struktur kristal 1

Bab 1. Struktur KristalSusunan atom dalam kristal menentukan sifat dan perilaku zat padatSusunan atom dalam kristal ternyata tidak sama, ada berbagai macam cara susunannya atau ada beberapa macam struktur kristalnyaStruktur kristal yang berbeda mempunyai susunan geometrik yang lainPengetahuan tentang susunan struktur geometrik sangat penting karena ternyata bahwa struktur kristal menentukan sifat-sifat zat padatSuatu benda padat dikatakan kristal apabila atom-atom di dalamnya tersusun secara periodik di dalam ruang.

Ciri-ciri Kristal

Ukurannya terbatas (tidak tak berhingga) Tak mungkin dibuat kristal tanpa cacat geometrik Tak mungkin dibuat kristal tanpa adanya adanya ketak-

mumian zat. Pada suhu T> 0 kelvin, atom-atom dalam kristal bergetar

di sekitar posisi kesetimbangannya

Dalam ideasinya kita gambarkan bahwa keperiodikan ini adalah eksak. Kristal dengan keberkalaan yang eksak dan ukurannya yang tak berhingga dalam

ruang dinamakan kristal sempuma

Vektor Kedudukan Atom-Atom dalam Kristal

Andaikanlah kita mempunyai suatu kristal sempuma yang berdimensi dua. Maka menurut batasannya secara geometrik keadaanya dapal digambarkan dengan sketsa berikut:

bnanR21

Dengan (n1, n2) bilangan bulat yang dapai pula berharga negatif, a dan

b dinamakan vektor basis (basis vector). Perhatikan sketsa berikut:KRISTAL ITU MEMILIKI KESETANGKUPAN TRANSLASI, ARTINYA

APABILA SELUR UH KRISTAL ITU DIGESER SEJAUH VEKTOR DIATAS (YANG MENGHUBUNGI DUA BUAH ATOMNYA) MAKA KEADAANYA

TETAP SAMA.

Beberapa batasan Penting

Kisi kristalDalam kristalografi (telaah mengenai geometri kristal) setiap atom dalam kristal dianggap sebagai suatu titik, tepat pada kedudukan setimbang tiap atom itu di dalam ruang. Pola geometrik yang diperoleh dinamakan kisi kristal , atau secara singkat Kisi.

Kisi BravaisDalam suatu kisi kristal yang khusus, yaitu kisi Bravais, semua titik kisi itu ekivalen, artinya:semua titik itu mempunyai lingkungan geometrik yang tepat sama. Pada kisi bukan Bravais ada titik kisi yang tak ekivalen

BasisPada setiap titik kisi ada suatu basis atom-atom; setiap basis adalah identik dalam komposisinya, susunanya dan orientasinya. Suatu struktur kristal terjadi dengan menempatkan suatu basis pada setiap titik kisi.

Struktur kristal = kisi + bravais[titik-titik bukan atom tetapi titik geometrik]

Beberapa Batasan Penting

Vektor BasisAndaikanlah bahwa setiap titik dalam kisi dua dimensional dapat ditulis sebagai ujung dan vekior R, dengan ; R = n1 a + n2 b dengan (n1,n2) bilangan bulat positif atau negatif, maka a dan b dinamakan vekior basis.Vektor basis itu:a. tidak unik (ada berbagai kemungkinan)

b. harus tidak segaris (tak ko-linier) Sel satuan

Dalam kristal dua dimensi merupakan luas daerah jajaran genjang yang sisi-sisinya dibatasi oleh vektor basis adalah sel satuan. Dalam kristal 3D merupakan volume paralelepipidum yang diatasi vektor basis.Apabila sel serupa itu digeser-geser ke ujung sumbu vektor translasi, maka seluruh kisi kristal akan tercakup olehnya Sel satuan itu:

a. tidak unik , karena vekior basis tidak unikb. tetapi setiap sel satuan iiu sama luasnya.c. dalam contoh di atas sel satuan

mengandung satu titik kisi (4xseperempat titik kisi primitif)

Beberapa Batasan Penting

Sel Primitif dan tak-primitifSel primitif adalah sel satuan yang hanya memiliki satu titik kisi per sel. Sel tak primitif memiliki lebih dan satu titik kisi per sel. Beberapa sifat;a. Luas sel tak-primitif adalah kelipatan dan sel primitifb. Sel primitif dan sel tak primitif berkait dengan pemilihan vektor

basis dalam kisi bravais. Berbagai kemungkinan sel satuan untuk kisi yang sama [sejalan

dengan kemungkinan vektor basisnya]. Dalam tiga dimensi hal ihwalnya sama dengan yang dua

dimensi ,keadaannya hanya ditambah dengan satu dimensi lagi; dengan komentar berikut;a. R = n1 a + n2 b + n3 c , (a,b,c) tak sebidang , non ko-planarb. Sel satuan mengandung pengertian volum, sel

primitif mengandung satu titik kisi per sel

Tipe Kisi 2D

Tipe Kisi 3D

Kisi 3D

http://blog.unila.ac.id/abdurrahmanabe

Simple Cubic (SC)

Based Center Cubic (BCC)

Face Centered Cubic (FCC)

Tugas 1

1. For cesium chloride, take the fundamental lattice vectors to be

Find the cell volume for CsCl with a = 4,11Å.

zyxacyabxaa ˆˆˆ,ˆ,ˆ

2. A unit cell for zinc has a base that a rhombus with edge a = 2.66 Å and internal angle =60o. The sides are rectangles perpendicular to the base and have length c = 4.95Å. There are two zinc atom per unit cell. Find the cell volume and the density of zinc.(Mr zinc =65.38 )