Mungkin bagi sebagian orang nama alotrop terdengar asing di telinga dan mungkin juga bertanya-tanya apa yang disebut alotrop itu? Sekedar share kali ini saya akan mengulas tentang pengertian alotrop tersebut dan jenis-jenisnya serta kegunaannya. Mudah-mudahan bisa berguna bagi yang ingin mengetahuinya.
Pengertian
Alotropi adalah sifat yang harus dimiliki beberapa elemen kimia untuk membuat ikatan melalui ikatan kovalen (dengan pembagian elektron) dan, dengan demikian, membentuk dua atau lebih zat sederhana yang berbeda. Zat sederhana adalah zat yang dibentuk oleh satu jenis elemen.
Alotropi atau alotropisme merupakan perilaku yang diperlihatkan oleh beberapa unsur kimia. Unsur-unsur seperti ini dapat ditemukan dalam dua bentuk atau lebih, yang dikenal sebagai alotrop unsur tersebut. Pada tiap alotrop, atom-atom unsur tersebut terikat dalam bentuk yang berbeda-beda. Alotrop adalah modifikasi struktural yang berbeda-beda dari sebuah unsur.
Sebagai contoh unsur karbon memiliki dua alotrop umum: intan, yang terdiri atas atom karbon yang terikat bersama-sama dalam susunan kisi tetrahedral, dan grafit, yang terdiri atas atom karbon yang terikat dalam lembaran-lembaran kisi heksagonal.
Perbedaan antara varietas alotropi ini dapat terjadi karena dua alasan utama, yang pertama mengacu pada jumlah atom. Sebagai contoh, oksigen dapat membentuk dua alotrop, gas oksigen dan ozon, perbedaannya adalah bahwa dalam gas oksigen, atom bergabung dua oleh dua, membentuk molekul biatomik (O2), sedangkan ozon membentuk molekul triatomik (O3 ).
Fosfor adalah contoh lain dari unsur yang memiliki beberapa varietas alotropi, yang utama adalah fosfor putih dan merah. Keduanya memiliki struktur tetrahedral, tetapi perbedaannya juga terletak pada jumlah atom yang terikat. Dalam kasus fosfor putih, rumus kimianya dapat dinyatakan oleh P4, yang berarti bahwa molekul-molekulnya dibentuk oleh empat atom fosfor. Fosfor merah, di sisi lain, dilambangkan oleh Pn, karena ada bukti bahwa itu adalah makromolekul yang dibentuk oleh hubungan struktur tetrahedral yang disebutkan (P4):
Tetapi unsur yang memiliki variasi bentuk alotropi terbesar adalah belerang, termasuk molekul S2, S4, S6 dan S8, yang dibedakan dengan jumlah atom di setiap molekul.
Namun, belerang memiliki dua varietas alotropi utama yang tidak dibedakan oleh atomisitas. Karakteristik kedua yang membedakan varietas alotropik adalah penataan ruang atom.
Sebagai contoh, dalam kasus belerang, ia memiliki dua alotrop, yaitu belerang belah ketupat dan monoklinik, yang memiliki rumus molekul yang sama, S8, dan susunan spasial atom-atomnya dalam kisi kristal berbeda, menghasilkan bentuk yang berbeda, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Alotrop adalah bentuk yang berbeda dari unsur yang sama. Pengaturan ikatan berbeda antara atom menghasilkan struktur yang berbeda dengan bahan kimia yang berbeda dan sifat fisik. Sebuah unsur kimia dikatakan menunjukkan alotropi ketika terjadi dalam dua atau lebih bentuk dalam keadaan fisik yang sama; bentuk yang disebut alotrop. Alotrop umumnya berbeda dalam sifat fisik seperti warna dan kekerasan; mereka juga mungkin berbeda dalam struktur molekul atau aktivitas kimia, tapi biasanya sama dalam sifat umum kimia.
Jenis Alotrop
1. Jenis enantiotropik
Merupakan jenis yang dapat mengalami perubahan reversibel dalam alotrop lain dalam kondisi tertentu, seperti suhu atau tekanan yang berbeda. Misalnya, ada bentuk unsur timah yang stabil di bawah 55.4 ° F (13 ° C), dan lain yang stabil diatas suhu ini – adalah mungkin untuk mengkonversi salah satu ke yang lain, dan kembali lagi dengan menaikkan atau menurunkan suhu.
2. Jenis Monotropik
Yang berarti bahwa satu bentuk yang paling stabil, dan tidak dapat dengan mudah dikonversi ke dan dari bentuk lain; beberapa contoh adalah bentuk grafit karbon, dan bentuk yang paling umum dari oksigen (O2), yang bertentangan dengan ozon yang kurang stabil (O3).
