Intan dan Grafit, Si Cantik dan Si Buruk Rupa

Anda pasti tahu film Beauty and The Beast kan?

Poster film Beauty and The Beast (Sumber)

Film animasi dari Walt Disney ini memang sangat melegenda.Berkisah mengenai cinta si cantik bernama Belle dengan Beast, si buruk rupa. Selain ada pada film, cerita tentang si cantik dan si buruk rupa juga ada dalam Ilmu Kimia. Lho kok ada? Iya beneran ada. Mungkin sudah banyak yang tahu bahwa ada dua benda yang sebenarnya tersusun dari atom-atom yang sama. Siapakah mereka?

Mereka adalah intan sebagai the beauty dan grafit sebagai the beast. Dua benda ini sama-sama tersusun dari atom karbon (atom C). Namun mereka adalah alotropi. Apa itu alotropi?

Karbon dan grafit, salah satu bentuk alotropi (Sumber)
Alotropi adalah bentuk modifikasi struktur yang berbeda dari unsur yang sama. Mudahnya, kalau di manusia alotropi adalah kembar tidak identik. Meskipun intan dan grafit sama-sama tersusun dari atom karbon, namun mereka membentuk susunan kristal yang berbeda. Di manakah bedanya?

Perhatikan gambar di bawah ini. Pada intan, atom karbon tersusun dengan bentuk tetrahedral. Bentuk tetrahedral ini merupakan bentuk yang juga terdapat pada gas CH4. Setiap atom karbon pada intan terikat secara kovalen dengan 4 atom lainnya. Bentuk berbeda terjadi pada grafit. Setiap atom karbon terikat dengan 3 atom karbon lainnya. Struktur yang terbentuk dari grafit adalah heksagonal belapis-lapis. Dengan perbedaan struktur ini, apa pengaruhnya terhadap sifat kedua jenis alotropi ini?
Struktur intan (kiri) dan grafit (kanan)
Perbedaan struktur intan dan grafit menyebabkan sifat fisika dan kimia mereka berbeda. Yang paling menonjol dari perbedaan itu adalah mengenai daya hantar listrik dan daya hantar logam. Intan merupakan isolator listrik yang baik sedangkan grafit merupakan konduktor listrik yang baik. Sebaliknya, intan merupakan konduktor panas yang baik sedangkan grafit merupakan isolator panas yang baik. Lho kok bisa kebalikan gitu, bagaimana ceritanya?

Kita tinjau dari daya hantar listrik dulu. Tadi telah disebutkan bahwa setiap atom karbon pada grafit terikat dengan tiga atom karbon lainnya membentuk susunan heksagonal belapis seperti pada kartu. Kita tahu bahwa atom karbon memiliki empat elektron valensi. Kalau digunakan tiga, berarti masih tinggal satu kan? Sisa satu elektron valensi ini yang dapat digunakan untuk menghantarkan arus listrik.

Aliran awan elektron yang seperti sungai menyebabkan arus listrik bisa mengalir. Nah alasan ini yang menyebabkan grafit mampu menghantarkan listrik. Grafit sering digunakan sebagai elektrode pada saat elektrolisis. Selain itu, anda pasti tahu pensil 2B yang digunakan untuk LJK juga berasal dari karbon karena mampu dibaca oleh komputer. Sebaliknya,atom karbon intan yang menggunakan semua elektron valensinya untuk berikatan menyebabkan tidak ada lagi elektron valensi yang tersisa. Akibatnya, intan tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Atom C pada Grafit (warna hijau) masih memiliki satu elektron valensi yang dapat digunakan untuk menghantarkan arus listrik (Wikipedia)
Atom Karbon pada intan (warna hitam) tidak memiliki elektron valensi sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik (Wikipedia)

Bagaimana dengan daya hantar panas? Alasannya hampir sama. Kita tahu tadi bahwa pada intan setiap atom karbon berikatan dengan empat atom karbon lainnya. Sebaliknya pada grafit hanya berikatan dengan 3 atom lainnya. Ikatan C-C (karbon-karbon) pada intan lebih kuat daripada grafit. Susunan intan lebih rapat daripada grafit. Kita tahu bahwa perpindahan panas secara konduksi membutuhkan media. Semakin rapat media yang terdapat maka panas akan semakin mudah berpindah. Ibaratnya kalau kita naik mobil. Semakin rapat jalannya (semakin mulus) maka perjalanan kita akan semakin lancar dibanding jika jalan yang dilewati bolong-bolong (berlubang). Inilah yang menyebabkan intan merupakan konduktor panas yang baik sedangkan grafit tidak.

Nah kalau ada pertanyaan, mengapa meski keduanya tersusun dari atom karbon tapi warnanya kok sangat beda. Intan bisa berkilau dan memencarkan berbagai warna sedangakn grafit sangat hitam pekat dan menyedihkan. Oh mengapa ini bisa terjadi?

Alasannya juga berasal dari susunan kristal keduanya. Sebelumnya, warna yang tampak oleh mata kita adalah warna komplemen. Warna komplemen ini merupakan warna yang berlawanan dengan warna yang diserap oleh suatu benda. Jadi, saat benda menyerap suatu warna, maka benda tersebut akan memantulkan warna yang berlawanan dengan warna yang diserapnya tadi.

Kembali ke topik. Intan dapat mendispersikan (menguraikan) cahaya akibat strukturnya yang rapat. Anda masih ingat tentang peristiwa pelangi? Ya, pelangi yang kita lihat merupakan hasil penguraian cahaya monokromatik. Jika kita amati, berlian ini dapat berperan seperti titik-titik air hujan. Jadinya, intan terlihat tidak berwarna namun berkilau. Berbeda dengan intan, grafit menyerap semua warna yang diterimanya. Akibatnya, warna komplemen yang kita tangkap adalah hitam.

