dalam kristal ionik

10
Dalam kristal ionik, seperti logam halida, oksida, dan sulfida, kation dan anion disusun bergantian, dan padatannya diikat oleh ikatan elektrostatik. Banyak logam halida melarut dalam pelarut polar misalnya NaCl melarut dalam air, sementara logam oksida dan sulfida, yang mengandung kontribusi ikatan kovalen yang signifikan, biasanya tidak larut bahkan di pelarut yang paling polar sekalipun. Struktur dasar kristal ion adalah ion yang lebih besar (biasanya anion) membentuk susunan terjejal dan ion yang lebih kecil (biasanya kation) masuk kedalam lubang oktahedral atau tetrahedral di antara anion. Kristal ionik diklasifikasikan kedalam beberapa tipe struktur berdasarkan jenis kation dan anion yang terlibat dan jari-jari ionnya. Setiap tipe struktur disebut dengan nama senyawa khasnya, jadi struktur garam dapur tidak hanya merepresentasikan struktur NaCl tetapi juga senyawa lainnya. Tipe struktur-struktur utama senyawa padat dan contoh masing-masing tipe diberikan di Tabel 2.4.

Upload: trisda-mila

Post on 29-Nov-2015

62 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Dalam Kristal Ionik

Dalam kristal ionik, seperti logam halida, oksida, dan sulfida, kation dan anion

disusun bergantian, dan padatannya diikat oleh ikatan elektrostatik.  Banyak

logam halida melarut dalam pelarut polar misalnya NaCl melarut dalam air,

sementara  logam oksida dan sulfida, yang mengandung kontribusi ikatan kovalen

yang signifikan, biasanya tidak larut bahkan di pelarut yang paling polar

sekalipun.  Struktur dasar kristal ion adalah ion yang lebih besar (biasanya anion)

membentuk susunan terjejal dan ion yang lebih kecil (biasanya kation) masuk

kedalam lubang oktahedral atau tetrahedral di antara anion.  Kristal ionik

diklasifikasikan kedalam beberapa tipe struktur berdasarkan jenis kation dan anion

yang terlibat dan  jari-jari ionnya.  Setiap tipe struktur disebut dengan nama

senyawa khasnya, jadi struktur garam dapur tidak hanya merepresentasikan

struktur NaCl tetapi juga senyawa lainnya. Tipe struktur-struktur utama senyawa

padat dan contoh masing-masing tipe diberikan di Tabel 2.4.

Struktur garam dapur Natrium khlorida NaCl adalah senyawa khas yang dalam

strukturnya anion Cl- disusun dalam  ccp dan kation Na+menempati lubang

oktahedral (Oh) (Gambar 2.7).  Setiap kation Na+dikelilingi oleh enam anion Cl-.

Struktur yang sama akan dihasilkan bila posisi anion dan kation dipertukarkan. 

Dalam  hal ditukar posisinya, setiap anion Cl-dikelilingi oleh enam kation Na+.

Jadi, setiap ion berkoordinasi 6 dan akan memudahkan bila strukturnya

dideskripsikan sebagai struktur (6,6).  Jumlah ion dalam sel satuan dihitung

dengan menjumlahkan ion seperti diperlihatkan dalam Gambar 2.7.  Ion di dalam

kubus dihitung satu, ion di muka kubus dibagi dua kubus, di sisi digunakan

bersama empat kubus dan di pojok digunakan bersama oleh 8 kubus.  Sehingga

Page 2: Dalam Kristal Ionik

untuk struktur NaCl ada 4 ion Cl dalam sel satuan NaCl yang didapatkan dengan

mengalikan jumlah ion dalam sel dengan satu, di muka dengan 1/2, dan di sisi

dengan 1/4 dan disudut dengan 1/8.  Jumlah ion Na dalam sel satuan juga 4 dan

rasio jumlah Cl dan Na cocok dengan rumus NaCl.

Cesium khlorida Cesium khlorida, CsCl, adalah struktur khas yang diberikan di

Gambar 2.8.  Ada satu ion Cs+ di pusat kubus dan delapan ion Cl- berada di sudut-

sudut kubus.  Sebaliknya, bahkan bila Cl- di pusat dan delapan Cs+ di sudut-sudut

kubus, jumlah masing-masing ion tetap sama.  Jadi, struktur ini dirujuk sebagai

struktur (8, 8).  Ada satu ion Cs+ dan satu ion Cl- dalam satu sel satuan cocok

dengan rumus CsCl

Page 3: Dalam Kristal Ionik

Struktur zink blenda Zink blenda memiliki komposisi ZnS dan sel satuannya

digambarkan di Gambar 2.9.  Anion S2- tersusun dalam ccp dan kation

Zn2+ menempati separuh lubang tetrahedral (Td).  Dalam susunan ini, setiap kation

berkoordinasi dengan empat anion, dan masing-masing anion dengan empat

kation.  Jadi zink blenda adalah struktur (4, 4).  Ada masing-masing empat ion

Zn2+ dan S2- dalam sel satuan dan rasio ini cocok dengan rumus ZnS.

