Sebatian Karbon: Definisi, Jenis dan Kepentingan

Apakah itu sebatian karbon? Artikel ini akan membincangkan definisi, jenis dan kepentingan sebatian karbon dalam kehidupan seharian.

Pengenalan

Sebatian karbon diertikan sebagai bahan atau sebatian yang mengandungi atom karbon yang membentuk ikatan dengan unsur dan atom yang lain. Di dalam dunia ini, selain daripada hidrogen, sebatian karbon adalah antara unsur yang terbanyak yang boleh ditemui yang mana kebanyakan daripada molekul tersebut terbahagi kepada dua jenis sebatian karbon, sebatian karbon organik dan sebatian karbon tidak organik.

Jenis Sebatian Karbon.

Sebatian karbon terdiri daripada dua jenis iaitu:

1. Sebatian karbon organik dan
2. Sebatian karbon tidak organik.

Sebatian Karbon Organik

Apa yang membezakan kedua-duanya adalah sumber daripada mana ia dihasilkan. Organik itu sendiri membawa maksud dihasilkan melalui hidupan, maka sebatian karbon organik di sini bererti, sebatian yang mengandungi gabungan unsur karbon dengan unsur-unsur yang lain yang dihasilkan melalui organisma hidup.

Hidrogen, sulfur, oksigen, karbon, hidrogen, fosforus dan banyak lagi unsur lain adalah antara unsur-unsur yang wujud dan termasuk di bawah kategori sebatian karbon organik. Salah satu cara untuk mengenali sebatian karbon organik adalah dengan cara pembakaran kerana sebatian ini akan membebaskan karbon dioksida apabila dibakar.

Dari segi keterlarutan, sebatian jenis ini boleh melarut di dalam pelarut organik seperti larutan alkohol. Bahan api fosil adalah contoh yang paling mudah bagi menggambarkan sebatian karbon organik.

Sebatian Karbon Tidak Organik

Sebatian karbon tidak organik adalah sebaliknya pula, yang mana ia adalah sebatian yang mempunyai gabungan unsur karbon dengan unsur yang lain yang tidak dihasilkan melalui organisma yang hidup. Sebatian karbon jenis ini kebiasaannya dihasilkan melalui garam mineral daripada bumi dan boleh dipecahkan lagi kepada dua kategori, iaitu sebatian karbon logam dan sebatian karbon bukan logam.

Berbeza dengan sebatian karbon tidak organik, bahan daripada unsur ini apabila dibakar tidak menghasilkan karbon dioksida kecuali bahan yang mengandungi sebatian karbonat. Bercerita tentang keterlarutan sebatian karbon tidak organic ini, ia boleh melarut di dalam sebatian tidak organik seperti air. Antara contoh bagi sebatian karbon tidak organik ialah air kapur (lime water), karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO₂), dan natrium karbonat (Na₂CO₃).

Jenis ikatan kimia yang dilakukan oleh karbon.

Ikatan kimia yang paling banyak dibentuk oleh karbon dengan atom yang lain ialah ikatan kovalen. Ikatan kovalen tidak polar (non-polarcovalent bond) akan dibentuk oleh atom karbon apabila ia membentuk ikatan dengan atom karbon yang lain, manakala ikatan kovalen polar (polar covalent) akan dibentuk jika melakukan ikatan dengan unsur bukan logam dan metaloid (metalloid). Dalam beberapa keadaan, karbon turut membentuk ikatan ion yang boleh dilihat melalui sebatian kalsium karbida (CaC₂).

Karbon merupakan unsur tetravalent (tetravalent), dengan nombor pengoksidaannya adalah +4 atau -4. Walaubagaimanapun, karbon turut mempunyai nombor pengoksidaan yang lain termasuk +3, +2, +1, 0, -1, -2, dan -3. Karbon dikenali sebagai atom yang boleh membentuk enam ikatan (heksametilbenzina).

Sifat sebatian karbon.

Sebatian karbon mempunyai beberapa ciri-ciri yang sama, antaranya ialah:

• Kebanyakan sebatian karbon mempunyai kereaktifan yang rendah pada keadaan suhu normal tetapi berkemungkinan untuk menjadi sangat reaktif apabila berada dalam suhu yang tinggi. Sebagai contoh, selulosa yang berada di dalam kayu stabil ketika berada di suhu bilik tetapi terbakar apabila dipanaskan.
• Sebatian karbon organik adalah bahan yang boleh terbakar dan boleh digunakan sebagai bahan api. Contohnya, bahan berasaskan tumbuhan, gas asli, minyak, arang batu, dan tar. Apabila bahan-bahan tersebut dibakar, ia akan membebaskan bahan yang mengandungi karbon.
• Kebanyakan sebatian karbon adalah jenis tidak polar dan menunjukkan keterlarutan yang rendah di dalam air. Disebabkan oleh hal itu, air tidak boleh digunakan untuk mencuci minyak dan gris.
• Sebatian yang terdiri daripada karbon dan nitrogen kebiasaanya boleh dijadikan bahan letupan yang baik. Ikatan di antara kedua atom tersebut mungkin tidak berapa stabil dan berkecenderungan untuk membebaskan tenaga yang cukup besar apabila ikatannya diputuskan.
• Sebatian yang mengandungi karbon dan nitrogen kebiasaanya mempunyai bau yang tengik dan tidak menyenangkan jika wujud di dalam keadaan cecair, tetapi jika ia berada di dalam keadaan pepejal, ia tidak mempunyai bau. Contohnya seperti nilon yang mempunyai bau yang kuat sebelum ia dipolimerkan.

Nama-nama sebatian karbon.

Sesetengah kelas sebatian mempunyai nama yang menunjukkan komposisi tersendiri seperti:

• Karbida (carbides) – karbida adalah sebatian binari yang terbentuk oleh unsur karbon dan unsur-unsur lain dengan keelektronegatifan yang lebih rendah. Contohnya seperti Al₄C₃, CaC₂, SiC, TiC, WC.
• Karbon halide (halide) – karbon halide terdiri daripada karbon yang membentuk ikatan dengan halogen. Contohnya seperti karbon tetraklorida (carbon tetrachloride) CCl₄ dan karbon tetraiodida (CI₄).
• Carboranes – carboranes adalah gugusan molekul yang mengandungi kedua-dua atom karbon dan boron. Sebagai contoh, H₂C₂B₁₀H₁₀.

Kepentingan sebatian karbon.

• Sebagai sumber bahan bakar dan bahan api utama. Arang batu digunakan untuk menjana eletrik, manakala petroleum digunakan sebagai bahan bakar untuk menggerakkan kenderaan daripada motosikal sehingga ke kapal terbang, gas metana pula digunakan dengan sangat meluas sebagai bahan bakar untuk memasak.
• Sebagai bahan yang versatil untuk membentuk pelbagai jenis logam seperti aloi.
• Sebagai bahan hiasan. Berlian adalah contoh utama sebatian karbon yang terhasil di bawah tekanan yang sangat tinggi di dalam bumi.

Rujukan

1. Cikgu Azhar ( 2020). Bab 4 Sebatian Karbon. Sains Tingkatan 5.
2. Helmenstine. A. M (2018). What You Should Know About Carbon Compounds. ThoughtCo.