuk berlangsungnya reaksi yang sempurna, maka pembakaran tidak sempurna terjadi. Dalam hal ini, karbon pada hidrokarbon teroksidasi hanya sampai pada tingkat karbon monoksida atau bahkan hanya sampai karbon saja.

2CH4 + 3O2 → 2CO­ + 4H2O

CH4 + O2 → C + 2H2O

Penumpukan karbon monoksida pada knalpot dan karbon pada piston mesin kendaraan bermotor adalah contoh dampak dari pembakaran yang tidak sempurna. Reaksi pembakaran tak sempurna kadang-kadang dilakukan, misalnya dalam pembuatan carbon black, misalnya jelaga untuk pewarna pada tinta.

 

2. Halogenasi

Reaksi dari alkana dengan unsur-unsur halogen disebut reaksi halogenasi. Reaksi ini akan menghasilkan senyawa alkil halida, dimana atom hidrogen dari alkana akan disubstitusi oleh halogen sehingga reaksi ini bisa disebut reaksi substitusi.

Halogenasi biasanya menggunakan klor dan brom sehingga disebut juga klorinasi dan brominasi. Halongen lain, fluor bereaksi secara eksplosif dengan senyawa organik sedangkan iodium tak cukup reaktif untuk dapat bereaksi dengan alkana.

Laju pergantian atom H sebagai berikut H3 > H2 > H1. Kereaktifan halogen dalam mensubtitusi H yakni fluorin > klorin > brom > iodin.

Reaksi antara alkana dengan fluorin menimbulkan ledakan (eksplosif) bahkan pada suhu dingin dan ruang gelap.

clip_image003

Jika campuran alkana dan gas klor disimpan pada suhu rendah dalam keadaan gelap, reaksi tidak berlangsung. Jika campuran tersebut dalam kondisi suhu tinggi atau di bawah sinar UV, maka akan terjadi reaksi yang eksoterm. Reaksi kimia dengan bantuan cahaya disebut reaksi fitokimia.

Dalam reaksi klorinasi, satu atau lebih bahkan semua atom hidrogen diganti oleh atom halogen. Contoh reaksi halogen dan klorinasi secara umum digambarkan sebagai berikut:

clip_image005

 

Untuk menjelaskan keadaan ini, kita harus membicarakan mekanisme reaksinya. Gambaran yang rinci bagaimana ikatan dipecah dan dibuat menjadi reaktan dan berubah menjadi hasil reaksi.

Langkah pertama dalam halogenasi adalah terbelahnya molekul halogen menjadi dua partikel netral yang dinamakan radikal bebas atau radikal. Suatu radikal adalah sebuah atom atau kumpulan atom yang mengandung satu atau lebih elektron yang tidak mempunyai pasangan. Radikal klor adalah atom yang klor yang netral, berarti atom klor yang tidak mempunyai muatan positif atau negatif.

clip_image007

Pembelahan dari molekul Cl2 atau Br2 menjadi radikal memerlukan energi sebesar 58 Kcal/mol untuk Cl2 dan 46 kcal/mol untuk Br2. Energi yang didapat dari cahaya atau panas ini, diserap oleh halongen dan akan merupakan reaksi permulaan yang disebut langkah permulaan.

Tahap kedua langkah penggadaan dimana radikal klor bertumbukan dengan molekul metan, radikal ini akan memindahkan atom atom hidrongen (H ) kemudian menghasilkan H-Cl dan sebuah radikal baru, radikal metil ( CH3).

Langkah I dari siklus penggadaan

clip_image009

Radikal bebas metil sebaliknya dapat bertumbukan dengan molekul (Cl2) untuk membedakan atom khlor dalam langkah penggandaan lainnya.

Langkah 2 dari siklus penggadaan

clip_image011

Langka ketiga Reaksi Penggabungan Akhir. Reaksi rantai radikal bebas berjalan terus sampai semua reaktan terpakai atau sampai radikalnya dimusnahkan. Reaksi dimana radikal dimusnahkan disebut langkah akhir. Langkah akhir akan memutuskan rantai dengan jalan mengambil sebuah radikal setelah rantai putus. Siklus penggandaan akan berhenti dan tak berbentuk lagi reaksi.

Suatu cara untuk memusnahkan radikal adalah dengan menggabungkan dua buah radikal untuk membentuk non radikal yang stabil dengan reaksi yang disebut reaksi penggabungan (coupling reaction). Reaksi penggabungan dapat terjadi bila dua buah radikal bertumbukan

clip_image013

Radikal lainnya juga dapat bergabung untuk mengakhiri rangkaian reaksi tersebut. Misalnya CH3 dapat bergabung dengan Cl menghasilkan CH3Cl

Suatu masalah dengan radikal bebas adalah terbentuknya hasil campuran. Contohnya ketika reaksi khlorinasi metana berlangsung, konsentrasi dari metana akan berkurang sedangkan klorometan bertambah. Sehingga ada kemungkinan besar bahwa radikal klor akan bertumbukkan dengan molekul klormetan, bukannya dengan molekul metan.

