140 likes | 732 Views
Bab 1 ZAT PADAT IKATAN ATOMIK DALAM KRISTAL. Kekristalan Zat Padat. Zat padat dapat dibedakan menjadi: Kristal yaitu bila atom atau molekul penyusun tersusun dalam bentuk pengulangan kontinu untuk rentang yang panjang, terbentuk dari larutan, lelehan, uap, atau gabungan dari ketiganya.
E N D
Bab 1 ZAT PADAT IKATAN ATOMIK DALAM KRISTAL
KekristalanZatPadat • Zat padat dapat dibedakan menjadi: • Kristal yaitu bila atom atau molekul penyusun tersusun dalam bentuk pengulangan kontinu untuk rentang yang panjang, terbentuk dari larutan, lelehan, uap, atau gabungan dari ketiganya. • Kristal dapat terbentuk dalam; • - Kristal tunggal • - Polikristal • - Mikrokristal • - Nanokristal • Amorf yaitu zat padat yang tidak memiliki bentuk pengulangan keteraturan, jangkauan keteraturan atom biasanya sampai tetangga kedua.
IKATAN ATOMIK DALAM KRISTAL Gaya–gaya Antar Atom • Struktur spasial terbangun oleh gaya-gaya antar atom dalam kristal • Dari jarak atom dalam kristal yang berkisar sekitar 1Å bersifat listrik-magnet; - tarik-menarik (coulomb) - tolak-menolak antar lawan elektron • Jarak stabil antara ion-ion tergantung dari kesetimbangan antara dua macam gaya tadi. • macam dan kekuatan ikatan atomik ditentukan oleh struktur elektron dari atom-atom yang membentuk kristal • ikatan atomik sangat ditentukan oleh kecenderungan atom-atom dalam kristal untuk memperoleh konfigurasi elektron seperti yang dipunyai oleh atom-atom gas mulia.
Macam Ikatan Atom Dalam Kristal Terjadi karena gaya tarik elektrostatik (Coulomb) antara ion positif dan ion negatif. Contoh : kristalNaCl , ion Na+ dikelilingi oleh 6 ion Cl-. Ikatan ionik Besarnya energi tarik menarik Coulomb: Besarnya energi tolak menolak Pauli: Dan energi potensial totalnya adalah: KonstanMadelung
Contoh soal:Dalam kristal NaCl, jarak kesetimbangan r antara ion adalah 2,81Å. Cari energi potensial totalnya. • Jawaban: Karena α = 1,748 dan n = 9, energi potensial ion dengan tanda positif atau negatif adalah;
Contoh soal: Tunjukkan bahwa kelima suku pertama pada deret konstan Madelung untuk CsCl adalah Jawaban: 3 2 5 4 1 Maka konstan Madelung α adalah:
Ikatan kovalen Ikatan yang terjadi karena adanya pemakaian bersama elektron-elektron dari atom-atom yang bersangkutan. Contoh ikatan kovalen : INTAN Karbon = 1s2 2s2 2p2 membutuhkan 4 elektron agar kulitnya penuh (2p6). Ini diperoleh dari pemakaian 4 atom C Jadi 1 atom C akan berikatan kovalen dengan 4 atom C lainnya , membentuk intan.
Contohsoal:Tunjukkanbahwasudutdiantaraikatanantara atom H-H pada CH4adalah 190,5˚ Jawaban : Pada CH4, (metana) karbon terletak pada golongan 4, karena itu memiliki 4 elektron terluar. Karbon membentuk 4 ikatan dengan hidrogen, penambahan 4 elektron yang lain - seluruhnya 8, dalam 4 pasang. Karena membentuk 4 ikatan, semuanya harus menjadi pasangan ikatan. Empat pasangan elektron tertata dengan sendirinya pada jarak yang disebut susunan tetrahedral. Tetrahedron adalah piramida dengan dasar segitiga. Atom karbon terletak di tengah-tengah dan hidrogen pada empat sudutnya. Semua sudut ikatan adalah 109.5°.
Ikatan logam • Setiap logam mempunyai elektron valensi (elektron terluar) yang sangat mudah bergerak. • Elektron-elektron valensi dilukiskan sebagai lautan awan/gas elektron yamg membungkus ion-ion positif. • Ikatan antara gas elektron ini disebut ikatan logam • Sebagai contoh, perhatikan atom natrium (11Na) dengan konfigurasi elektron dalam orbital atom sebagai berikut : Gambar : Struktur ikatan logam 11Na = 1s2 – 2s2 – 2p6 – 3s1
Ikatan van der waals Terjadinya interaksi antara momen dipole listrik dari atom bertetangga. Energi interaksinya memiliki bentuk : EVDW = - A/ r6 Energi tolak-menolak : Energi interaksi dalam ikatan Van der Waals: Erep = B/ r12 E(r) = - A/ r6 + B/r12 Energi potensial Lennard-Jones: E(r) = 4ε [(σ/ r12) – (σ/r6)]
Contoh soal: Bagaimanakah pengaruhnya pada energi-kohesif kristal ionik dan kovalen dari;(a).gaya van der waals, dan (b)osilasi titik-titik dari ion dan atom disekitar titik kesetimbangannya • Jawaban : (a). Gaya van der waals akan menaikkan energi kohesif karena bersifat tarik menarik. (b). Osilasi titik-nol akan menurunkan energi kohesif karena osilasi itu menyatakan modus kepemilikan energi yang ada dalam zat padat, tetapi tidak dalam atom individual atau ion individual.
Ikatan Hidrogen Ikatan O-H: Terjadi karena keelektronegatifan unsur-unsur dalam ikatan kovalen H < C < N < O < F H2O padat Jarak H-O = 1,75 Å H2O cair Jarak H-O = 0,96 Å