1 / 24

Mengenal Sifat Material Ikatan Atom dan Susunan Atom

Mengenal Sifat Material Ikatan Atom dan Susunan Atom. Ikatan Atom dan Susunan Atom. Konfigurasi Unsur. Bilangan Kuantum :. Bilangan kuantum : prinsipal: n = 1, 2, 3, dst azimuthal: l = 0, 1, 2, 3 : s, p, d, f magnetik: m l =  l sampai + l

dot
Download Presentation

Mengenal Sifat Material Ikatan Atom dan Susunan Atom

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Mengenal Sifat Material Ikatan Atom dan Susunan Atom

  2. Ikatan Atom dan Susunan Atom

  3. Konfigurasi Unsur Bilangan Kuantum : Bilangan kuantum : prinsipal: n = 1, 2, 3, dst azimuthal: l = 0, 1, 2, 3 : s, p, d, f magnetik: ml = l sampai +l spin elektron: ms = +1/2 dan 1/2 Pauli Exclusion Prinsiple : setiap status hanya dapat ditempati tidak lebih dari satu elektron

  4. Konfigurasi Elektron Unsur pada Ground State

  5. Ikatan Atom Gaya Ikat Gaya Ikat : gaya yang menyebabkan dua atom menjadi terikat; gaya ini terbentuk jikaterjadi penurunan energi ketika dua atom saling mendekat Ikatan Primer : Kuat Ikatan Sekunder : Lemah Ikatan Hidrogen Ikatan Kovalen Ikatan van der Waals Ikatan Metal Ikatan Ion

  6. Ikatan Atom Ikatan Berarah dan Tak Berarah Ikatan berarah: kovalen dipole permanen Ikatan tak berarah: metal ion van der Waals terutama pada Ikatan metal yang terjadi antara sejumlah besar atom terutama terjadi pada ikatan kovalenantara unsur non metal: Nitrogen; Oksigen; Carbon; Fluor; Chlor atom dengan ikatan tak berarah pada umumnya terkumpul secara rapat (kompak) dan mengikuti aturan geometris yang ditentukan oleh perbedaan ukuran atom atom dengan ikatan berarah akan terkumpul sedemikian rupa sehingga terpenuhi sudut ikatan walaupun kita bedakan ikatan atom berarah dan ikatan tak berarah, namum dalam kenyataan material bisa terbentuk dari campuran dua macam ikatan tersebut

  7. Ikatan Atom simetri bola Atom dengan ikatan tak berarah Sifat ikatan :Jumlah diskrit Arah tidak diskrit Contoh : H2 atom H memiliki 1 elektron di orbital 1s namun ikatan 2 atom H tetap diskrit : setiap atom H hanya akan terikat dengan satu atom H yang lain

  8. Ikatan Atom z z z 2py 2px 2pz y y y x x x Atom dengan ikatan berarah ditentukan oleh status kuantum dari elektron yang berperan dalam terbentuknya ikatan Sifat ikatan :Jumlah diskrit Arah diskrit Hanya orbital yang setengah terisi yang dapat berperan dalam pembentukan ikatan kovalen; oleh karena itu jumlah susunan ikatan ditentukan oleh jumlah elektron dari orbital yang setengah terisi. Elektron di orbital selain orbital s akan membentuk ikatan yang memiliki arah spasial tertentu dan juga diskrit; misal orbital p akan membentuk ikatan dengan arah tegak lurus satu sama lain.

