Atom karbon/Monokarbon

Atom karbon (nama sistematik: karbon dan λ⁰-metana), juga disebut monokarbon, adalah bahan kimia anorganik tak berwarna yang berwujud gas dengan rumus kimia C (atau ditulis [C]). Secara kinetis, atom karbon tidak stabil pada tekanan dan suhu kamar. Ia akan hilang karena autopolimerisasi. Atom karbon merupakan bentuk paling sederhana dari karbon. Ia juga merupakan pembentuk dari carbon cluster. Selain itu, atom karbon dianggap sebagai monomer dari semua alotrop karbon, seperti grafit dan berlian.^[1]

Tata nama

Nama trivial monokarbon adalah yang paling umum digunakan dan termasuk nama IUPAC pilihan (preferred IUPAC name). Nama IUPAC sistematis yang valid adalah karbon. Nama ini dibentuk dari tata nama senyawa kimia. Nama sistematis λ⁰-metana juga merupakan nama yang valid. Nama ini dibentuk dari tata nama subtitutif.^[2]^[3]

Sifat-sifat

Amfoteritas

Suatu asam Lewis dapat berikatan dengan pasangan elektron pada atom karbon; pasangan elektron pada basa Lewis juga dapat berikatan dengan atom karbon melalui reaksi aduksi:^[4]

[C] + M → [MC]

[C] + :L → [CL]

Karena pemberian atau penerimaan pasangan elektron dalam aduksi ini, atom karbon dan memiliki karakter amfoterik Lewis.^[5] Atom karbon memiliki kemampuan untuk menyumbangkan hingga dua pasang elektron ke asam Lewis atau menerima hingga dua pasang elektron dari basa Lewis.

Proton dapat berikatan dengan atom karbon melalui reaksi protonasi:

C + H⁺ → CH⁺

Karena dapat mengikat proton (H⁺), atom karbon dan aduknya dari basa Lewis, seperti air, juga memiliki sifat dasar Brønsted-Lowry. Asam konjugat dari atom karbon adalah λ²-metilium (CH⁺).^[4]

H₃O⁺ + C

H₂O + CH⁺

Produksi

Pembuatan atom karbon

Salah satu metode sintesis atom karbon yang dikembangkan oleh Phill Shevlin adalah dengan mengalirkan arus listrik besar melalui dua batang karbon (carbon rod) yang berdekatan. Aliran ini akan menghasilkan busur listrik (electric arc). Metode pembuatan ini persis dengan pembentukan fulerena C₆₀. Perbedaan utamanya yaitu penggunaan ruang vakum yang lebih rendah pada pembentukan atom karbon.^[6]

Atom karbon dihasilkan dalam termolisis 5-diazotetrazole setelah ekstruksi 3 ekuivalen dinitrogen:^[6]

CN₆ → :C: + 3N₂

Sumber atom karbon yang bersih dapat diperoleh berdasarkan dekomposisi termal tantalum karbida. Dalam sumber yang dikembangkan,^[7] karbon dimuat ke dalam tabung tantalum berdinding tipis. Setelah disegel, tabung tantalum dipanaskan dengan arus listrik searah. Atom karbon terlarut berdifusi ke permukaan luar tabung. Lalu saat suhu naik, penguapan atom karbon dari permukaan tabung diobservasi. Sumber akan menghasilkan atom karbon murni tanpa spesies tambahan.

