Sangat menarik untuk mengetahui bahwa berlian yang terang dan berharga dan grafit kusam dalam pensil Anda hanyalah bentuk karbon yang berbeda dalam keadaan padat. Mereka berbeda dalam sifat fisik maupun sifat kimia. Pada awalnya Anda mungkin skeptis karena tampaknya tidak mungkin bagi mereka untuk terdiri dari unsur yang sama.
Satu berwarna hitam, gelap, lembut, dan digunakan untuk mencorat-coret di ruang kelas sementara yang lain cerah, mengkilap, tidak berwarna, dan digunakan untuk membuat perhiasan. Bagaimana mereka bisa memiliki unsur yang sama di dalamnya?
Alotropi
Beberapa unsur kimia mampu eksis dalam bentuk berbeda dalam kondisi materi yang sama. Oksigen, karbon, fosfor, belerang dll. Adalah beberapa unsur yang dapat menunjukkan sifat ini, yang disebut alotropi. Misalnya, gas oksigen dan gas ozon adalah alotrop dari unsur oksigen yang sama. Keduanya ditemukan dalam keadaan gas yang sama di alam. Tetapi mereka memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat berbeda. Meskipun menghirup gas oksigen penting bagi kita untuk hidup, jika kita menghirup ozon, paru-paru kita akan rusak parah.
Apa alasan untuk alotropi?
Jadi sekarang Anda mengerti bahwa grafit dan berlian hanyalah dua alotrop karbon, yang ada dalam keadaan padat tetapi memiliki sifat yang berbeda. Tetapi mengapa alotrop karbon ini memiliki sifat yang jauh berbeda? Itu karena pengaturan atom karbon di dalamnya. Cara di mana atom-atom ini terikat satu sama lain menentukan sifat yang ditunjukkan oleh alotrop.
Intan
Dalam kasus intan, atom-atom karbon terikat sangat kuat satu sama lain. Setiap atom karbon terikat pada empat atom karbon lainnya. Dan ikatan ini terjadi sedemikian rupa sehingga struktur fisik yang mereka buat sangat stabil. Bentuk geometris di mana atom-atom karbon tersusun dalam berlian disebut tetrahedron. Bayangkan piramida-piramida Mesir tetapi dengan alas segitiga. Pengaturan ini menjadikan berlian sebagai zat terkuat yang diketahui manusia. Tidak ada yang bisa memotong atau bahkan menggores permukaan berlian, kecuali berlian lain.
Grafit
Dalam kasus grafit, atom karbon hadir dalam lapisan planar. Setiap atom karbon dalam lapisan grafit pada gilirannya terikat pada tiga atom karbon lainnya. Lapisan-lapisan ini juga terikat satu sama lain dengan bantuan kekuatan yang lemah. Ini memungkinkan lapisan grafit untuk saling tergelincir sehingga grafit mudah disentuh. Bangunan yang lengkap mengingatkan kita pada struktur sarang lebah. Dimungkinkan untuk mengubah grafit menjadi berlian jika tekanan dan panas ekstrem diterapkan. Kedua kondisi ini memaksa atom grafit untuk mendekat dan mengatur ulang diri sedemikian rupa sehingga membentuk struktur tetrahedron berlian.
Alotrop lainnya
Karbon juga dapat eksis dalam berbagai bentuk alotropik lainnya karena sifat ikatan yang fleksibel. Alotrop karbon lainnya adalah karbon amorf. Disebut demikian karena tidak memiliki struktur kristal seperti grafit dan berlian. Buckminsterfullerene adalah alotrop karbon lainnya, yang memiliki struktur seperti bola sepak berongga kecil.