Kalau ada pertanyaan lagi. Kenapa intan sulit sekali didapat sedangkan grafit mudah didapat? Kan kalau intan mudah didapat gak ada lagi orang miskin? Haha maunya.

Alasannya, ada yang dinamakan kestabilan termodinamik. Ukuran ini dapat dijadikan patokan apakah suatu zat lebih stabil daripada zat yang lainnya. Kestabilan termodinamik dinyatakan dengan besaran energi bebas pembentukan standar (ΔGfo). Semakin kecil harga energi ini maka zat tersebut semakin stabil. Nilai (ΔGfo) untuk karbon adalah 0 sedangkan untuk intan adalah 2.900. Nah dari sini kita tahu bahwa grafit memiliki energi yang lebih rendah dibanding intan sehingga keberadannya lebih banyak.

Pertanyaan terkahir. Apa bisa kita mengubah grafit menjadi intan? Kan enak juga kita bisa kaya?

Jawabannya adalah bisa, tapi sangat sulit terjadi. Secara teori, sebenarnya reaksi pengubahan grafit menjadi intan adalah reaksi spontan atau reaksi yang kemungkinan bisa terjadi. Namun, meski bisa terjadi reaksi ini akan sangat lama sekali berlangsung. Ibaratnya, kalau kita ingin punya uang 1 Trilliun terus pekerjaan kita gajinya Cuma 2 juta, pasti lama dapat uang sebanyak itu. Bisa sih kalau tiba-tiba dapet hadiah atau………(silahkan isi sendiri). Intinya, tidak mustahil membuat the beast menjadi the beauty.

Bagi yang penasaran, silahkan klik video di bawah ini yang menceritakan pengubahan karbon menjadi intan di bawah ini.



Sumber:
Wikipedia

34 comments:

  1. Grafit jadi Intan, wah bisa jadi masuk media. Seseorang mengubah grafit menjadi Intan, dan kini kekayaaannya hm...hm... Tambah Informasi lagi nih.

    ReplyDelete
  2. kalau bersungguh2, kita bisa mengubah sesuatu yang terlihat biasa saja jadi luar biasa dengan nilai yang tinggi yaa :)

    ReplyDelete
  3. udah nonton videonya tapi masih gak ngeh gimana cara buatnya klo yang besar :D

    ReplyDelete
  4. anjrit.. berasa balik lagi ke masa lalu bersama guru kimia.

    dulu suka sekali liat reaksi kimia kalo beberapa unsur digabung. ada yang menyebabkan pembakaran, ada yang ledakan dll... seru,.... tapi videonya gak lucu banget.. pake microwave.. wkwkwkwk pecah di dalem

    ReplyDelete
    Replies
    1. itu yg sederhana mas
      tapi menurutku gak terlalu berhasil sih hehe

      Delete
  5. Oalah, jadi kenapa LJK kudu pakai 2B itu karena grafit bisa jadi konduktor listrik yang baik to?
    Oke, Noted!

    ReplyDelete
  6. Tak ada yang mustahil bila bersungguh-sungguh dan Allah menghedakinya
    Ayo ah

    ReplyDelete
  7. Sungguh, gue baru tahu akan hal ini. Grafit terlalu serakah, sih. Apa aja diserap, jadi hitam begitu deh. Wqwq. Jadi, ibaratnya proses grafit berubah jadi intan udah kayak bertobat gitu, ya. Butuh waktu lama untuk menghapus dosa. Lah?

    ReplyDelete
    Replies
    1. hahahah mas yoga klo menganologi juara ya
      makanya jangan banyak dosa ya mas

      Delete
  8. Saya jadi bingung dengan istilah-itilah dan perumpaan diatas. Wah pada intinya yang susah didapat itu harganya lebih mahal. Dan itulah yang menyebabkan orang kaya jumlahnya lebih sedikit daripada orang miskin. Weleh, nyambung kagak ini ya ?

    ReplyDelete
    Replies
    1. hehehe sulit ya mas
      bisa sih seperti itu

      Delete
  9. Pembahasan yang menarik,,,analoginya juga asyik.

    Mantap !!!

    ReplyDelete
  10. punya intan bisa bikin ongkang kaki :D harganya mahal euy.

    ReplyDelete
  11. Keren banget tulisannya mas Ikrom. Walaupun saya cukup bingung dengan pembahasan yang mengarah ke atom-atom, tetapi sekarang saya tau bahwa zat kimia juga bisa kembar tak identik :D

    ReplyDelete
  12. Bisa gitu y Mas...
    Kayaknya klo langsung dipraktekin lebih ok...

    ReplyDelete
  13. wahhhh.... kompleksitasnya tinggi ya. Meskipun sama-sama C, tapi olahan dan bahan yang beda. Kalau grafit bisa dengan mudah diubah jadi intan mah... sema orang brburu grafit kali ya :)

    ReplyDelete
  14. wahahaaaa
    iyaaa
    aku dulu pas SMA juga mempelajari ini
    kaget banget saat tahu ternyata si intan masih saudaraan sama karbon yang buruk rupa
    cuma, nasibnya intan lebih mulus aja kali yaaa
    hmmm

    ReplyDelete
  15. Intinya, tidak mustahil membuat the beast menjadi the beauty.

    Menarik! :)

    ReplyDelete
  16. Mumet. Jadi inget pelajaran kimia. :'D

    ReplyDelete
  17. hahahah.. njelimet yah..
    tapi keren mas tulisannya. aku jadi makin tau ttg keduanya. soalnya yah sebelum baca ini artikel aku nyadarnya kalau keduanya beda. hahahah

    ReplyDelete

Theme images by merrymoonmary. Powered by Blogger.