Struktur kristal ionik

8,871 views

Published on

Struktur Kristal Ionik

Published in: Education, Technology
0 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
8,871
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
507
Comments
0
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Struktur kristal ionik

  1. 1. STRUKTUR KRISTAL <br />IONIK<br />
  2. 2. Struktur Kristal Ionik<br />Struktur kristal ionik tersusun dari kation dan anion yang terikat melalui gaya elektrostatis<br />Dalam susunan tiga dimensi, ion-ion yang berlawanan muatan terletak berselingan, terkemas rapat mengadakan kontak maksimum dengan ion-ion berlawanan muatan dan mengusahakan tolakan minimum antara ion-ion yang sama muatannya<br />Struktur kristal ionik dipengaruhi oleh muatan relatif dan ukuran relatif ion-ion yang bersangkutan.<br />Suatu kristal ionik bersifat stabil apabila setiap kation menyinggung anion-anion di sekelilingnya, demikian pula sebaliknya.<br />
  3. 3. Sepertihalnyastrukturlogam, kemasanrapatstrukturkristalIonikdapatditurunkandari:<br />kemasanrapatkubus (ccp)<br />kemasanrapatheksagonal (hcp). <br /> non strukturkemasanrapat; misalnya bcc<br />Umumnya, anion-anion membentukkemasanrapat, sedangkankation-kation yang lebihkecilukurannyamenempatirongga, <br />Rongga yang ditempatiyaiturongga tetrahedral danatauronggaoktahedral<br />(Dalambeberapakasusmungkinterjadisebaliknya)<br />
  4. 4. Struktur Kristal Untuk Beberapa Senyawa <br />
  5. 5. Struktur Rocksalt<br /><ul><li>Struktur kemas rapat kubus pusat muka (fcc).
  6. 6. Ada satu rongga oktahedral pada tiap anion X-. Semua rongga itu diisi oleh kation M+ , sehingga mencapai stoikiometri MX 1 :1
  7. 7. Bilangan koordinasi untuk X- dan M+ masing-masing = 6
  8. 8. Diadopsi oleh ; senyawa dengan rumus M+1 X-1, seperti : </li></ul> NaCl, LiCl, KBr, RbI, (alkali halida, kecuali untuk sesium) AgF, AgCl, AgBr <br /> senyawa M2+ X2- seperti MgO, CaO, MgS (oksida dan sulfida logam alkali tanah) TiO, FeO, NiO dan paduan logam (SnAs)<br /> Sebagian besar nitrida, karbida dan hidrida yang sesuai dengan rumus MX<br /><ul><li>Ukuran relatif antara kation dengan anion berbeda cukup besar</li></ul>Rumus senyawa MX<br />Bola Merah = kation M+<br />Bola Biru = anion X-<br />
  9. 9. Hubungan Struktur Dengan Rumus Empiris<br />Setiap ion Cl- pada kedudukan sudut (titik sudut) harus berbagi dengan delapan unit sel lain dan setiap Cl- pada pusat muka berbagi dengan dua unit sel lain, sehingga jumlah keseluruhan ion Cl- untuk setiap unit sel adalah<br /> (8 x 1/8) + (6 x ½ ) = 4<br />Pada sepanjang sel satuan terdapat 12 ion Na+ (lihat gambar) yang masing-masing berbagi dengan empat unit sel lain dan pada pusat unit sel terdapat satu ion Na+. Jadi jumlah ion Na+ dalam setiap unit sel adalah :<br /> (12 x ¼) + (1 x 1) = 4<br />Dengan demikian angka banding Na+ terhadap Cl- adalah 4 : 4 atau 1 : 1. Ini sesuai dengan rasio rumus empiris NaCl = 1 : 1<br />
  10. 10. Struktur Sfalerit dan Wurtzit<br />Seng sulfida Zns tergolong senyawa polimorf, karena mengkristal dalam dua bentuk kisi yang berbeda, yaitu sfalerit (seng blende) dan wurtzit.<br />Kation dan anion pada sfalerit dan wurtzit masing-masing mempunyai bilangan koordinasi empat<br />Sfalerit mempunyai struktur fcc, sedangkan wurtzit mempunyai struktur hcp<br />
  11. 11. Struktur Sfalerit (ZnS)<br />Rumus Senyawa : MX<br />Kemasan rapat kubus : ccp dengan unit sel fcc<br />Anion S2- (bola kuning) pada setiap titik sudut kisi (8) dan pusat muka (6). Jumlah anion S2- per unit sel adalah = (8 x 1/8) + (6 x ½ ) = 4 anion S2-<br />Kation Zn2+ (bola hitam) mengisi rongga tetrahedral (hanya setengah yang terisi), sehingga ada (8 x ½ ) = 4 kation Zn2+ per unit sel<br />Jadi setiap unit sel ada 4 ZnS<br />Rasio jumlah kation dan anion per unit sel = 4 : 4 atau 1 : 1 (sesuai dengan rumus empiris) <br />Bilangan koordinasi kation dan anion masing-masing 4<br />Dadopsi oleh kation-kation (Cu+, Ag+, Cd2+, Ga3+) dan Anion-anion (I-, S2-, P3-); contoh CuF,CuCl,CuBr,CuI, AgI, ZnS,ZnSe,ZnTe, GaP,GaAs), HgS,HgSe,HgTe dan BeO<br />
