2.1. Atom Karbon dan Silikon
2.1.1. Karbon
Karbon adalah salah satu unsur yang terdapat dialam dengan symbol dalam sistem peridoik adalah “C”. Nama “carbon” berasal dari bahasa latin “carbo” yang berarti “coal” atau “charcoal”. Istilah “coal” menyatakan sediment berwarna hitam atau coklat kehitaman yang bersifat mudah terbakar dan terutama memiliki komposisi utama belerang, hydrogen, oksigen, dan nitrogen.
Karbon adalah unsur yang sangat istimewa karena memainkan peran yang dominan dalam kehidupan kimia. Karbon merupakan atom yang memiliki enam elektron, dimana 4 elektron berada dalam kulit valensi (outershell) dan nomor massa 12,011. Atom ini terletak pada golongan 4A dan terdapat dalam periode 2. Konfigurasi electron atom karbon adalah 1s2 2s2 2p2 atau [He] 2s2 2p2 dengan susunan electron dalam kulit atomnya adalah 2 4. Jumlah tingkat energinya adalah 2, dimana tingkat pertama terdapat 2 elektron dan tingkat kedua terdapat 4 elektron.
2.1.2. Silikon
Silikon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si dengan nomor atom 14. Merupakan unsur terbanyak kedua di bumi. Senyawa yang dibentuk bersifat paramagnetik. Biasanya dalam bentuk silikon dioksida (silika) dan silikat. Silikon dalam bentuk mineral dikenal pula sebagai zat kersik.
Silikon kristalin tampak kelogaman dan bewarna abu-abu. Silikon merupakan unsur yang tidak reaktif secara kimia (inert), tetapi dapat terserang oleh halogen dan alkali. Kebanyakan asam, kecuali hidrofluorik tidak memiliki pengaruh pada silikon. Unsur silikon mentransmisi lebih dari 95% gelombang cahaya infra merah, dari 1,3 sampai 6 mikrometer.
2.2. Sejarah Atom Karbon dan Silikon
2.2.1. Sejarah Atom Karbon
Karbon (Latin: carbo’’ arang’’), suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintang-bintang, komet dan atmosfir kebanyakan planet. Karbon dalam bentuk berlian mikroskopik telah ditemukan di dalam beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian alami juga ditemukan di kimberlite pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan beberapa tempat lainnya. Berlian sekarang ini diambil dari dasar samudera di lepas pantai Cape of Good Hope. Sekitar 30% berlian industri yang dipakai di AS sekarang ini merupakan hasil sintesis.
2.2.2. Sejarah Atom Silikon
Silikon (Latin: silex, silicis, flint). Davy pada tahun 1800 menganggap silika sebagai senyawa ketimbang suatu unsur. Sebelas tahun kemudian pada tahun 1811, Gay Lussac dan Thenard mungkin mempersiapkan amorphous sillikon tidak murni dengan cara memanaskan kalium dengan silikon tetrafluorida.
Pada tahun 1824 Berzelius, yang dianggap sebagai penemu pertama silikon, mempersiapkan amorphous silikon dengan metode yang sama dan kemudian memurnikannya dengna membuang fluosilika dengan membersihkannya berulang kali. Deville pada tahun 1854 pertama kali mempersiapkan silikon kristal, bentuk alotropik dari kedua unsur ini yang jadi terbentuk.
Pada tahun 1824 Berzelius, yang dianggap sebagai penemu pertama silikon, mempersiapkan amorphous silikon dengan metode yang sama dan kemudian memurnikannya dengna membuang fluosilika dengan membersihkannya berulang kali. Deville pada tahun 1854 pertama kali mempersiapkan silikon kristal, bentuk alotropik dari kedua unsur ini yang jadi terbentuk.
2.3. Struktur Atom Karbon dan Silikon
2.3.1. Struktur Atom Karbon
Karbon memiliki enam elektron, 4 dari elektron dalam kulit valensi (outershell). Lingkaran dalam diagram menunjukkan tingkat energy yang mewakili peningkatan jarak dari nukleus.
Diagram ini, bagaimanapun, suatu penyederhanaan dan dapat menyesatkan. Hal ini memberi kesan bahwa elektron mengelilingi inti dalam orbit seperti planet mengelilingi matahari. Sebenarnya tidak mungkin untuk tahu persis di mana elektron berada.Di sini kita lihat karbon memiliki enam elektron diwakili oleh panah (arah panah mewakili elektron spin) Dua elektron dapat ditemukan di orbital 1s dekat dengan nukleus. Dua akan masuk ke orbital 2s. Yang tersisa yang akan berada di dua orbital 2p. Hal ini karena orbital p memiliki energi yang sama dan elektron lebih suka berada di orbital yang terpisah.
Lokasi aktual elektron dalam sebuah atom karbon tidak dapat ditentukan dengan pasti dan elektron tampak sebagai ‘kotor’ ke orbital seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
2.3.2. Struktur Atom Silikon
Struktur kovalen raksasa dari silikon dioksida:
Terdapat tiga bentuk kristal silikon dioksida yang berbeda. Salah satu yang paling mudah diingat dan digambarkan adalah struktur yang berdasarkan pada struktur intan. Silikon kristalin memiliki struktur yang sama dengan intan. Untuk mengubahnnya menjadi struktur silikon dioksida, sesuatu hal yang kamu perlukan adalah memodifikasi struktur silikon melalui penambahan beberapa atom oksigen.
Dengan catatan bahwa setiap atom silikon dijembatani ke atom silikon tetangganya dengan atom oksigen. Jangan lupa bahwa struktur ini hanya sebagian kecil dari keseluruhan struktur raksasa pada bentuk tiga dimensi.