  9. Ikatan Atom O +  H H  + dipole 104o H dipole F Contoh : 1 H: 1s1 8 O: [He]2s22p4 1 H: 1s1 9 F: [He]2s22p5

  10. Ikatan Atom Hibrida dari fungsi gelombang s dan p 6 C: [He]2s22p2 Hibrida dari fungsi gelombang s dan p pada karbon membuat karbon memiliki 4 ikatan yang kuat mengarah ke susut-sudut tetrahedron Intan dan methane (CH4) terbentuk dari ikatan hibrida ini. 14Si[Ne]3s23p2 juga membentuk orbital tetrahedral seperti karbon karena hibrida 3s-sp, 4s-4p, dan 5s-5p, sama dengan 2s-2p. 32Ge[Ar]3d104s24p2 50Sn[Kr]4d105s25p2

  11. Ikatan Atom H C H H H Karena ikatan kovalen adalah diskrit dalam jumlah maupun arah, maka terdapat banyak kemungkinan struktur ikatan tergantung dari ikatan mana yang digunakan oleh setiap atom. Contoh: senyawa hidrokarbon yang terdiri hanya dari atom C dan H. H | HCH | H Methane : CH4. Ikatannya adalah tetrahedral CH

  12. Ikatan Atom Ethane : C2H6. Memiliki satu ikatan CC H H | | HCCH | | H H Propane : C3H8. Memiliki dua ikatan CC H H H | | | HCCCH | | | H H H dst.

  13. Ikatan Atom Rantaian panjang bisa dibentuk oleh ribuan ikatan CC. Simetri ikatan atom karbon dalam molekul ini adalah tetrahedral, dan satu ikatan CC dapat dibayangkan sebagai dua tetrahedra yang berikatan sudut-ke-sudut. Variasi ikatan bisa terjadi sebab tetrahedra pengikat, selain berikatan sudut-ke-sudut dapat pula berikatan sisi-ke-sisi (ikatan dobel) dan juga berikatan bidang-ke-bidang (ikatan tripel). Contoh: ethylene C2H4, Contoh: acetylene C2H2 H H | | HCCH HCCH

  14. Ikatan Atom Peningkatan kekuatan ikatan sebagai hasil dari terjadinya ikatan multiple disertai penurunan jarak antar atom karbon. 1,54 Ä pada ikatan tunggal, 1,33 Ä pada ikatan dobel, 1,20 Ä pada ikatan tripel. Ikatan CC juga bisa digabung dari ikatan tunggal dan ikatan dobel, seperti yang terjadi pada benzena.

  15. Susunan Atom, Atom Berikatan Tak Berarah dan Sama Besar Susunan Atom-atom yang Berikatan Tak Berarah Atom berukuran sama Atom-atom material padat akan terkumpul secara ringkas / kompak menempati ruang sekecil mungkin. Dengan cara ini jumlah ikatan per satuan volume menjadi maksimum yang berarti energi ikatan per satuan volume menjadi minimum. Sebagai pendekatan pertama kita memandang atom sebagai kelereng keras. Secara geometris, ada 12 kelereng yang dapat berposisi mengelilingi 1 kelereng (terletak di pusat) dan mereka saling menyentuh satu sama lain. Ada 2 macam susunan kompak yang teramati pada banyak struktur metal dan elemen mulia, yaitu hexagonal close-packed (HCP) dan face-centered cubic(FCC).

  16. Susunan Atom, Atom Berikatan Tak Berarah dan Sama Besar Face-Centered Cubic (FCC) Hexagonal Closed-Packed (HCP) 6 atom mengelilingi 1 atom di bidang tengah 6 atom mengelilingi 1 atom di bidang tengah 3 atom di bidang atas, tepat di atas 3 atom yang berada di bidang bawah, 3 atom di bidang atas, berselang-seling di atas 3 atom di bidang bawah,

  17. Susunan Atom, Atom Berikatan Tak Berarah dan Sama Besar Semua elemen mulia membentuk struktur kompak jika membeku pada temperatur sangat rendah, Sekitar 2/3 dari jenis metal membentuk struktur HCP atau FCC pada temperatur kamar. 1/3 dari jenis metal yang tidak membentuk struktur struktur kompak pada temperatur kamar adalah metal alkali (Na, K, dll) dan metal transisi (Fe, Cr, W, dsb). Mereka cenderung membentuk struktur body-centered cubic (BCC). Walaupun kurang kompak, susunan ini memiliki energi total relatif rendah. Kebanyakan metal alkali berubah dari BCC ke FCC atau HCP pada temperatur yang sangat rendah. Hal ini menunjukkan bahwa susunan kurang kompak yang terjadi pada temperatur kamar adalah akibat dari pengaruh energi thermal Susunan BCC pada metal transisi diduga sebagai akibat dari ikatan metal ini yang sebagian berupa ikatan kovalen (yang merupakan ikatan berarah).

