PADATAN

TIPE-TIPE PADATAN YANG BERBEDATIPE-TIPE PADATAN YANG BERBEDA1.PADATAN KOVALEN1.PADATAN KOVALEN Atom-atom Dihubungkan Satu Sama Lain Dengan Atom-atom Dihubungkan Satu Sama Lain Dengan

Ikatan Kovalen Yang Membentuk Struktur 3 DimensiIkatan Kovalen Yang Membentuk Struktur 3 Dimensi Atom Yang Ada Terdiri Dari Unsur Yang Sama Atau Atom Yang Ada Terdiri Dari Unsur Yang Sama Atau

Beda Yang Mempunyai Elektonegativitas Hampir Beda Yang Mempunyai Elektonegativitas Hampir SamaSama

Tergantung Pada Susunan Atom Padatan Dikenal Tergantung Pada Susunan Atom Padatan Dikenal Menjadi 3 Yaitu: Menjadi 3 Yaitu: A. Isotropis : Jika Semua Ikatan AntaraA. Isotropis : Jika Semua Ikatan Antara Atom Sama Dalam Segala ArahAtom Sama Dalam Segala ArahB. Anisotropis : Ikatan Bervariasi PadaB. Anisotropis : Ikatan Bervariasi Pada Ketiga Dimensi, Titik Leleh Lebih RendahKetiga Dimensi, Titik Leleh Lebih Rendah Dan Titik Didih Lebih TinggiDan Titik Didih Lebih Tinggi

Intan adalah contoh khas jenis kristal/padatan kovalen; kekerasannya berasal dari jaringan kuat yang terbentuk oleh ikatan kovalen orbital atom karbon hibrida sp3 (Gambar 1).

Intan stabil sampai 3500°C, dan pada temperatur ini atau di atasnya intan akan menyublim.

Contoh lain: kuarsa silikon dioksida (kuarsa; SiO2) (Gambar 2). Silikon adalah tetravalen, seperti karbon, dan mengikat empat atom oksigen membentuk tetrahedron. Setiap atom oksigen terikat pada atom silikon lain. Titik leleh kuarsa adalah 1700 °C.

Gb. 1.Struktur intan: Gb. 1.Struktur intan: Sudut C-C-C adalah ∠sudut tetrahedral, dan setiap atom karbon dikelilingi oleh empat atom karbon lain

Gb. 2, Struktur kristal silikon dioksidaBila atom oksigen diabaikan, atom silikon akan membentuk struktur mirip intan. Atom oksigen berada di antara atom-atom silikon.

2. PADATAN IONIS2. PADATAN IONIS Isi (Konstituennya Berupa Ion Positif Dan Negatif)Isi (Konstituennya Berupa Ion Positif Dan Negatif) Ion-ion Disatukan Oleh Gaya Elektrostatik Yang Ion-ion Disatukan Oleh Gaya Elektrostatik Yang

Bersifat Netral Secara Keseluruhan Bersifat Netral Secara Keseluruhan Susunan Ion Adalah Sejenis Ion Tertentu Dikelilingi Susunan Ion Adalah Sejenis Ion Tertentu Dikelilingi

Oleh Sekelompok Ion Yang Muatannya Berlawanan Oleh Sekelompok Ion Yang Muatannya Berlawanan Jumlahnya Tergantung Pada Rumus Senyawa Dan Jumlahnya Tergantung Pada Rumus Senyawa Dan Ukuran Kedua Jenis Ion Yaitu : Ukuran Kedua Jenis Ion Yaitu : 1. Perbandingan Jari-jari (R+/R-)1. Perbandingan Jari-jari (R+/R-)2. Harga Kandungan Sel Yang Berbeda (Z+/Z-)2. Harga Kandungan Sel Yang Berbeda (Z+/Z-)3. Harga R+ Dan R- Yang Berbeda3. Harga R+ Dan R- Yang Berbeda4. Koordinat Yang Berbeda Untuk Jenis Ion 4. Koordinat Yang Berbeda Untuk Jenis Ion Yang BerbedaYang Berbeda

• Kristal ionik semacam natrium khlorida (NaCl) dibentuk oleh gaya tarik antara ion bermuatan positif dan negatif. Kristal ionik biasanya memiliki titik leleh tinggi dan hantaran listrik yang rendah. Namun, dalam larutan atau dalam lelehannya, kristal ionik terdisosiasi menjadi ion-ion yang memiliki hantaran listrik.

