1 / 22

Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Ini

Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Ini. Kuliah terbuka kali ini berjudul “ Mengenal Sifat Material II”. Disajikan oleh Sudaryatno Sudirham melalui www.darpublic.com. Sesi 1 Ikatan Atom dan Ikatan Molekul. Ikatan Atom.

trella
Download Presentation

Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Ini

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. SelamatDatangDalamKuliah Terbuka Ini

  2. Kuliahterbuka kali iniberjudul“MengenalSifat Material II”

  3. DisajikanolehSudaryatno Sudirhammelaluiwww.darpublic.com

  4. Sesi 1Ikatan AtomdanIkatanMolekul

  5. Ikatan Atom Gaya Ikat : gaya yang menyebabkandua atom menjaditerikat; gayainiterbentukjikaterjadi penurunanenergi total ketikadua atom salingmendekat Ikatan Primer : Kuat IkatanSekunder : Lemah IkatanKovalen : terbentukkarena orbital yang setengahterisidaridua atom salingoverlap. IkatanHidrogen : terbentukkarenagayatarikantardipole di manahidrogenmenjadiujungpositifdari dipole . Ikatan Metal : terbentukolehterjadinyapeningkatanperluasanspasialdarifungsigelombangelektronvalensi, ketikasejumlah atom metal salingberdekatan. Ikatan van der Waals : terbentukkarenadipole yang fluktuatifdari atom. Ikatan Ion : terbentukolehgayatarikelektrostatikantaradua ion yang berlawanantanda. Inti Ion : atom yang kehilanganelektronvalensi

  6. Ikatanterarah: kovalen dipole permanen Ikatantakterarah: metal ion van der Waals terutamapadaIkatan metal yang terjadiantarasejumlahbesar atom terutamaterjadipadaikatankovalenantaraunsur non metal: Nitrogen; Oksigen; Carbon; Fluor; Chlor atom denganikatantakterarahpadaumumnyaterkumpulsecararapat (kompak) danmengikutiaturangeometris yang ditentukanolehperbedaanukuran atom atom denganikatanterarahakanterkumpulsedemikianrupasehinggaterpenuhisudutikatan walaupunkitabedakanikatan atom berarahdanikatantakberarah, namumdalamkenyataan material bisaterbentukdaricampuranduamacamikatantersebut

  7. z z z 2py 2px 2pz y y y x x x Atom denganikatanterarah Sifatikatan : diskritdalamjumlahdanarah. Arahditentukanoleh status kuantumdarielektron yang berperandalamterbentuknyaikatan Contoh : H2.Walaupun atom H memiliki 1 elektron di orbital 1s yang berartimemilikisimetri bola, namunikatan 2 atom H tetapdiskrit yang berartisetiap atom H hanyaakanterikatdengansatu atom H yang lain Elektron di orbital yang lain akanmembentukikatan yang memilikiarahspasialtertentudanjugadiskrit; misal orbital pakantegaklurussatusama lain.

  8. O  + H H  + dipole 104o H dipole F Hanya orbital yang terisisetengah yang dapatberperandalampembentukanikatankovalen; olehkarenaitujumlahsusunanikatanditentukanolehjumlahelektrondari orbital yang setengahterisi. 1 H: 1s1 8 O: [He]2s22p4 1 H: 1s1 9 F: [He]2s22p5

  9. Hibridadarifungsigelombang s dan p bisaterjadi 6 C: [He]2s22p2 Hibridadarifungsigelombang s dan p padakarbonmembuatkarbonmemiliki 4 ikatan yang kuatmengarahkesusut-sudut tetrahedron Intandan methane (CH4) terbentukdariikatanhibridaini. 14Si[Ne]3s23p2 jugamembentuk orbital tetrahedral sepertikarbonkarenahibrida 3s-sp, 4s-4p, dan 5s-5p, samadengan 2s-2p. 32Ge[Ar]3d104s24p2 50Sn[Kr]4d105s25p2 Karenaikatankovalenadalahdiskritdalamjumlahmaupunarah, makaterdapatbanyakkemungkinanstrukturikatan, tergantungdariikatanmana yang digunakanolehsetiap atom.

  10. H C H H H Sebagaicontohadalahsenyawahidrokarbon yang terdirihanyadari atom C dan H. H | HCH | H Methane : CH4. Semuaikatannyaadalah tetrahedral CH H H | | HCCH | | H H Ethane : C2H6. Memilikisatuikatan CC H HH | | | HCCCH | | | H HH Propane : C3H8. Memilikiduaikatan CC dst.

  11. Rantaianpanjangbisadibentukolehribuanikatan CC. Simetriikatan atom karbondalammolekuliniadalah tetrahedral, dansatuikatan CC dapatdibayangkansebagaiduatetrahedra (yang disebuttetrahedrapengikat), yang berikatansudut-ke-sudut. Variasiikatanbisaterjadisebabtetrahedrapengikat, selainberikatansudut-ke-sudutdapat pula berikatansisi-ke-sisi (ikatandobel) danjugaberikatanbidang-ke-bidang (ikatantripel). Contoh: ethylene C2H4, Contoh: acetylene C2H2 H H | | HC CH HC CH

  12. Peningkatankekuatanikatansebagaihasildariterjadinyaikatan multiple disertaipenurunanjarakantar atom karbon: 1,54 Ä padaikatantunggal 1,33 Ä padaikatandobel 1,20 Ä padaikatantripel Ikatan CC jugabisadigabungdariikatantunggaldanikatandobel, seperti yang terjadipadabenzena