  18. Susunan Atom, Atom Berikatan Tak Berarah dan Tidak Sama Besar Susunan Atom-atom yang Berikatan Tak Berarah Atom berukuran tidak sama Ikatan ion membentuk struktur yang terdiri dari atom-atom yang berbeda ukuran karena anion dan kation pada umumnya sangat berbeda ukuran. Perbedaan ini terjadi karena transfer elektron dari atom yang elektro-positif ke atom yang elektronegatif Membuat ukuran anion > kation. Kation : ion positif sebagai hasil dari atom elektropositif yang kehilangan satu atau lebih elektron. Anion : ion negatif sebagai hasil dari atom elektronegatif yang memperoleh tambahan elektron. Ikatan ini tak berarah dan juga tidak diskrit, namun pada skala besar kenetralan harus tetap terjaga.

  19. Susunan Atom, Atom Berikatan Tak Berarah dan Tidak Sama Besar Bilangan Koordinasi Bilangan yang menunjukkan perbandingan jumlah ion elemen A yang mengelilingi ion elemen K yang lebih kecil disebut bilangan koordinasi (Ligancy). Bilangan Koordinasitergantung dari perbedaan radius antara Kation dan Anion makin besar perbedaannya, ligancy akan semakin kecil. [2]

  20. Susunan Atom, Atom Berikatan Tak Berarah dan Tidak Sama Besar Atom dengan ikatan tak terarah : Atom berukuran tidak sama [2]

  21. Susunan Atom, Atom Berikatan Tak Berarah dan Tidak Sama Besar HCP FCC Rasio radius di mana anion saling menyentuh dan juga menyentuh kation sentral disebut rasio radius kritis, sebab di bawah rasio ini jarak kation-anion menjadi lebih besar dibanding jarak keseimbangan antar ion. Polyhedra yang terbentuk dengan menghubungkan pusat-pusat anion yang mengelilingi kation sentral disebut polihedra anionatau polihedra koordinasi.

  22. Peran Ikatan Atom H HCP C H H H Polihedra ikatan dan polihedra koordinasi dapat dilihat sebagai sub-unit yang jika disusun akan membentuk struktur padatan tiga dimensi. Cara bagaimana mereka tersusun akan menentukan apakah material berbentuk kristal atau nonkristal (gelas) dan jika berbentuk kristal struktur kristalnya akan tertentu. Polihedra ini bukan besaran fisis tetapi hanya merupakan sub-unit yang lebih mudah dibayangkan daripada atom, dan dengan menggunakan pengertian ini dapat dilakukan pembahasan mengenai struktur lokal secara terpisah dari struktur besarnya (struktur makro).

  23. Peran Ikatan Atom Polihedra koordinasi berperilaku sebagai suatu unit yang erat terikat jika valensi atom sentral lebih dari setengah dari total valensi atom yang terikat dengannya. Jika valensi atom sentral sama dengan valensi total atom yang mengelilinginya maka sub-unit itu adalah molekul. Titik leleh suatu material bergantung dari kekuatan ikatan atom. Ia makin rendah jika polihedra sub-unit terbangun dari kelompok atom yang diskrit, yang terikat satu sama lain dengqan ikatan sekunder dibandingkan dengan bila ikatannya primer. Contoh: methane, CH4,titik leleh 184oC; ethane, C2H6, titik leleh 172oC; polyethylene, titik leleh 125oC; polyethylene saling terikat dengan ikatan C-C dapat stabil sampai 300oC.

  24. Course Ware Mengenal Sifat Material Ikatan Atom dan Susunan Atom Sudaryatno Sudirham

More Related