• Dalam kristal ion natrium khlorida, ion natrium dan khlorida diikat oleh ikatan ion. Berlawanan dengan ikatan kovalen, ikatan ion tidak memiliki arah khusus, dan akibatnya, ion natrium akan berinteraksi dengan semua ion khlorida dalam kristal, walaupun intensitas interaksi beragam

• Dalam kasus natrium khlorida, anion khlorida (jari-jari 0,181 nm) akan membentuk susunan kisi berpusat muka dengan jarak antar atom yang agak panjang sehingga kation natrium yang lebih kecil (0,098 nm) dapat dengan mudah diakomodasi dalam ruangannya (Gambar 3(a)). Setiap ion natrium dikelilingi oleh enam ion khlorida (bilangan koordinasi = 6). Demikian juga, setiap ion khlorida dikelilingi oleh enam ion natrium (bilangan koordinasi = 6) (Gambar 3 (b)). Jadi, dicapai koordinasi 6:6.

Gb. 3. Struktur kristal natrium khloridaMasing-masing ion dikelilingi oleh enam ion yang muatannya berlawanan.

• Contoh lain , cesium khlorida, ion cesium yang lebih besar (0,168nm) dari ion natrium dikelilingi oleh 8 ion khlorida membentuk koordinasi 8:8. Ion cesium maupun khlorida seolah secara independen membentuk kisi kubus sederhana, dan satu ion cesium terletak di pusat kubus yang dibentuk oleh 8 ion khlorida (Gambar 4)

Gb.4. Struktur kristal cesium khlorida.Setiap ion dikelilingi oleh delapan ion dengan muatan yang berlawanan.

• struktur kristal/padatan garam bergantung pada rasio ukuran kation dan anion. Rasio (jari-jari kation)/(jari-jari anion) (rC/rA) .

• Tabel 1. Rasio jari-jari kation rCdan anion rA dan bilangan koordinasiRasio jari- jari

rC/rABilangan koordinasi contoh

0,225-0,414 4 ZnS

0,414-0,732 6 Sebagian besar halida logam alkali

>0,732 8 CsCl, CsBr, CsI

Contoh:Contoh:• Dengan menggunakan jari-jari ion (nm) di

bawah ini, ramalkan struktur litium fluorida LiF dan rubidium bromida RbBr. Li+ = 0,074, Rb+ = 0,149, F- = 0,131, Br- = 0,196

• Jawab• Untuk LiF, rC/rA = 0,074/0,131 = 0,565. Nilai ini

berkaitan dengan nilai rasio untuk kristal berkoordinasi enam, sehingga LiF akan bertipe NaCl. Untuk RbBr, rC/rA = 0,149/0,196 = 0,760, yang termasuk daerah berkoordinasi 8, sehingga RbBr diharapkan bertipe CsCl

3. PADATAN LOGAM3. PADATAN LOGAM• terdiri atas atom logam yang terikat dengan

ikatan logam. • Elektron valensi dalam atom logam mudah

dikeluarkan (karena energi ionisasinya yang kecil) menghasilkan kation.

• Karena orbital atom bertumpangtindih berulang-ulang, elektron2 di kulit terluar setiap atom akan dipengaruhi atom lain. Elektron semacam ini tidak harus dimiliki oleh atom tertentu, tetapi akan bergerak bebas dalam kisi yang dibentuk oleh atom-atom ini. Jadi, elektron-elektron ini disebut dengan elektron bebas.

GB.5. Deformasi sruktur logam.Logam akan terdeformasi bila gaya yang kuat diberikan, tetapi logam tidak akan putus. Sifat ini karena interaksi yang kuat antara ion logam dan elektron bebas.

Padatan molekular• terikat oleh gaya antarmolekul semacam gaya

van der Waals disebut dengan kristal/padatan molekul.

• kristal dapat terbentuk, tanpa bantuan ikatan, tetapi dengan interaksi lemah antar molekulnya. Bahkan gas mulia mengkristal pada temperatur sangat rendah. Argon mengkristal dengan gaya van der Waaks, dan titik lelehnya -189,2°C.

• Contoh :kristal dari senyawa organik netral, gas mulia.

Gb.6.Struktur kristal iodin. Strukturnya berupa kisi ortorombik berpusat muka. Molekul di pusat setiap muka ditandai dengan warna lebih gelap

Contoh:Contoh:• Dengan menggunakan jari-jari ion (nm) di

bawah ini, ramalkan struktur litium fluorida LiF dan rubidium bromida RbBr. Li+ = 0,074, Rb+ = 0,149, F- = 0,131, Br- = 0<196

• Jawab• Untuk LiF, rC/rA = 0,074/0,131 = 0,565. Nilai ini

berkaitan dengan nilai rasio untuk kristal berkoordinasi enam, sehingga LiF akan bertipe NaCl. Untuk RbBr, rC/rA = 0,149/0,196 = 0,760, yang termasuk daerah berkoordinasi 8, sehingga RbBr diharapkan bertipe CsCl