  13. Atom denganIkatanTakTerarah Atom berukuransama Padaikatantakterarahkitadapatmengharapkanbahwa atom-atom material dalamkeadaanpadatakanterkumpulsecararingkas / kompakmenempatiruangsekecilmungkin. Dengancarainijumlahikatan per satuan volume menjadimaksimum yang berartienergiikatan per satuan volume menjadi minimum. Sebagaipendekatanpertamakitamemandang atom sebagaikelerengkeras. Secarageometris, ada 12 kelereng yang dapatberposisimengelilingi 1 kelereng (terletak di pusat) danmerekasalingmenyentuhsatusama lain. Ada 2 macamsusunankompak yang teramatidalambanyakstruktur metal danelemenmulia, yaituhexagonal close-packed (HCP) danface-centered cubic (FCC).

  14. Face-Centered Cubic (FCC) Hexagonal Closed-Packed (HCP) 6 atom mengelilingi 1 atom di bidangtengah 6 atom mengelilingi 1 atom di bidangtengah 3 atom di bidangatas, tepat di atas 3 atom yang berada di bidangbawah, 3 atom di bidangatas, berselang-seling di atas 3 atom di bidangbawah,

  15. Semuaelemenmuliamembentukstrukturkompakjikamembekupadatemperatursangatrendah, dansekitar 2/3 darijenis metal membentukstruktur HCP atau FCC padatemperaturkamar. 1/3 darijenis metal yang tidakmembentukstrukturstrukturkompakpadatemperaturkamaradalah metal alkali (Na, K, dll) dan metal transisi (Fe, Cr, W, dsb). Merekacenderungmembentukstrukturbody-centered cubic (BCC). Walaupun kurang kompak, susunan ini memiliki energi total relatif rendah. Kebanyakan metal alkali berubahdari BCC ke FCC atau HCP padatemperatur yang sangatrendah. Hal inimenunjukkanbahwasusunankurangkompak yang terjadipadatemperaturkamaradalahakibatdaripengaruhenergi thermal Susunan BCC pada metal transisididugasebagaiakibatdariikatan metal ini yang sebagianberupaikatankovalen (yang merupakanikatanberarah).

  16. Atom denganIkatanTakTerarah Atom berukurantaksama Ikatan ion membentukstruktur yang terdiridari atom-atom yang berbedaukurankarena anion dankationpadaumumnyasangatberbedaukuran. Perbedaaniniterjadikarena transfer elektrondari atom yang elektro-positifke atom yang elektronegatifmembuat anion berukuranlebihbesardarikation. Anion : ion negatifsebagaihasildari atom elektronegatif yang memperolehtambahanelektron. Kation : ion positifsebagaihasildari atom elektropositif yang kehilangansatuataulebihelektron. Ikataninitakterarahdanjugatidakdiskrit, namunpadaskalabesarkenetralanharustetapterjaga.

  17. BilanganKoordinasi Bilangan yang menunjukkanperbandinganjumlah ion elemen A yang mengelilingi ion elemen K yang lebihkecildisebutbilangankoordinasi (Ligancy). BilanganKoordinasitergantungdariperbedaan radius antara ion K dan A : makinbesarperbedaannya, ligancyakansemakinkecil.

  18. HCP FCC Rasio radius di mana anion salingmenyentuhdanjugamenyentuhkationsentraldisebutrasio radius kritis, sebab di bawahrasioinijarakkation-anion menjadilebihbesardibandingjarakkeseimbanganantar ion. Polyhedra yang terbentukdenganmenghubungkanpusat-pusat anion yang mengelilingikationsentraldisebutpolihedra anion ataupolihedrakoordinasi.

  19. H HCP C H H H Peranikatan atom Polihedrapengikatdanpolihedrakoordinasidapatdilihatsebagai sub-unit yang jikadisusunakanmembentukstrukturpadatantigadimensi. Cara bagaimanamerekatersusunakanmenentukanapakah material berbentukkristalataunonkristal (gelas) danjikaberbentukkristalstrukturkristalnyaakantertentu. Polihedrainibukanbesaranfisistetapihanyamerupakan sub-unit yang lebihmudahdibayangkandaripada atom, dandenganmenggunakanpengertianinidapatdilakukanpembahasanmengenaistrukturlokalsecaraterpisahdaristrukturbesarnya.

  20. Polihedrakoordinasiberperilakusebagaisuatu unit yang eratterikatjikavalensi atom sentrallebihdarisetengahdari total valensi atom yang terikatdengannya. Jikavalensi atom sentralsamadenganvalensi total atom yang mengelilinginyamaka sub-unit ituadalahmolekul. Titiklelehsuatu material bergantungdarikekuatanikatan atom. Iamakinrendahjikapolihedra sub-unit terbangundarikelompok atom yang diskrit, yang terikatsatusama lain dengqanikatansekunderdibandingkandenganbilaikatannya primer. Contoh: methane, CH4, memilikititikleleh184oC; ethane, C2H6, titikleleh172oC; polyethylene, titikleleh 125oC; polyethylene salingterikatdenganikatan C-C dapatstabilsampai 300oC.

  21. Kuliah Terbuka MengenalSifat Material II Sesi-1 SudaryatnoSudirham

More Related