8.6  Zat Padat Kristal [Kembali]
Kristal adalah sebuah padatan yang terbentuk dari komposisi atom-atom atau ion-ion yang tersusun secara berulang dengan jarak yang teratur.
Isomofisme adalah 2 zat yg mempunyai struktur kristal yg sama.
Suatu zat terdiri dari dua sifat, yaitu polimofr dan amorf. Suatu zat dikatakan bersifat polimorf (banyak bentuk) apabila zat tunggal tersebut mengkristal dalam dua bentuk atau lebih yang belaian pada kondisi yang berlainan.Dan suatu zat dikatakan amorf(tanpa bentuk) apabila zat tunggal tersebut terbentuk zat padat, namun tidak memiliki struktur kristal yang berkembang-biak.
8.6.1 Pengkajian Sinar-X
Seorang ahli fisika bernama Max von Laue mengatakan, apabila sinar-x memang sejenis radiasi elektromagnet seperti cahaya, sinar-x haruslah mempunyai panjang gelombang yang sesuai agar dapat didifraksikan oleh ataom atau ion  dalam suatu kisi kristal. Dalam gambar tersebut terlihat bahwa selisih antara jarak-jarak yang ditunjukan oleh AEA’ dan BGB’ adalah FGH, suatu jarak sebesar 1 λ
. Selisih antara AEA’ dan CKC’ ialah JKL, suatu jarak sebesar 2 λ.Kemudian dalam gambar 8-16 terlihat bahwa untuk segitiga siku-siku EFG, sinus θ dibagi oleh hipotenuse)

EG = d = jarak antara bidang
FG = ½ λ




Jarak FGH merupakan kelipatan bilangan bulat, n, dari panjang gelombang. Didapatkan persamaan Bragg untuk difraksi sinar-X ialah
           

nλ=2d sin θ

            
Suatu cara untuk mengukur sudut pantulan adalah dengan suatu kamera sinar-X seperti pada gambar dibawah ini:





8.6.2 Karakteristik Kristal
Sisi kristal dapat dikelompokan menurut panjang relatif dari  ketiga sumbu sel satuan itu dan besar relatif ketiga sudut yang diapit oleh sumbu-sumbu itu.
Contoh :
Andaikan sebuah kamera difraksi bubuk seperti yang tertera dalam gambar 8-17 mempunyai bilik film dengan diameter 71,62 mm. Bila suatu contoh kristal kalium bromida disinari dengan sinar-X dengan λ = 1,5418Å, jarak antara pasangan garis yang paling hitam pada film itu adalah 33,85 mm (serupa dengan jarak L2 dalam gambar 8-17). Hitunglah jarak antara bidang-bidang ion dalam kalium bromida yang menimbulkan sepasang garis paling hitam itu.


Perhitungan Bilangan Avogadro
Pengukuran sinar-X dapat digunakan untuk menghitung banyaknya atom (atau molekul atau pasangan ion) dalam satu mol. Dari dimensi sel kita dapat menhitung

 
       





8.7 Senyawa Ion [Kembali]

Kecenderungan ion untuk menarik ion lain yang muatan berlawan dan menolak ion lain yang muatannya sama, mengakibatkan teraturnya penataan ion tiga-dimensi.

8.7.1 ukuran ion dan angkabanding jari-jari.
Ukuran relatif dua ion diuraikan oleh angkabanding jari-jari:

Banyaknya tetangga yang dimiliki sebuah partikel dalam sebuah kristal disebut Bilangan Koordinasi (B.K.)
Hubungan angkabanding jari-jari dan bilangan koordinasi

r+/r-
C.N.
<0.15
2
0.15-0.22
3

0.22-0.41
4
0.41-0.73
6

>0.73
8


Menentukan Ukuran Ion
Ukuran sebuah ion yang didapatkan dari pengukuran sinar X dan memiliki perbedaan dari senyawa satu ke lainnya. Ini disebabkan beda dalam rapatan muatan kedua ion positif dan oleh berbagai (penyusunan secara rapat)
Jika angkabanding jari-jari cukup kecil, terjadi persentuhan anion-anion.


Polarisasi Ion
Angkabanding muatan suatu ion dan volumenya disebut rapatan muatan
Ion positif dengan muatan tinggi mempunyai jari-jari kecil, sehingga ion-ion ini mempunyai rapatan muatan yang tinggi, yang menarik dengan kuat elektron didekatnya.
Ion yang terdistorsi bersifat lebih negatif pada sisi yang menghadap ke ion positif, dan lebih positif pada sisi yang lain, maka dikatakan ion negatif itu terpolarisasi
Polarisai tidak berubah rubah menurut waktu, tidak seperti gaya londo, melainkan konstan selama kedua ion itu masih berdamping. Karena ukuranmya lebih besar, ion-ion negatif cenderung lebih mudah terpolarisai daripada ion ion positif.
                                   
