dony canisius sirait

SUSUNAN ATOM PADA BENDA PADAT

No comments

Pengertian

1.   Teori atom menurut Leokippos dan Demokratos Atom adalah suatu partikel yang paling kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.

2.   Teori atom menurut Aristoteles Atom adalah suatu materi yang dapat dibagi-bagi secara terus-menerus atau sekecil-kecilnya tanpa batas.

3.   Teori atom menurut Dalton

• Senyawa terbentuk dari gabungan dua atau lebih atom yang berbeda.
• Atom adalah materi yang tersusun dari partikel-partikel yang terkecil.
• Atom tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan serta tidak dapat dipecah atau diperkecil lagi dengan sifat yang sama.
• Unsur disusun oleh dua atau lebih atom yang sama, di mana setiap unsur memiliki sifat dan bentuk yang berbeda.
• Reaksi kimia adalah penggabungan yang disertai pemisahan atom-atom dari unsur atau senyawa pada pereaksian tersebut.

Susunan Atom pada Material

Short Range Order (Susunan Pendek), yaitu : Suatu pengaturan atom dimana atom-atomnya itu teratur dan dapat diperkirakan atom terakhirnya pada susunan tersebut. Umumnya hanya terdiri atas satu atau dua jenis lintasan atom saja. Long Range Order (Susunan Panjang), yaitu : Suatu pengaturan atom dimana susunan atom tersebut mempunyai pengulangan atom-atom yang teratur pada bentuk padat dan jaraknya dapat sangat panjang.

 

Kristal

Kristal adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi.

Struktur kristal terjadi pada semua kelas material, dengan semua jenis ikatan kimia. Hampir semua ikatan logam ada pada keadaan polikristalin; logam amorf atau kristal tunggal harus diproduksi secara sintetis, dengan kesulitan besar. Kristal ikatan ion dapat terbentuk saat pemadatan garam, baik dari lelehan cairan maupun kondensasi larutan. Kristal ikatan kovalen juga sangat umum. Contohnya adalah intan, silika dan grafit. Material polimer umumnya akan membentuk bagian-bagian kristalin, namun panjang molekul-molekulnya biasanya mencegah pengkristalan menyeluruh. Gaya Van der Waals lemah juga dapat berperan dalam struktur kristal. Contohnya, jenis ikatan inilah yang menyatukan lapisan-lapisan berpola heksagonal pada grafit.

Meskipun istilah “kristal” memiliki makna yang sudah ditentukan dalam ilmu material dan fisika zat padat, dalam kehidupan sehari-hari “kristal” merujuk pada benda padat yang menunjukkan bentuk geometri tertentu, dan kerap kali menarik untuk dilihat. Berbagai bentuk kristal tersebut dapat ditemukan di alam. Bentuk-bentuk kristal ini bergantung pada jenis ikatan molekuler antara atom-atom untuk menentukan strukturnya, dan juga keadaan terciptanya kristal tersebut.

Sistem Kristal yang terbentuk pada berbagai jenis material tidaklah selalu sama, ada bebarapa sistem kristal seperti kristal kubik, heksagonal, tetragonal, dan ortorombik. Kebanyakan logam dan beberapa jenis keramik berbentuk keramik. Kristal bukan kubik terjadi apabila pola pengulangannya tidak sama dengan 90^o. ada tujuh system kristal yang dikenal dengan karakteristik geometrik yakni:

Sistem	Sumbu	Axes	Volume
Kubik	a   =   b   =   c	α  =  β  =  γ  =  90o	a3
Tetragonal	a   =   b   ≠   c	α  =  β  =  γ  =  90o	a2c
Ortorombik	a   ≠   b   ≠   c	α  =  β  =  γ  =  90o	abc
Monoklinik	a   ≠   b   ≠   c	α  =  γ =  90o ≠ β	abc sin β
Triklinik	a   ≠   b   ≠   c	α  ≠  β  ≠  γ  ≠  90o	abc
Heksagonal	a   =   b   ≠   c	α = β = 90o, γ=120o	0.866a2c
Rombohedral	a   =   b   ≠   c	α  =  β  =  γ  ≠  90o	a3

Gambar sistem Kristal:

triclinic monoclinic orthorhombic hexagonal rhombohedral tetragonal cubic  

Kisi Kubik

Kristal kubik terdiri dari 3 bentuk kisi :

1. Kubik sederhana
2. Body centered cubic structure/kubik pemusatan ruang (kpr)
3. Face centered cubic structure/ kubik pemusatan sisi (kps)

Kisi adalah suatu pola yang berulang dalam bentuk tiga dimensi yang terbentuk dalam kristal. Banyak jenis logam yang mempunyai kisi kubik pemusatan ruang ataupun kisi pemusatan sisi.

