Dalam rumus kimia CO (karbon monoksida) merupakan gas yang tak berwarna, tak berasa, dan tak berbau. Ia terdiri dari satu atom yang kovelen yang berkaitana dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan tersrbut, ada dua ikatan kovalen serta satu ikatan kovalenn koordinasi antara oksigen dan karbon.
Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran tak sempurna dari senyawa karbon, biasanya terjadi pada mesin pembakaaran dalam. Karbon monoksida terbentuk jika ada kekurangan oksigen dalam proses pembakaran. Karbon monoksida sangat mudah terbakar serta menghasilkan lidah api berwarna biru, menghasilkan karbon dioksida. Meskipun bersifat racun, CO memainkan peran yang penting dalam teknologi modern, yaitu prekursor banyak senyawa karbon.
Mengapa gas karbon monoksida berbahaya bagi kesehatan?
Struktur
Molekul CO mempunyai panjang ikatan 0,1128nm. Perbedaan muatan formal serta elektronnegativitas saling menghilangkan, sehingga ada momen dipol yang kecil dengan kutub negatif di atom karbon meskipun oksigen mempunyai elektronegativitas yang lebih besar. Alasannya ialah orbital molekul yang terpenuhi paling tinggi mempunyai energi yang lebih tinggi dengan orbital p karbon, yang arinya bahwa ada rapatan elektron yang lebih besar dekat karbon. Selain itu juga elektronegativitas karbon juga lebih rendah menghasilkan awan elektron yang baur, sehingga menambah momen dipol. Hal tersebut merupakan alasan mengapa kebanyakan reaksi kimia yang melambat karbon monoksida terjadi di atom karbon, dan bukan pada atom oksigen.
Reaksi Kimia Dasar pada Industri, Kimia Dasar, Kimia Organik dan Kimia Golongan Utama
-
Penggunaan Industri
Karbon monoksida merupakan gas industri utama yang mempunyai banyak manfaat pada produksi bahan kimia pukal (bulk chemical).
Sejumlah aldehida dengan hasil volume yang cukup tinggi bisa diproduksi dengan reaksi hidroformilasi dari alkena, CO, dan H2.
Metanol diproduksi dari hidrogenasi CO. Reaksi yang berkaitan, hidrogenasi CO diikuti dengan pembentukan ikatan C-C, seperti yang pada proses Fischer-Tropsch, CO dihirogenasi menjadi bahan bakar hidrokarbon cair. Teknologi tersebut mengizinkan batu bara dikonversikan menjadi bensin.
-
Kimia Koordinasi
Kebanyakan logam akan membentuk kompleks koordinasi yang bersifat kovalen terhadap karbon monoksida. Hanya logam yang memiliki keadaan oksidasi yang lebih rendah yang membentuk kompleks dengan ligan karbon monoksida. Hal ini disebabkan oleh perlunya perapatan elektron yang cukup untuk mendapat faasilitas donasi dari orbital dxz logam keorbital molekul π* CO. Pasangan elektron menyendiri dari atom karbon CO juga menyumbangkan rapatan elektron ke dx²-y² logam membentuk sebuah ikatan sigma. Pada nikel karbonil, Ni(CO)4 terbentuk dari kombinasi langsung karbon dipakai dalam proses permunian nikel pada proses Mond.
-
Kimia Organik Dan Kimia Golongan Utama
Dengan adanya asam kuat dan air, karbon monoksida bereaksi dengan olefin membentuk sebuah asam karboksilat, proses tersebut dikenal sebagai reaksi Koch-Haaf. Pada reaksi Gattermann-Koch, arena diubah menjadi turunan benzaldehida dengan keberadaan A1C13 dan HC1. Senyawa organologam seperti butil litium bisa berekasi dengan CO, tetapi reaksi ini jarang dipakai.
Meskipun CO bereaksi dengan karbokation serta karbanion, ia relatif tidak reaktif terhadap senyawa-senyawa organik tanpa intervensi katalais logam.
Karbon Monoksida Di Atmosfer
Karbon monoksida, walaupun dianggap sebagai polutan, telah lama ada di atmosfer sebagai hasil produk dari aktivitas gunung berapi. Ia larut dalam lahar gunung berapi pada tekanan yang tinggi di dalam mantel bumi. Kandungan karbon monoksida dalam gas gunung berapi bervariasi dari kurang dari 0,01% sampai sebanyak 2% bergantung pada gunung berapi tersebut. Oleh karena sumber alami karbon monoksida bervariasi dari tahun ke tahun, sangatlah sulit untuk secara akurat menghitung emisi alami gas tersebut.
Karbon monoksida, meskipun dianggap sebagai polutan, sudah lama ada di atmosfer hasil produk dari aktivitas gunung berapi. Melarut dalam lahar gunung berapi pada tekanan yang sangat tinggi di dalam mantel bumi. Kandungan karbon monoksida pada gas gunung berapi bervariasi kurang dari 0,01% sampai banyak 2% tergantung pada gunung berapi tersebut. Oleh sebab itu sumber alami karbon monoksida bervariasi dari tahun ke tahun.
Karbon monoksida memiliki efek radiative forcing secara tidak langsung dengan menaikkan konsentrasi metana dan ozon troposfer melalui reaksi kimia dengan konstituen atmosfer lainnya (misalnya radikal hidroksil OH-) yang sebenarnya akan melenyapkan metana dan ozon. Dengan proses alami di atmosfer, karbon monoksida pada akhirnya akan teroksidasi menjadi karbon dioksida. Konsentrasi karbon monoksida memiliki jangka waktu pendek di atmosfer.
Peran Dalam Fisiologi Dan Makanan
Karbon monoksida pakai dalam sistem kemasan di Amerika Serikat, dipakai di beberapa produk daging segar yaitu daging kerbau serta babi. CO berkombinasi dengan mioglobin membentuk karboksimioglobin, suatu pigmen cerah mempunyai warna merah ceri. Karboksimioglobin lebih stabil dari bentuk mioglobin yang dioksigenasikan, yakni oksimioglobin, yang dapat dioksidasi menjadi pigmen coklat, metmioglobin. Warna merah yang stabil ini dapat bertahan lebih lama, sehingga memberikan kesan kesegaran. Kadar CO yang digunakan berkisar antara 0,4% sampai dengan 0,5%.
Teknologi tersebut pertama kali diberikan status “Generally recognized as safe” (dikenal aman) oleh FDA di tahun 2002 untuk pemakaian sistem kemasan sekunder. Pada tahun 2004, FDA mengizinkan penggunaan CO untuk metode kemasan primer, menyatakan bahwa CO tidak menutupi bau busuk. Walaupun begitu, teknologi ini masih kontroversial di Amerika Serikat oleh karena kekhawatiran CO akan menutupi bau busuk makanan.