8.8 Zat kovalen padat [Kembali]
Zat yang pada umumnya kovalen kebanyakan berada sebagai molekul-molekul  diskrit. Contohnya Brom, Br2, CO2, dll. Dibanding zat-zat ion, zat-zat kovalen memiliki titik leleh dan titik didih lebih rendah.n hal ini disebabkan oleh fakta bahwa untuk melelehkan zat padat molekul tauapun menguapkan cairan molekul hanya membutuhkan energi secukupnya untuk mengalahkan gaya tarik van der Waals antara molekul-molekul. Ikatan kovalen antara atom-atom dapat kuat, namun gaya tatik antar molekul relatif lemah.

8.8.1 Struktur Es dan Air

tersebut menunjukkan bahwa tiap molekul air mempunyai tetangga terdekat, dengan struktur keseluruhan mengutamakan pengelompokan heksagonal yang berulang, yang ditata sedemikian hingga ruang-ruang kosong yang besar tersebut menembus kristal es tersebut.
Pengkajian sinar-x dari air (cair) menyatakan bahwa strukturnya agak mirip dengen struktur es. Namun pada waktu meleleh, volume air hanyalah 90% dari volume es. Ini menunjukkan struktur es roboh sebagian dan terdapat ruang hampa didalam es tersebut. Dan cairan lebih rapat dibanding zat padatnya, karna kebanyakan zat mengembang apabila dilelehkan.

8.9. Zat Padat Logam ( Metallic Solids) [Kembali]
Zat padat yang paling sederhana ialah zat padat yang mengandung atom-atom dari satu unsur saja, contohnya logam-logam. Atom-atom dalam logam disusun dengan cara yang efisisen. Dengan atom identik angka banding antara jari jari dan bilangan koordinasi maksimum adalah 1 dan 12. Tiga struktur yang terlazim antara lain :
1.      Kubus berpusat tubuh membunyai B.K. = 8
2.       Kubus berpusat muka mempunyai B.K. = 12
3.      Terkemas-mempat heksagonal mempunyai B.K. = 12
Dua yang terakhir merupakan contoh dari kemasan semampat mungkin untuk bola-bola identik, baik untuk atom maupun peluru kanon. Pola kubus berpusat muka dapat juga dilihat sebagai kemasan tipe heksagonal, seperti yang ditunjukan dalam Gambar 8-30, dimana pola ini dibandingkan dengan struktur terkemas-mampat heksagonal.
Unsur seperti kromium, besi, wolfram, natrium, dan kalium mengkristal dalam pola berpusat –tubuh.  Kisi seperti alumunium, tembaga, perak, emas, platina, timbel mengkristal dalam kisi berpusat-muka. Kisi terkemas-mampat heksagonal adalah magnesium, zink dan kadmium.
Zat logam yang paling lazim adalah unsur, tetapi terdapat banyak senyawa antar-logam yang memiliki sifat-sifat khas logam, contohnya : 


8.9.1 Sifat Logam.
1. Sifat Kimia
Sifat logam dalam sifat kimia adalah bersifat sebagai donor elektron dalam reaksi-reaksi. Ion-ion yang dihasilkan biasanya adalah ion positif.
2.Sifat fisika
Karakteristik sifat logam dalam sifat fisika adalah daya hantar jenis listrik yang tinggi, daya hantar jenis panas yang tinggi
8.9.2 Elektron dalam Ikatan Logam
 Sifat fisika logam menyatakan bahwa ikatan-ikatan valensi yang mengikat atom-atom satu sama lain bukan merupakan ikatan ion dan ikatan kovalen sederhana.
Menurut pandangan sekarang, suatu logam terdiri dari suatu kisi ketat dari ion-ion positif, dan disekitarnya terdapat larutan ( atau atmosfir) elektron-elektron valensi. Bila diberikan energi, elektron-elektron ini mudah dioperkan dari atom ke atom. Sistem ikat ini, unik bagi logam, diikenal sebagai ikatan logam.      
Jika satu ujung sepotong logam dipanasi, di situ elektron bergerak kian kemari dengan cepat, dan bercampur dengan elektron yang bergerak dengan cepat juga tetapi kurang berenergi dari daerah yang lebih dingin. Gerakan elektron valensi mirip dengan gerakan acak molekul-molekul gas.

8.10 Susunan Partikel [Kembali]
Partikel individu cenderung menata diri sefisien mungkin, dengan pola:
  1. Partikel yang saling menarik berdekatan.
  2. Partikel yang saling menolak akan berjauhan.
  3. Semua partikel tersusun secara simetris, sehingga meminimalkan energi tarikan dan tolakan.
Kecacatan susunan dalam partikel :
struktur yang kehilangan atom atau ion, dan penataan penataan partikel secara kacau balau disebut struktur cacat kisi
contoh yaitu natrium klorida, dijumpai bahwa agaknya terdapat lubang per mol
kecacatan struktur dapat mengakibatkan sifat listrik yang berguna, seperti semikonduktor, transistor, dan isolator yang dibuat dari kristal sintetik yang cacat.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)