Pintar Pelajaran Sifat Kimia Dan Fisika Golongan Iva, 4A, Unsur, Karbon Dan Silikon, Tabel, Contoh, Reaksi

Sifat Kimia dan Fisika fisika-golongan-iva-4a" target="_blank">Golongan IVA, 4A, Unsur, Karbon dan Silikon, Tabel, Contoh, Reaksi - Karbon dan silikon termasuk unsur golongan IVA. Anggota unsur golongan IVA lainnya ialah germanium (Ge), timah (Sn), plumbum (Pb). Di sini kita hanya akan mempelajari sifat unsur karbon dan silikon.

a. Sifat Fisika Karbon dan Silikon

Perhatikan sifat fisika karbon dan silikon berikut ini.

Tabel 1. Sifat Fisika Karbon dan Silikon

Sifat	Karbon	Silikon
Titik leleh (K)	3.510	1.412
Titik didih (K)	3.930	2.680
Distribusi elektron	2,4	8,2
Energi pengionan eV/atm atau kJmol-1	11,3	8,2
Jari-jari kovalen, Å	1,090	8,2
Jari-jari ion, Å	0,15 (C4+)	0,41 (Si4+)
Keelektronegatifan	2,5	1,8

Bentuk alotrop dari karbon yang berupa kristal ialah grafit dan intan, sedangkan bentuk amorf dari karbon ialah arang dan kokas (karbon hitam). Grafit dan intan membentuk struktur jaringan kovalen yang sangat besar (struktur raksasa). Grafit bersifat lunak, berwarna hitam mengkilap dengan struktur berlapis, dan sanggup menghantarkan listrik (bersifat konduktor). Intan bersifat keras, tidak berwarna, dan transparan terhadap cahaya, tetapi intan tidak sanggup menghantarkan arus listrik (insulator). [1]

Perbedaan sifat antara grafit dan intan akhir dari bentuk strukturnya. Grafit membentuk struktur segienam datar dan berlapis melalui ikatan hibrida sp². Adapun intan membentuk struktur tetrahedral, di mana setiap atom karbon berikatan dengan empat atom karbon lain melalui ikatan hibrida sp³ (lihat Gambar 1a). [1]

Gambar 1. (a) Struktur intan (b) Struktur grafit.

Bentuk amorf dari karbon mempunyai struktur lapisan menyerupai grafit. Perbedaannya terletak pada tumpukan lapisan. Grafit mempunyai lapisan struktur beraturan (lihat Gambar 1b), sedangkan karbon amorf tidak beraturan. [1]

Untuk memecahkan intan diharapkan energi sangat tinggi lantaran banyak ikatan C–C yang harus diputuskan. Jika ikatan C–C putus, bentuknya menjadi tidak beraturan (amorf). [1]

Tabel 2. Kekuatan Ikatan C–C, Si–Si, dan Si–O [1]

Ikatan	Energi Ikat (kJ mol–1)
C–C	347
Si–Si	226
Si–O	368
Sumber: Chemistry with Inorganic Qualitative Analysis, 1989

Silikon berupa padatan keras dengan struktur serupa intan, berwarna debu mengkilap dan meleleh pada 1.410 °C. Silikon bersifat semikonduktor. Daya hantarnya kecil pada suhu kamar, tetapi pada suhu tinggi menjadi konduktor yang baik. [1]

b. Sifat Kimia Karbon dan Silikon

Karbon dan silikon tidak reaktif pada suhu biasa. Karbon dan silikon membentuk kation sederhana seperti C⁴⁺ dan Si⁴⁺.

Silikon dan karbon sanggup bereaksi dengan uap air pada suhu tinggi. Persamaan reaksinya : [1]

	∆
C(s) + H2O(g)	→	CO(g) + H2(g)
	∆
Si(s) + 2H2O(g)	→	SiO2(g) + 2H2(g)

Sifat kimia karbon antara lain sebagai berikut.

1) Karbon bereaksi pribadi dengan fluor, dengan reaksi menyerupai berikut.

C(s) + 2F₂(g) → CF₄(g)

2) Karbon dibakar dalam udara yang terbatas jumlahnya menghasilkan karbon monoksida.

2C(s) + O₂(g) → 2CO(g)

Jika dibakar dalam kelebihan udara, akan terbentuk karbondioksida.

3) Membentuk asam oksi.

Bila karbon dipanaskan dalam udara, unsur ini bereaksi dengan oksigen membentuk CO₂ dan kalau CO₂ ini bereaksi dengan air akan membentuk asam karbonat.

CO2(g) + H2O(l) →	H4CO3(l)
	asam karbonat

4) Membentuk garam asam oksi.

Asam karbonat, suatu asam diprotik yang khas, bereaksi dengan basa menghasilkan karbonat dan bikarbonat, antara lain menyerupai berikut.

- K₂CO₃ = kalium karbonat

- KHCO₃ = kalium bikarbonat

- MgCO₃ = magnesium karbonat

- Mg(HCO₃)₂ = magnesium bikarbonat

5) Kecenderungan atom karbon membentuk ikatan kovalen tunggal, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga yang akan membentuk senyawa organik.

Sifat kimia silikon, antara lain menyerupai berikut.

1) Silikon bereaksi dengan halogen, secara umum reaksi yang terjadi sanggup dituliskan menyerupai berikut.

Si + 2X₂ → SiX₄

2) Bila silikon dipanaskan dengan oksigen akan membentuk oksida SiO₃, sehingga apabila oksida ini bereaksi dengan air membentuk dua asam yaitu asam ortosilikat (H₄SiO₄) dan asam metasilikat H₂SiO₃. Senyawa ini tidak larut dalam air tetapi bereaksi dengan basa.

H4SiO4(l) + 4NaOH(l) →	Na4SiO4(l)	+	H2O(l)
	natrium ortosilikat

3) Silikon membentuk garam dari asam oksi, antara lain menyerupai berikut.

- Na₂SiO₃ = natrium metasilikat

- Mg₂SiO₄ = magnesium ortosilikat

- LiAl(SiO₃)₂ = litium aluminium metasilikat

4) Semua silikat membentuk larutan yang bersifat basa yang sanggup dilarutkan dalam air, di mana ion SiO₃²¯ bertindak sebagai basa dengan menghilangkan proton dari air.

SiO₃²¯(aq) + H₂O(l) D HSiO₃(aq) + OH¯(aq)

5) Silikon membentuk molekul-molekul dan ion-ion raksasa, di mana atom oksigen menempati kedudukan yang berselang-seling.

Anda kini sudah mengetahui Golongan IVA. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Sukmanawati, W. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 266.

Referensi Lainnya :

[1] Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Praktis dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.