Nia sasria (1113200046)

1. JURUSAN FISIKA PRAPASCA
FAKULTAS MIPA
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER
STRUKTUR KRISTAL
Oleh :
NIA SASRIA
(1113200046)
Teknologi dan Pengetahuan Bahan

2. Struktur Atom
Atom
Elektron
Inti Atom
Proton Neutron
Molekul
Senyawa
Ion
Anion
Kation
Unsur
Dengan, X = lambang unsur tersebut
A = massa atom unsur tersebut
Z = nomor atom unsur tersebut
Dengan, ∑p = jumlah proton dalam atom suatu unsur
∑e = jumlah elektron dalam atom suatu unsur
∑n = jumlah netron dalam atom suatu unsur
Notasi Unsur

3. Teori Perkembangan Atom
elektron
Dalton
Thomson
Rutherford
Bohr

4. Konfigurasi Elektron
Gol Periode
I A 1
II A 1
I A 2
VI A 2
Aturan Hund
(tingkat energi kulit)
Aturan Aufbau
(orbital penuh dan
setengah penuh)

5. Bilangan Kuantum
Bilangan Kuantum Utama (n) Bilangan Kuantum Azimuth (l)
Bilangan Kuantum Magnetik (m) Bilangan Kuantum Spin (s)
n = 1 sesuai dengan kulit K
n = 2 sesuai dengan kulit L
n = 3 sesuai dengan kulit M
dan seterusnya
sub kulit s, maka l = 0
sub kulit p, maka l = 1
sub kulit d, maka l = 2
sub kulit f, maka l = 3
l = 0 (sub kulit s), m = 0
l = 1 (sub kulit p), m = -1, 0, +1
l = 2 (sub kulit d), m = -2, -1, 0, +1, +2
l = 3 (sub kulit f) , m = -3, -2, 0, +1, +2, +3
Dalam satu orbital harga spin :
+½ atau –½
3s1  n = 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +½Contoh :

6. Penurunanenergiionisasi,elektronegativitas,afinitas
elektron,titikdidihdantitiklebur
Jari-jariAtomsemakinbesar
Sifat Atom
Peningkatan energi ionisasi, elektronegativitas, afinitas elektron, titik didih dan titik lebur
Jari-jari Atom semakin kecil

7. Ikatan Atom
Ikatan Atom Primer Ikatan Atom Sekunder
LogamIonik Kovalen
Polar Non Polar
Hidrogen
Dipol - dipol
Van Der Waals
Dipol – non dipol
Gaya Dispersi (London)

8. Ikatan Atom Ionik
Ikatan Atom
Ikatan Atom Kovalen Ikatan Atom Logam
Ikatan Atom Primer

9. Ikatan Kovalen Polar Ikatan Kovalen Nonpolar
> 0
  0
 > 0
  0
 = 0 = 0
Kovalen
Ikatan Atom

10. Suatu ukuran terhadap derajat
kepolaran Besaran vektor yang
menggunakan moment
ikatan
µ = Q x r
Peter Debye
Satuan “Debye”
µ = momen dipol (D, debye)
Q = selisih muatan (Coulomb)
r = jarak antara muatan positif dengan
muatan negatif (m)
Momen Dipol

11. Ikatan Atom Hidrogen
Ikatan Van Der Waals
Gaya ikatan antar
molekul yang
disebabkan oleh molekul
yang terpolarisasi
Ikatan Atom Sekunder
Ikatan Atom

12. Gaya tarik menarik
antara 2 muatan yang
belawanan yang saling
bersebelahan
Cth : HCl dan HCl
Gaya tarik menarik antara
molekul dipol dengan
molekul dipol terinduksi
Cth : HCl dan Cl2
Gaya interaksi sesaat antara
molekul-molekul non dipol
Cth : Cl2 dan Cl2
Ikatan Dipol-dipol
Ikatan Dipol-nondipol
Gaya Dispersi (London)
Ikatan Van Der Waals

13. Monocrystal AmorfPolycrystal
Atom-atom
tersusun teratur
dan berulang
dalam pola tiga
dimensi
Kumpulan kristal-
kristal tunggal yang
sangat kecil dan
saling menumpuk
membentuk benda
padat
Keteraturan
susunan atom-
atomnya berjangka
pendek.
Kristalisasi

14. Pegintian Kristal
Pertumbuhan Kristal
• Dalam keadaan cair dan temperatur tinggi, atom-atom tidak
memiliki susunan teratur dan mudah bergerak.
• Pada temperatur rendah, atom semakin sulit bergerak. Sehingga
atom akan menata diri dan membentuk lattice.
• Pada temperatur dingin, sekelompok atom akan menyusun diri
membentuk inti kristal.
• Semakin turun temperatur, maka atom-atom akan bergabung
dengan inti kristal dan akan tumbuh dengan menarik atom-atom
dari cairan yang tidak sempat tumbuh untuk mengisi kekosongan
pada lattice.
• Kemudian akan terbentuk dendrit yang tumbuh kesegala arah
dan saling bersentuhan dengan dendrit lainnya.
Kristalisasi

15. Struktur butiranPertumbuhan Kristal komplit
Sisa cairan yang terakhir akan membeku di sela-sela dendrit
dan akan membentuk grain boundary.
Kristalisasi