Latice ialah gambar tiga dimensi yang menghubungkan inti-inti atom dengan garis imajiner (garis khayal).

Unit Cells ialah bagian terkecil dari unit struktur (building block) yang dapat menjelaskan struktur kristal. Pengulangan dari unit cells akan mewakili struktur secara keseluruhan. Yang termasuk dari lattice parameter (penentu bentuk kristal) adalah : a,b,c dan Alpha, betta, gamma.

Bentuk kisi dari beberapa struktur kubik:

 

Polimorfi

Dua molekul dapat mepunyai struktur /susunan atom yang berbeda meskipun komposisinya tetap. Hal ini lebih dikenal dengan istilah isomer.

Contoh:

Molekul dari isomer propanol:                                                H

H         H         H                                             H         O         H

H         C         C         C         O         H         H         C         C         C         H

H         H         H                                             H         H         H

propil alcohol                                                     isopropyl

Variasi struktur ini mempengaryhi sifat-sifat molekul karena terjadi perubahan dari polaritas molekul. Polimorfi adalah dua atau lebih jenis Kristal dengan komposisi yang sama. Contoh yang paling terkenal adalah polimorfi karbon yang dapat berupa grafit dan juga intan.

 

Ketidakmurnian

Meskipun suatu benda murni, asli atau sempurna, kita terkadang memilih ketidak murnian karena faktor harga, nilai ekonomis, atau sifat/karakteristik tertentu yang kita butuhkan. Contohnya, seng yang dicampur dengan tembaga akan menghasilkan kuningan yang lebih murah dari tembaga murni. Kuningan lebih kuat, keras, dan lebih ulet namun daya hantarnya lemah. Oleh karena itu kita lebih memilih tembaga sebagai penghantar listrik yang lebih baik.

 

Ketidaksempurnaan dalam Kristal

Cacat dapat terjadi karena adanya solidifikasi (pendinginan) ataupun akibat dari luar. Cacat tersebut dapat berupa : Cacat titik (point defect)

Adalah cacat/ ketidaksempurnaan seperti kekosongan meliputi sebuah atau beberapa atom.

Dapat berupa :

1. Cacat kekosongan (Vacancy) yang terjadi karena tidak terisinya suatu posisi atom pada lattice.
2. Interstitial (“salah tempat”, posisi yang seharusnya kosong justru ditempati atom)
3. Substitusional (adanya atom “asing” yang menggantikan tempat yang seharusnya diisi oleh atom)

Cacat garis (line defect)

Yakni Cacat yang menimbulkan distorsi pada lattice yang berpusat pada suatu garis. Sering pula disebut dengan dislokasi. Dislokasi terjadi karena adanya ketimpangan dalam orientasi dari bagian-bagian yang berdekatan dalam Kristal yang tumbuh sehingga terdapat suatu deretan atom tambahan ataupun deretan yang kurang. Secara umum ada 2 jenis dislokasi, yakni : edge dislocation dan screw dislocation.

 

Cacat bidang (interfacial defect)

Ialah batasan antara 2 buah dimensi dan umumnya memisahkan daerah dari material yang mempunyai struktur kristal berbeda dan atau arah kristalnya berbeda, misalnya : Batas Butir (karena bagian batas butir inilah yang membeku paling akhir dan mempunyai orientasi serta arah atom yang tidak sama. Semakin banyak batas butir maka akan semakin besar peluang menghentikan dislokasi. Kemudian contoh yang berikutnya adalah Twin (Batas butir tapi special, maksudnya : antara butiran satu dengan butiran lainnya merupakan cerminan).

Cacat Ruang (Bulk defect)

Perubahan bentuk secara permanen disebut dengan Deformasi Plastis, deformasi plastis terjadi dengan mekanisme :

a. Slip, yaitu : Perubahan dari metallic material oleh pergerakan dari luar sepanjang Kristal. Bidang slip dan arah slip terjadi pada bidang grafik dan arah atom yang paling padat karena dia butuh energi yang paling ringan atau kecil.

b. Twinning terjadi bila satu bagian dari butir berubah orientasinya sedemikian rupa sehingga susunan atom di bagian tersebut akan membentuk simetri dengan bagian kristal yang lain yang tidak mengalami twinning.

Friday, March 16th, 2012 at 12:24 and is filed under Tak Berkategori. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.