Alotrop Karbon beserta Kegunaannya
Karbon memiliki dua varietas alotropi alami, yaitu grafit dan berlian, tetapi keduanya diwakili oleh Cn, karena mereka dibentuk oleh jumlah atom yang sangat besar dan tak tentu. Jadi, perbedaan di antara mereka adalah dalam pengaturan kristal juga. Lihat pada gambar di bawah ini bahwa atom karbon dalam grafit membentuk lempeng heksagonal yang saling tertarik, sedangkan dalam buku harian, masing-masing atom terkait secara tetrahedrik dengan empat atom lainnya:
Karbon merupakan unsur keenam yang paling melimpah di alam semesta, telah dikenal sejak zaman kuno. Karbon ini paling sering diperoleh dari cadangan batubara, meskipun biasanya harus diolah menjadi bentuk yang sesuai untuk penggunaan komersial. Tiga alotrop alami karbon diketahui ada yaitu arang, grafit dan intan.
Arang karbon terbentuk ketika bahan yang mengandung karbon dibakar tanpa oksigen yang cukup untuk membakar sepenuhnya. Jelaga hitam ini, juga dikenal sebagai jelaga, hitam gas, saluran hitam atau karbon hitam, digunakan untuk membuat tinta, cat dan produk karet. Hal ini juga dapat ditekan menjadi bentuk dan digunakan untuk membentuk inti dari sebagian besar sel baterai kering, antara lain.
1. Intan.
Intan adalah zat padat yang bening dan zat yang paling keras, mempunyai indeks bias tinggi, bukan konduktor listrik tetapi tahan asam dan alkali. Intan terbentuk secara alamiah. Susunan molekul intan lebih rapat dibandingkan grafit, dengan kerapatan intan 3,51 g/cm3, sedangkan grafit 2,22 g/cm3. Untuk membuat intan dari grafit diperlukan tekanan dan suhu yang tinggi, yaitu 3.000 °C dan 125 bar dengan katalis logam transisi, seperti Cr, Fe, atau Pt, yang akan menghasilkan intan 0,1 karat. Kegunaan intan alam sebagian besar untuk perhiasan. Intan alam yang tidak cukup baik digunakan untuk pemotong kaca, gerinda, dan mata bor serta digunakan untuk membuat ampelas untuk memoles benda yang sangat keras, seperti baja tahan karat.
2. Grafit.
Grafit adalah zat bukan logam berwarna hitam yang mampu menghantarkan panas dengan baik, buram, licin, tahan panas, dan dapat dihancurkan menjadi serbuk yang lebih kecil. Sifat fisika grafit ditentukan oleh sifat dan luas permukaannya. Grafit yang halus berarti mempunyai permukaan yang relatif lebih luas. Grafit dapat dibuat dengan mensintesis berbagai bahan yang mengandung karbon. Grafit mempunyai struktur yang berbentuk lapisan. Jarak antarlapisan hampir 2,5 kali lebih besar dari jarak antaratom dalam satu lapisan. Hal ini menyebabkan grafit bersifat licin karena satu lapisan dapat meluncur di atas lapisan lainnya.Hubungan antar lapisan dalam grafit dapat diibaratkan dengan tumpukan lembaran kaca yang basah. Grafit juga mempunyai titik leleh yang tinggi. Elektron yang digunakan untuk membentuk ikatan antarlapisan terikat relatif lemah, sehingga dapat mengalir dari satu atom ke atom lain, sehingga grafit dapat menghantarkan listrik. Kegunaan grafit, antara lain adalah sebagai elektrode pada baterai, proses elektrolisis, atau untuk pensil. Selain itu, jika karbon aktif dipanaskan pada suhu 1.500 °C dengan paladium, platina sebagai katalis, akan menghasilkan serat polimer, seperti poliakrilonitril atau selulosa, yang bila digabungkan dengan plastik akan membentuk foam dan foil.
3. Arang.
Bahan lain yang mengandung karbon adalah arang. Arang dibuat dari kayu atau serbuk gergaji dengan pemanasan pada suhu tinggi tanpa udara. Arang merupakan kristal halus dengan struktur seperti grafit. Ruang antar lapisan atom dalam arang yang dibubuk halus dapat menjerap atom, sehingga zat itu mempunyai daya absorpsi yang besar. Oleh karena itu zat ini digunakan dalam topeng gas. Arang dapat digunakan untuk mengadsorpsi zat warna dan bahan polutan dalam pengolahan air serta dalam air tebu pada pengolahan gula, selain sebagai obat sakit perut.