Lihat pula

Portal Kimia

Berlian
Grafit
Fulerena
Grafena
Tabung nanokarbon

Referensi

^ Santoro, Gonzalo; Martínez, Lidia; Lauwaet, Koen; Accolla, Mario; Tajuelo-Castilla, Guillermo; Merino, Pablo; Sobrado, Jesús M.; Peláez, Ramón J.; Herrero, Víctor J. (2020-06-02). "The Chemistry of Cosmic Dust Analogs from C, C 2 , and C 2 H 2 in C-rich Circumstellar Envelopes". The Astrophysical Journal. 895 (2): 97. doi:10.3847/1538-4357/ab9086. ISSN 1538-4357. PMC 7116318  . PMID 33154601 Periksa nilai |pmid= (bantuan). Pemeliharaan CS1: Format PMC (link)
^ compiler., Favre, Henri A., compiler. Powell, Warren H., 1934- (2014). Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Royal Society of Chemistry. ISBN 978-1-84973-306-9. OCLC 865143943.
^ "Lambda Convention Recommendations". iupac.qmul.ac.uk. Diakses tanggal 2022-12-09.
^ ^a ^b Husain, D.; Kirsch, L. J. (1971-01-01). "Reactions of atomic carbon C(23PJ) by kinetic absorption spectroscopy in the vacuum ultra-violet". Transactions of the Faraday Society (dalam bahasa Inggris). 67 (0): 2025–2035. doi:10.1039/TF9716702025. ISSN 0014-7672.
^ Moss, Robert A.; Platz, Matthew S.; Jr, Maitland Jones (2004-01-07). Reactive Intermediate Chemistry (dalam bahasa Inggris). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-23324-4.
^ ^a ^b Shevlin, Philip B. (1972-02). "Formation of atomic carbon in the decomposition of 5-tetrazolyldiazonium chloride". Journal of the American Chemical Society (dalam bahasa Inggris). 94 (4): 1379–1380. doi:10.1021/ja00759a069. ISSN 0002-7863.
^ Krasnokutski, S. A.; Huisken, F. (2014-09-15). "A simple and clean source of low-energy atomic carbon". Applied Physics Letters (dalam bahasa Inggris). 105 (11): 113506. doi:10.1063/1.4895806. ISSN 0003-6951.

[1] Santoro, Gonzalo; Martínez, Lidia; Lauwaet, Koen; Accolla, Mario; Tajuelo-Castilla, Guillermo; Merino, Pablo; Sobrado, Jesús M.; Peláez, Ramón J.; Herrero, Víctor J. (2020-06-02). "The Chemistry of Cosmic Dust Analogs from C, C 2 , and C 2 H 2 in C-rich Circumstellar Envelopes". The Astrophysical Journal. 895 (2): 97. doi:10.3847/1538-4357/ab9086. ISSN 1538-4357. PMC 7116318  . PMID 33154601 Periksa nilai |pmid= (bantuan). Pemeliharaan CS1: Format PMC (link)

[2] r., Favre, Henri A., compiler. Powell, Warren H., 1934- (2014). Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Royal Society of Chemistry. ISBN 978-1-84973-306-9. OCLC 865143943.

[3] "Lambda Convention Recommendations". iupac.qmul.ac.uk. Diakses tanggal 2022-12-09.

[:0-4] Husain, D.; Kirsch, L. J. (1971-01-01). "Reactions of atomic carbon C(23PJ) by kinetic absorption spectroscopy in the vacuum ultra-violet". Transactions of the Faraday Society (dalam bahasa Inggris). 67 (0): 2025–2035. doi:10.1039/TF9716702025. ISSN 0014-7672.

[5] Moss, Robert A.; Platz, Matthew S.; Jr, Maitland Jones (2004-01-07). Reactive Intermediate Chemistry (dalam bahasa Inggris). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-23324-4.

[:1-6] Shevlin, Philip B. (1972-02). "Formation of atomic carbon in the decomposition of 5-tetrazolyldiazonium chloride". Journal of the American Chemical Society (dalam bahasa Inggris). 94 (4): 1379–1380. doi:10.1021/ja00759a069. ISSN 0002-7863.

[7] Krasnokutski, S. A.; Huisken, F. (2014-09-15). "A simple and clean source of low-energy atomic carbon". Applied Physics Letters (dalam bahasa Inggris). 105 (11): 113506. doi:10.1063/1.4895806. ISSN 0003-6951.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]