  12. 12. Struktur Kristal Wurtzite<br />Struktur kemasan rapat heksagonal ; hcp<br />S2- (bola kuning) pada setiap titik sudut kisi heksagonal atas (8) dan tengah (4), sehingga ada (8 x1/8) + (4 x ¼ ) = 2 anion S2- setiap unit sel <br /> Zn2+ (bola hitam) pada rongga tetrahedral (hanya setengah yang terisi) = 2 kation Zn2+ setiap unit sel<br />Jadi setiap unit sel ada 2 ZnS <br />Rasio kation dan anion per unit sel sesuai rumus empiris = 2 : 2 = 1:1<br />Bilangan koordinasi untuk kation dan anion masing-masing = 4<br />Rumus Senyawa : MX<br />
  13. 13. Struktur Fluorit CaF2<br />Struktur kemasan rapat kubus : ccp <br />M2+ menempati setiap titik sudut (ada 8) dan pusat muka kubus (ada 6), sehingga jumlah kation M2+ setiap unit sel adalah : <br /> (8 x 1/8) + (6 x ½) = 4 kation M2+ setiap unit sel<br />X- menempati semua rongga tetrahedral yaitu sebanyak 8 anion X-<br />Dengan demikian rasio jumlah kation dan anion memenuhi angka banding = 1 : 2<br />Bilangan koordinasi kation M2+ adalah 8<br />Bilangan koordinasi anion X- adalah empat<br />Diadopsi oleh CaF2 HgF2 ,BaCl2 , PbO2, ThO2 UO2<br />Rumus senyawa MX2<br />Bola hijau tua : kation<br />Bola hijau muda : anion<br />
  14. 14. Struktur Anti-Fluorit<br />Struktur antifluorit merupakan kebalikan dari struktur fluorit, sehingga posisi kation dan anion merupakan kebalikannya<br />Struktur kemasan rapat kubus : ccp <br />X2- menempati setiap titik sudut (ada 8) dan pusat muka kubus (ada 6), sehingga jumlah kation X- setiap unit sel adalah : <br /> (8 x 1/8) + (6 x ½) = 4 anion M2- setiap unit sel<br />M+ menempati semua rongga tetrahedral yaitu sebanyak 8 kation M+<br />Dengan demikian rasio jumlah kation dan anion memenuhi angka banding = 1 : 2<br />Bilangan koordinasi anion X2- adalah 8<br />Bilangan koordinasi Kation M+ adalah empat<br />Diadopsi oleh K2O, Na2O, Li2O, K2S, Na2S, Na2Se<br />Rumus senyawa M2X<br />Bola hijau tua : kation<br />Bola hijau muda : anion<br />
  15. 15. Beberapa kemungkinan struktur ccp<br />
  16. 16. Struktur Sesium Klorida CsCl<br />Bukan struktur kemasan rapat, karena unit selnya kubus sederhana (SC)<br />Anion Cl- menempati titik sudut (8), sehingga jumlah anion per unit sel = (8 x 1/8) = 1 anion Cl- per unit sel<br />Kation Cs+ berada di pusat badan (1), sehingga ada 1 kation per unit sel<br />Jadi setiap unit sel ada 1CsCl <br />Rasio jumlah kation dan anion per unit sel = 1 : 1 (sesuai rumus empiris)<br />Bilangan koordinasi untuk kation dan anion masing-masing = 8<br />Diadopsi oleh klorida, bromidadan iodidadari kation yang besar, seperti Cs+, Tl+, NH4+<br />
  17. 17. Struktur Kristal NiAs<br /><ul><li> Struktur kemasan rapat heksagonal (hcp)
  18. 18. Kation Ni2+ menempati titik sudut heksagonal atas (8) dan tengah (4), sehingga tiap </li></ul> unit sel ada (8 x1/8) + (4 x1/4) = 2 kation Ni2+ per unit sel <br /><ul><li> Anion As2- menempati setengah rongga oktahedral, sehingga ada 2 anion per unit </li></ul> sel<br /><ul><li> Jadi ada 2 NiAs setiap unit sel. Rasio jumlah kation : anion = 1 : 1
  19. 19. Bilangan koordinasi Ni = 6 (oktahedral) dan As = 6 (trigonal prismatik
  20. 20. Diadopsi oleh Ti(S,Se,Te); Cr(S,Se,Te,Sb); Ni(S,Se,Te,As,Sb,Sn)</li></li></ul><li>Struktur Kristal CdI2<br />Struktur kemasan rapat heksagonal hcp<br />Kation Cd2+ menempati setiap sudut (8 x1/8), sehingga setiap unit sel ada 1 kation Cd2+ <br />Anion I- menempati setengah rongga oktahedral = 2 anion perunit sel<br />Jadi ada 1 CdI2 dalam unit sel<br />Bilangan koordinasi Cd : 6 (Oktahedral) dan untuk I = 3 (membentuk bangun piramid)<br />Diadopsi oleh PbI2, FeBr2, VCl2, Mg(OH)2 , Ni(OH)2, TiS2, ZrSe2, CoTe2<br />
  21. 21. Struktur Kristal Rutil<br />Bukan struktur kemasan rapat, karena unit sel : Tetragonal <br />Kation Ti4+ menempati titik sudut (8) dan pusat (1), sehingga tiap unit sel = (8 x 1/8) + 1 = 2 kation Ti4+<br /> Anion O2- menempati rongga oktahedral interior (2) dan alas (4), sehingga tiap unit sel = 2 + (4 x 1/2) = 4 anion O2-<br />Jadi ada 2TiO2 per unit sel<br />Rasio jumlah kation dan anion = 2 : 4 = 1 : 2 (sesuai rumus empiris)<br />Bilangan koordinasi Ti = 6 (oktahedral) dan untuk O = 3 (bidang trigonal planar)<br />Contoh <br />Oksida : MO2 (dari kation Ti, Nb, Cr, Mo, Ge, Pb, Sn) <br />fluorida: MF2 (dari kation Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd)<br />Rumus Senyawa MX2<br />

×