RESUME FISIKA ZAT PADAT

IKATAN KRISTAL

Nama : Hernanda Imawan

NIM : 1203081

Kristal tersusun dari atom atom atau ion ion (untuk kristal ionic) penyusunnya. Atom atom ini

saling berikatan sehingga membentuk suatu kristal. Atom atom atau ion ion dalam kristal tetap

bersatu karena adanya interaksi tarik menarik atau disebut dengan gaya elektrostatis antara muatan

muatan positif pada inti atom dengan muatan muatan negative yaitu elektron electron yang

mengelilingi inti atom.

Kristal terdiri dari atom atom yang bersatu. Untuk memecahkan komponen komponen dari

kristal menjadi atom atom bebas yang netral pada keadaan diam dan jarak tak hingga maka

dibutuhkan energi, yang disebut dengan Energi kohesi. Ketika kristal terdiri dari ion ion, atau

kirtal ionic maka energi yang dibutuhkan untuk memecahkannya disebut Energi Lattice.

1. Ikatan Kristal pada Gas Mulia (Golongan VIII A)

Gas gas mulia atau gas inert dapat membentuk kristal kristal sederhana. Kristal kristal

sederhana ini kemudian dapat berikatan satu sama lain. Hal ini disebabkan adanya Interaksi

Van Der Waals-London.

a. Interaksi Van Der Waals-London.

Interaksi Van Der-Waals-London dapat terjadi pada gas mulia (golongan VIII A)

seperti Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Interaksi Van Der Waals-London erjadi ketika gas mulia

suhunya diturunkan, sehingga membentuk padatan. Padatan ini memiliki ikatan yang

disebabkan oleh momen dipol magnet.

b. Interaksi Repulsif

Selain interaksi Van Der Waals-London, ikatan kristal pada gas mulia juga

memiliki interaksi repulsive. Repulsive artinya saling tolak mennolak. Interaksi repulsive

terjadi ketika daua buah atom bersama saling tumpang tindih, sehingga merubah energi

elektrosatik system. Atom atom yang saling tumpang tindih ini memiliki energi repulsive

terhadap atom yang berada d dekatnya. Sedangkan, untuk atom atom yang berjauhan, maka

hal ini mengakibatkan munculnya prinsip larangan Pauli, yaitu bahwa dua buah atom tidak

boleh memiliki bilangan kuantum yang sama. Energi dari interaksi Repulsif ini dapat

ditulis :

=

12 , dimana B = Konstanta= parameter empiris.

Energi Potensial Lenard-Jones

Uf (R) = 1

2(4 ){(

)12 (

)6}

c. Energi Kohesi dan Konstanta Kesetimbangan Kisi

Energi Kohesi pada suhu 0 K adalah

Uf (R) = 2[ (12,13)(

)12 (14,45)(

)6]

Konstanta Kesetimbangan Kisi

Ut (R) = 1

2 (4 [ (

)12 (

)6 )

2. Ikatan Ionik

Ikatan ionic terbentuk dari ion positif dan ion negative. Akibat adanya gaya elektrostaik

antara kedua muatan tersebut menyebabkan ikatan ion menjadi ikatan yang kuat. Dua sturktur

kristal yang berikatan ionic yang sering ditemui adalah NaCl dan CeCl. Ikatan ionic dapat

terjadi antara atom tom yang memiliki beda keelektronegativitasan tinggi. Semakin tinggi

bedda keelektronegativitasannya, maka semakin kuat ikatan ioniknya.

a. Energi Elektrostatik = Energi Madelung

Dalam ikatan ionic, gaya yang menyebabkan ion ion berikatan adalah gaya elektrostatik.

Sehingga, kristal ionic memiliki energi ikat yang disebut dengan Energi Elektrostatik atau

disebut juga Energi Madelung. Interaksi antara atom I dengan atom j bisa dinyatakan

dengan energi

Uf = Energi repulsive hanya terjadi pada atom atom terdekat , sehingga

Uij =

2

Uf =

2

Dimana = 2

disebut Konstanta Madelung

Maka

Utotal = NUf = N (

2

)

Pada Jarak seimbang (equilibrium) (R=R0) pada T = 0 K

N (

+ 2

) = R0

Ro2

=

2

=

=2

Uf = N (2

02

2

) = (

2

)(

1)

Energi Madelung = (

)

Nilai Energi Ikat Ionik pada T = 0 K

Uf = 2ln (2)2

(1

)

3. Ikatan Kristal Kovalen

Ikatan Kovalen terbentuk karena hampir setiap unsur memiliki ruang kosong dan orbit luar

berenergi rendah. Makin rendah energi suatu orbit, makin tinggi stabilitas electron di dalamnya.

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk antara dua atom dengan pemakaian bersama

sepasang electron atau lebih. Ikatan kovalen terjadi karena kecenderungan atom-atom untuk

mencapai konfigurasi electron atom gas mulia (kaidah octet). Ikatan kovalen merupakan gaya

tarik-menarik yang terjadi ketika setiap atom memasok 1 elektron yang tidak berpasangan untuk

dipasangkan dengan yang yang lain. Dan ada satu ruang kosong untuk menerima electron dari

atom lain. Sehingga 2 elektron ditarik oleh kedua inti atom tersebut.

4. Ikatan Logam

Ikatan kimia pada atom logam dibentuk oleh gaya tarik menarik electron oleh inti yang

berbeda. Electron pada suatu atom ditarik oleh inti atom tetangganya, dan electron ini disharing

dengan inti atom lain yang mengelilinginya. Atom atom logam memiliki nilai electron valensi

yang rendah, sehingga terdapat banyak ruang kosong. Hal ini menyebabkan electron dapat

berpindah secara bebas. Electron bebas dalam orbit ini berfungsi sebagi perekat atu lem. Atom

atom logam dapat berikatan ke segala arah sehingga dapat menjadi molekul yang besar.

Akibatnya, ikatannya kuat sehingga atom logam berbentuk padat.

5. Ikatan Hidrogen

Ikatan hydrogen terjadi antara atom hydrogen dengan atom lainnya dengan bentuk ikatan

kovalen. Karena hydrogen hanya mempunyai satu electron, maka hydrogen akan membentuk

ikatan hanya denhan satu atom lainnya. Ikatan hydrogen memiliki karakteristik ion yang besar,

keadaan dibentuk hanya antara atom-atom yang paling elektronegatif, terutama F, O, dan N.

energi ikat dari ikatan hydrogen adalah 0,1 eV. Pada bentuk ikatan hydrogen yang kuat, atom

hydrogen kehilangan elektronnya karena diberikan kepada atom atau molekul lainnya yang

mempunyai proton bebas sehingga membetuk ikatan hydrogen.