Struktur fluorit Komposisi flourit adalah CaF2.  Karena jumlah F- dua kali lebih

banyak dari jumlah Ca2+, semua lubang tetrahedral dalam susunan  ccp

Ca2+ ditempati oleh F-, sebagaimana diperlihatkan dalam Gambar 2.10.  Ada

Page 4: Dalam Kristal Ionik

empat Ca2+ dan delapan F- dalam sel satuan, empat kali rumus empirisnya. 

Struktur anti-fluorit didapatkan dengan menukar posisi kation dan anion, dan

struktur ini diadopsi misalnya oleh kalium oksida K2O.

Sumber : Saito, Tato. 2009. 2.2. Faktor Geometri yang Menentukan Ikatan dan

Struktur. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/

ikatan-dan-struktur/kristal-ionik/. Diakses pada tanggal 27 Juli 2013

Sel primitive memiliki titik kisi persel sebanyak 1 buah

Jumlah tetangga terdekat 6 buah dengan bilangan koordinasi 8:8

CsX (X = Cl, Br, I),

CsCN, NH4X (X = Cl, Br),

TlX (X = Cl, Br, I), dll

Page 5: Dalam Kristal Ionik

kubus berpusat muka

Titik kisi persel sebanyak 4 buah

Jumlah tetangga terdekat ada 12 buah dengn bilangan koordinasi 4:4

Contoh :

MSe (M = Be, Zn, Cd, Cs, Hg), MTe (M = Be,

Zn, Cs, Hg), CuX (X = F, Cl, γBr – I), dll

Titik kisi persel 2

Jumlah tetangga terdekat : 8

Contoh : Na,Li,K,Rb,Cs,Cr,Fe,Nb

Kubus, sumbu-sumbu kristal satu dengan yang lainnya saling tegak lurus

dan interval perulangan kisi pada ketiga arah sumbu adalah sama. Kisi kristal

Page 6: Dalam Kristal Ionik

kubus terdiri dari kisi kristal kubus sederhana (P), kisi kristal kubus pusat badan

(I), dan kisi kristal kubus pusat muka (F).

Kubus sederhana (P),

Dari gambar atomic site unit cell terlihat bahwa atom pusat dikelilingi oleh

6 atom terdekat dan dikatakan mempunyai bilangan koordinasi 6.Struktur kristal

kubus sederhana ditunjukkan oleh gambar 2.2a pada masing-masing titik sudut

kubus ditempati masing-masing oleh ⅛ bagian atom. Dengan demikian dalam

kristal sistem kubus sederhana dalam satu satuan selnya ditempati oleh satu atom

penyusun kristal.

Kubus pusat badan (I),

Dari gambar atomic site unit cell terlihat bahwa atom pusat dikelilingi oleh 8 atom

terdekat dan dikatakan mempunyai bilangan koordinasi 8.Sruktur kristal kubus

pusat badan ditunjukkan oleh gambar 2.2b pada masing-masing titik sudut kubus

ditempati masing-masing oleh ⅛ bagian atom sehingga dari kedelapan titik sudut

secara komulatif disusun oleh satu buah atom. Atom yang menempati pusat kubus

adalah sebuah atom utuh. Dengan demikian dalam kristal system kubus pusat

badan dalam satu satuan selnya ditempati oleh dua atom penyusun kristal.

Kubus pusat muka (F),

Page 7: Dalam Kristal Ionik

Gb. 2.2 Struktur Kristal sederhana

a. Kubus Sederhana

b. Kubus Pusat Badan

c. Kubus Pusat Muka

Dari gambar di bawah terlihat bahwa sel satuan FCC terdiri dari satu titik lattice

pada setiap sudut dan satu titik lattice pada setiap sisi kubus. Setiap atom pada

struktur kristal FCC dikelilingi oleh 12 atom, jadi bilangan koordinasinya adalah

12. DariStruktur Kristal kubus pusat muka ditunjukkan oleh gambar 2.2c pada

masing-masing titik sudut kubus ditempati oleh masing-masing oleh ⅛ bagian

atom sehinggga dari kedelapan titik sudut secara komulatif disusun oleh satu buah

atom. Atom yang menempati muka pusat kubus adalah ½ bagian atom, karena

dalam kubus karena dalam kubus terdapat enam pusat muka secara komulatif

yang menempati pusat muka adalah tiga buah atom. Dengan demikian dalam

kristal system kubus pusat muka dalam satu satuan selnya ditrmpati oleh empat

atom penyusun kristal.