16.  Kristal adalah susunan
atom-atom secara teratur
dan continu pada arah tiga
dimensi
 Sel satuan adalah susunan
terkecil dari kristal yang
berulang
 Parameter kisi struktur kristal
 Panjang sisi a, b, c
 Sudut antara sumbu a, b, 
y
b
a
c

b a
x
z
Struktur Kristal

17. Sistem Kristal
 Arah kristal dinyatakan sebagai
vektor dalam [uvw]
 uvw merupakan bilangan bulat
 Himpunan arah terdiri dari :
[100], [110], [111]
[100]
b
a
c
x
[111]
[110]
z
y

18. Menentukan Indeks Miller
Arah Kristal
 Prosedur menentukan arah kristal
x y z
Proyeksi a/2 b 0
Proyeksi (dalam a, b, c)
½ 1 0
Kebalikannya 1 2 0
Penentuan [120]
c
y
b
a
x
Proyeksi pd
sb y= b
z
Proyeksi pd
sb x= a/2

19. Bidang Kristal
 Dinyatakan dengan (hkl)
 hkl merupakan bilangan
bulat

20. Menentukan Indeks Miller
Bidang Kristal
 Prosedur menentukan bidang
kristal
x y z
Perpotongan a b c/2
Perpotongan (dalam a, b dan c)
0 1 ½
Kebalikannya 0 1 2
Penentuan (012)
c
y
b
a
x
z
bid.(012)
z’
x’

21. Parameter Kisi
Parameter kisi
diklasifikasikan dalam
tujuh sistem kristal dan
empat belas kisi kristal
Lattice (kisi) : Sebuah
susunan titik yang
teratur dan periodik di
dalam ruang

22. Kristal Kubik Berpusat Ruang
(BCC)
Sel Primitif  Sel Konvensional
Jumlah titik lattice pada:
 sel primitif = 8 x 1/8
= 1 buah
 sel konvensional = (8 x 1/8) + 1
= 2 buah
 Rumus Jari-jari atomnya :

23. Kristal Kubik Berpusat Sisi
(FCC)
Sel Primitif  Sel Konvensional
Jumlah titik lattice pada:
 sel primitive = 8 x 1/8
= 1 buah
 sel konvensional = (8 x 1/8) + (6 x ½)
= 4 buah
 Rumus Jari-jari atomnya :

24. Kristal Heksagonal Tumpukan
Padat
Sel Primitif  Sel Konvensional
Jumlah titik lattice pada:
 sel primitive = 12 x 1/6 = 2 buah
 sel konvensional = 2 x 6 x 1/6 (pada sudut lapisan bawah dan atas)
+ 2 x ½ (pada pusat lapisan bawah dan atas)
+ 3 (lapisan tengah)
= 6 buah

25. Cacat Kristal
Cacat Titik
Cacat Garis (dislokasi)
Cacat Bidang
Cacat Volume

26. Cacat Titik
Vacancy
“kekosongan”, tidak
terisinya suatu posisi
atom pada lattice
Intertisial
“salah tempat”, posisi yang
seharusnya kosong justru
ditempati atom
Substitutional
adanya “atom asing” yang
menggantikan tempat yang
seharusnya diisi oleh atom

27. Cacat Frenkel
Kation yang meninggalkan tempat di
mana seharusnya ia berada dan
masuk ke tempat di antara anion
Cacat Schottky
Jika kekosongan kation
berpasangan dengan kekosongan
anion

28. Cacat Garis (dislokasi)
Cacat garis (dislokasi) adalah cacat pada kristal karena atom-atom yang
tersusun tidak segaris atau tidak tersusun dengan benar.
Dislokasi pinggir
atau dislokasi garis
Dislokasi sekrup
(screw) atau ulir
Dislokasi campuran

29. Dislokasi Garis
Dislokasi dimana terdapat sebuah bidang atom extra atau setengah bidang
atom, dan sisinya berakhir ditengah-tengah (di dalam) kristal.
Dislokasi sisi
disimbolkan dengan

30. Dislokasi Ulir
Dislokasi yang terjadi karena gaya
geser dimana bagian atas depan
kristal bergeser ke kanan sebesar
satu atom terhadap bagian bawah

31. Dislokasi Campuran
Jika pada material dijumpai kedua
jenis dislokasi diatas maka material
tersebut mempunyai dislokasi
campuran

32. Cacat Bidang
Cacat bidang adalah batas yang mempunyai dua dimensi yang biasanya memisahkan
daerah-daerah pada material yang mempunyai struktur kristal dan/atau orientasi
kristalografi yang berbeda
Batas butir
Batas butir memisahkan dua butir atau kristal
kecil yang mempunyai orientasi kristalografi
yang berbeda pada material polikristal
Batas butir tipe khusus dimana atom-
atom pada sebuah sisi batas berada
pada posisi cermin dari atom-atom pada
sisi lainnya
Batas kembar

33. Cacat Volume
• Cacat ruang dapat berupa pori-pori
atau salah susun (stacking fault).
• Pada kristal kubus di samping,
atom-atom membentuk susunan
berlapis (B-A-C-B-A-C-B-A-).
• Apabila salah satu lapisan hilang
(A, B atau C) terbentuklah cacat
salah susun.
Lapisan B hilang
membentuk stacking fault

34. @niasasria