Jika halogen berlebihan, reaksi berlanjut dan memberikan hasil-hasil yang mengandung banyak halogen berupa diklorometana, trikloroetana dan tetraklorometana

clip_image015

Keadaan reaksi dan perbandingan antara klor dan metana dapat diatur untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

Pada alkana rantai panjang, hasil reaksinya menjadi semakin rumit karena campuran dari hasil reaksi berupa isomer-isomer semakin banyak. Misalnya pada klorinasi propana

clip_image017

Bila alkana lebih tinggi dihalogenasi, campuran hasil reaksi menjadi rumit, pemurnian atau pemisahan dari isomer-isomer sulit dilakukan. Dengan demikian halogenasi tidak bermanfaat lagi dalam sintesis alkil halida. Akan tetapi pada sikloalkana tak bersubtitusi dimana semua atom hidrogennya setara, hasil murni dapat diperoleh. Karena sifatnya yang berulang terus reaksi semacam ini disebut reaksi rantai radikal bebas.

 

3. Sulfonasi Alkana

Sulfonasi merupakan reaksi antara suatu senyawa dengan asam sulfat. Reaksi antara alkana dengan asam sulfat berasap (oleum) menghasilkan asam alkana sulfonat. dalam reaksi terjadi pergantian satu atom H oleh gugus –SO3H. Laju reaksi sulfonasi H3 > H2 > H1.

Contoh

clip_image019

4. Nitrasi

Reaksi nitrasi analog dengan sulfonasi, berjalan dengan mudah jika terdapat karbon tertier, jika alkananya rantai lurus reaksinya sangat lambat.

clip_image021

 

5. Pirolisis (Cracking)

Proses pirolisis atau cracking adalah proses pemecahan alkana dengan jalan pemanasan pada temperatur tinggi, sekitar 10000 C tanpa oksigen, akan dihasilkan alkana dengan rantai karbon lebih pendek

clip_image023

Proses pirolisis dari metana secara industri dipergunakan dalam pembuatan karbon-black. Proses pirolisa juga dipergunakan untuk memperbaiki struktur bahan bakar minyak, yaitu, berfungsi untuk menaikkan bilangan oktannya dan mendapatkan senyawa alkena yang dipergunakan sebagai pembuatan plastik. Cracking biasanya dilakukan pada tekanan tinggi dengan penambahan suatu katalis (tanah liat aluminium silikat).

 

Cara Pembuatan Alkana

Cara Khusus pembuatan metana

a. Metana dapat diperoleh dari pemanasan unsur-unsurnya pada temperatur 1200°C.

clip_image025

b. Metana dapat diperoleh secara tidak langsung, yaitu dari senyawa CS2, H2 S dan logam Cu, ini dikenal sebagai metoda Berthelot.

clip_image027

c. Metana dapat diperoleh dari monoksida dan hidrogen akan menghasilkan metana

clip_image029

d. Reduksi katalis dihasilkan dari pemanasan sodium asetat dengan basa kuat (KOH/NaOH) tanpa adanya air.

clip_image031

e. Metana dapat dihasilkan dari pemanasan sodium asetat dengan basa kuat (KOH/NaOH) tanpa adanya air. Pada reaksi ini biasanya ditambahkan soda lime (campuran NaOH) dan CaO) untuk mencegah tejadinya keausan tabung gelasnya.

clip_image033

 

Cara Umum

a) Alkana dapat diperoleh dari reduksi alkil halida dan logam, misalnya logam Zn (campuran Zn + Cu) atau logam Na dan alcohol.

clip_image035

b) Alkana dapat diperoleh dari alkil halida melalui terbentuknya senyawa grignard kemudian dihidrolisis.

clip_image037

c) Alkana dapat diperoleh dari alkil halida oleh logan Na (reaksi Wurtz), dimana alkana yang dihasilkan mempunyai atom karbon dua kali banyak dari atom karbon alkil halida yang digunakan.

clip_image039

File Artikel ini silakan download di sini…!!!!!

 

Lihat Juga :

1. tatanama alkana, alkena dan alkuna

2. mengapa alkana bercabang memiliki titik didih lebih rendah

3. PEREAKSI PEMBATAS DAN CARA MENENTUKANNYA

4. Penyetaraan Reaksi Redoks