Hellna Tehubijuluw Kimia Anorganik, Kimia – FMIPA Unpatti ZAT PADAT Hellna Tehubijuluw Kimia Anorganik, Kimia – FMIPA Unpatti

Padatan Kristalin dan Amorf Partikel tersusun dengan susunan teratur di ruang (3D). Amorf: Partikel tidak memiliki keteraturan di ruang.

Bilangan Koordinasi Bilangan koordinasi suatu atom atau ion adalah: Jumlah atom atau ion tetangga terdekat Contoh: Natrium klorida membentuk struktur kubus sederhana dengan bilangan koordinasi untuk ion Na+ dan ion Cl- masing-masing adalah enam (lihat Gambar 1.)

Kita lihat satu partikel ion dalam kisi NaCl, misalnya Na+ dalam sel satuan kubus berpusat muka. Ion-ion tetangga pertama terdekat adalah 6 ion Cl- pada posisi pusat muka (Gambar 1 ……….1) Tetangga kedua terdekat berikutnya adalah 12 ion Na+ yang tersusun pada posisi-posisi di tengah rusuk sel satuan (Gambar 1……2) Tetangga ketiga terdekat berikutnya adalah 8 ion Cl- pada sudut-sudut kubus (Gambar 1…………………3)

Gambar 1.Struktur kubus kisi NaCl 3 1 2 Gambar 1.Struktur kubus kisi NaCl

Masing-masing atom karbon terikat oleh 4 ikatan kovalen dalam ruang tetrahedral, pada empat atom karbon lain (Bilangan Koordinasi = 4)

Kisi Ruang dalam sel satuan

Sumbu kristalografi dan sudut antara sumbu 3 sisi : a, b, c 3 sudut : , , γ Sumbu kristalografi dan sudut antara sumbu

Untuk bentuk sistem kristal yang berbeda, juga terdapat perbedaan bentuk kisi di dalam sistem kristal tersebut, dimana sesuai dengan susunan spesifik dari atom/ion. Berikut ini sistem dua dimensi dengan macam kisi yang paling sederhana yang mengandung hanya satu poin kisi yang disebut dengan Primitif (P) Serupa, untuk masing-masing sistem kristal tiga dimensi, selalu sel satuan primitif terdiri dari atom-atom yang berada pada posisi sudut dari parallelepiped khusus (yaitu gambar padatan dengan muka adalah jajaran genjang).

Gambar 2. Sel satuan primitif tetragonal Misalnya Gambar 2 memperlihatkan kisi primitif (simbol P) untuk sistem tetragonal Gambar 2. Sel satuan primitif tetragonal

Untuk bentuk kisi yang lainnya, simetri translasi dari titik sudut ini adalah simetri tambahan ke dalam sel satuan. Yang paling sederhana adalah pusat badan (body centred), seperti pada Gambar 3, dimana disana juga ada suatu atom pada posisi centre (pusat) dari sel satuan (dengan koordinat fraksi (1/2, 1/2, 1/2). Untuk kisi body-centred ini, jika suatu atom atau ion ditempatkan pada x, y, z maka disana harus ada satu tempat yang identik pada x+1/2, y+1/2, z+1/2. Simbol untuk body centred adalah I.

Gambar 3. Unit sel kubus pusat badan (body centred)

Kemudian ada juga dua kemungkinan bentuk face centred sel satuan Kemudian ada juga dua kemungkinan bentuk face centred sel satuan. Suatu kisi dimana semua face (muka) memiliki sentralnya ditempati atom diberi simbol F. Jika hanya satu pasang face ditengah, maka tipe kisinya disimbolkan dengan A, B atau C bergantung pada permukaan dimana centre terjadi. Misalnya, jika atom atau ion terletak pada face yang dibuat oleh sumbu a dan b, kisinya disimbolkan dengan C-centred. Contoh face-centred diperlihatkan pada Gambar 4.

Gambar 4. (i) Kubus pusat muka (F), (ii) Pusat muka ortorombik

Hubungan parameter sel Tabel 1.Tujuh Sistem Kristal Hubungan parameter sel Kelompok kristal a = b = c a = b  c a  b  c a  b  c  =  =  = 90  =  = 90,   90       90  =  = 90,  = 120  =  =   90 Kubus Tetragonal Ortorombik Monoklinik Triklinik Heksagonal Trigonal (rombohedral)

Tabel 2. Kisi Ruang atau Kisi Bravais Sistem Kristal Kisi Bravais Kubus Tetragonal Ortorombik Monoklinik Triklinik Heksagonal Trigonal (rombohedral) P, I, F P, I P, C, I, F P, C P P* *sering kisi rombohedral primitif dirujuk sebagai R

Gambar 5. Kisi Bravais

Bidang Kisi

Hukum Bragg adalah : dimana : n = 1,2,3,4…….; d = jarak antar bidang  = panjang gelombang sinar-X;  = sudut difraksi Gambar 5 : Ilustrasi hukum Bragg

Bidang kisi kristal kubus 001 011 c* 101 111 * * b* 000 110 * a* 100 110

Gambar 6. Heksagonal (lapis dua) dan tumpukan kubus (lapis tiga)

Struktur Raksasa Logam Struktur Terjejal Heksagonal terjejal (hexagonal close packing/hcp) Be, Mg Kubus terjejal (cubic close packing/ccp or fcc) Ca, Sr, Cu, Ag, Au

Jumlah partikel per sel satuan Dalam sel satuan tiga dimensi, atom-atom berbagi dan menghasilkan jumlah yang proporsional (sebanding) seperti diberikan pada Tabel 3. Tabel 3. Proporsional jumlah dalam sel satuan tiga dimensi Posisi poin Fraksi kisi Sudut/pojok Rusuk Muka Badan 1/8 1/4 1/2 1

Volume satual sel berbentuk kubus yang terisi partikel