Karakteristik Atom Karbon

Karakteristik Atom Karbon- Sejauh ini, Anda telah mengenal sedikit tentang atom karbon, yaitu atom karbon memiliki nomor atom 6 dengan konfigurasi elektron 6C: 2 4. Di alam terdapat sebagai isotop 12C, 13C, dan 14C. Dalam sistem periodik, atom karbon berada dalam golongan IVA dan periode 2. Atom karbon berikatan kovalen dengan atom bukan logam dengan valensi 4. Sesungguhnya, masih banyak sifat-sifat atom karbon yang perlu Anda ketahui.

1. Kekhasan Atom Karbon
Atom karbon memiliki empat elektron valensi dengan rumus Lewis yang ditunjukkan di samping. Keempat elektron valensi tersebut dapat membentuk empat ikatan kovalen melalui penggunaan bersama pasangan elektron dengan atom-atom lain. Atom karbon dapat berikatan kovalen tunggal dengan empat atom hidrogen membentuk molekul metana (CH₄). Rumus Lewisnya:

Selain dapat berikatan dengan atom-atom lain, atom karbon dapat juga berikatan kovalen dengan atom karbon lain, baik ikatan kovalen tunggal maupun rangkap dua dan tiga, seperti pada etana, etena dan etuna (lihat pelajaran Tata Nama Senyawa Organik).

Kecenderungan atom karbon dapat berikatan dengan atom karbon lain memungkinkan terbentuknya senyawa karbon dengan berbagai struktur (membentuk rantai panjang atau siklik). Hal inilah yang menjadi ciri khas atom karbon.

Jika satu atom hidrogen pada metana (CH₄) diganti oleh gugus –CH₃maka akan terbentuk etana (CH₃–CH₃). Jika atom hidrogen pada etana diganti oleh gugus –CH₃ maka akan terbentuk propana (CH₃–CH₂–CH₃) dan seterusnya hingga terbentuk senyawa karbon berantai atau siklik.

Contoh Penulisan Struktur Hidrokarbon
Tuliskan struktur senyawa hidrokarbon berikut.
a. Pentana
b. Siklopentana
Jawab
a. C₅H₁₂:

b. C₅H₁₀:

2. Atom C Primer, Sekunder, Tersier, dan Kuartener
Berdasarkan kemampuan atom karbon yang dapat berikatan dengan atom karbon lain, muncul istilah atom karbon primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Istilah ini didasarkan pada jumlah atom karbon yang terikat pada atom karbon tertentu. Atom karbon primer (dilambangkan dengan 10) adalah atom-atom karbon yang mengikat satu atom karbon tetangga. Contoh: Dalam molekul etana (CH₃–CH₃) masing-masing atom karbon mengikat satu atom karbon tetangga. Oleh karena itu, dalam molekul etana terdapat dua atom C primer.

Masing-masing atom karbon mengikat satu atom karbon tetangga

Atom karbon sekunder (dilambangkan dengan 20) adalah atom-atom karbon yang mengikat dua atom karbon tetangga. Contoh: Dalam molekul propana (CH₃–CH₂–CH₃) atom karbon pada posisi kedua mengikat dua atom karbon tetangga. Oleh karena itu, dalam molekul propana terdapat satu atom C sekunder.

Atom karbon yang dilingkari, atom karbon sekunder

Atom karbon tersier (dilambangkan dengan 30) adalah atom-atom karbon yang mengikat tiga atom karbon tetangga. Contoh: Dalam molekul isobutana atom karbon pada posisi kedua mengikat tiga atom karbon tetangga. Oleh karena itu, dalam molekul isobutana terdapat satu atom C tersier.

Atom karbon yang dilingkari, atom karbon tersier

Contoh Menentukan Atom C 10, 20, 30, dan 40
Berapa jumlah atom C primer, sekunder, tersier, dan kuartener yang terdapat dalam hidrokarbon berikut?

Jawab
Semua gugus CH₃ tergolong atom C primer, gugus CH₂ tergolong atom C sekunder, gugus CH tergolong atom C tersier, dan gugus C adalah kuartener. Jadi, jumlah atom C primer ada 5 buah, atom C sekunder ada 6 buah, atom C tersierada 3 buah, dan atom C kuartener tidak ada.