ELEKTRONEGATIVITASELEKTRONEGATIVITAS

Adalah Kecenderungan Suatu Atom Dalam Adalah Kecenderungan Suatu Atom Dalam Molekul Untuk Menarik Elektron Menuju Dirinya Molekul Untuk Menarik Elektron Menuju Dirinya SendiriSendiri

Atau Tarik Menarik Tidak Sama Dari Elektron-Atau Tarik Menarik Tidak Sama Dari Elektron-elektron Oleh Atom Dalam Molekul elektron Oleh Atom Dalam Molekul HeterodiatomisHeterodiatomis

Dua Cara Menghitungnya :Dua Cara Menghitungnya :

1. Metode Mulliken1. Metode Mulliken

2. Metode Pauling2. Metode Pauling

METODE MULLIKENMETODE MULLIKEN Elektronegativtas (XElektronegativtas (X ii) dari setiap unsur adalah ) dari setiap unsur adalah

sebesar :sebesar :

XX ii = = IPIP ii + EA + EA ii

5,65,6Dimana :Dimana :

IP = potensial ionisasi (elektron volt, eV)IP = potensial ionisasi (elektron volt, eV)EA = afinitas elektron (elektron volt, eV)EA = afinitas elektron (elektron volt, eV)

METODE PAULINGMETODE PAULING Metode ini memberikan harga Metode ini memberikan harga

elektonegativitas relatif dengan elektonegativitas relatif dengan persamaan sebagai berikut:persamaan sebagai berikut:

XXyy – X – Xxx = 0,102 ∆ = 0,102 ∆½½

Dimana :Dimana : Konstanta 0,102 adalah hasil konversiKonstanta 0,102 adalah hasil konversi satuan ∆satuan ∆½½ (kJ mol (kJ mol-1-1) ke (elektron volt, ) ke (elektron volt,

eV)eV) ∆ ∆ = BE= BExyxy – (BE – (BEX2X2 x BE x BEy2y2))½½

LATIHANLATIHAN ELEKTRONEGATIVITASELEKTRONEGATIVITAS

Hitunglah elektronegativitas dari atom iodin jika Hitunglah elektronegativitas dari atom iodin jika potensial ionisasi (IP) dan afinitas elektron (EA) potensial ionisasi (IP) dan afinitas elektron (EA) masing-masing adalah 10,5 eV dan 3,43 eVmasing-masing adalah 10,5 eV dan 3,43 eV

jawab:jawab:

IP = 10,5 eV EA = 3,43 eVIP = 10,5 eV EA = 3,43 eV

Metode Mulliken:Metode Mulliken:

XX ii = = IPIP ii + EA + EA i = i = 10,5 + 3,4310,5 + 3,43

5,65,6 5,6 5,6

= 2,49 eV= 2,49 eV

► Hitung elektronegativitas atom iodin dari data Hitung elektronegativitas atom iodin dari data berikut:berikut:

BEBEH2H2 = = 435,14 kJ mol435,14 kJ mol -1 -1 ,BE,BEHIHI= 297,1 kJ mol= 297,1 kJ mol -1-1

BEBE I2I2 = 151,14 kJ mol= 151,14 kJ mol -1 -1 ,, XXH2H2 = 2,1= 2,1Dengan menggunakan persamaan :Dengan menggunakan persamaan :

∆∆ = BE= BExyxy – (BE – (BEX2X2 x BE x BEy2y2))½½

= BE= BEHIHI – (BE – (BEH2H2 x BE x BE I2I2))½½ = 297,1 – (435,14 x 151,14) = 297,1 – (435,14 x 151,14) ½½

= 297,1 – 256,4 = 40,7= 297,1 – 256,4 = 40,7XXyy – X – Xxx = 0,102 ∆ = 0,102 ∆½½

XX I2 I2 – X– XH2H2 == 0,102 x 40,70,102 x 40,7½½

XX I2I2 = 0,102 x 40,7= 0,102 x 40,7½½ + X + XH2H2

= 0,65 + 2,1= 0,65 + 2,1 = 2,75= 2,75

Hitung energi disosiasi dari LiHitung energi disosiasi dari Li22 dari data berikut ini. Energi disosiasi dari data berikut ini. Energi disosiasi ikatan H2 dan LiH masing-masing adalah 435,56 kJ molikatan H2 dan LiH masing-masing adalah 435,56 kJ mol -1-1 dan dan 244,53 kJ mol244,53 kJ mol-1-1. . XX lili = 2,1 = 2,1

Jawab : Jawab : XXyy – X – Xxx = 0,102 ∆ = 0,102 ∆½½

XXHH – X – XLiLi = 0,102 ∆ = 0,102 ∆½½ = 116,30 kJ= 116,30 kJ

Dengan menggunakan persamaan :Dengan menggunakan persamaan :

BEBELiLi == (BE(BELiH LiH - ∆)- ∆)22

BEBEH2H2

= (244,50 -116,3)= (244,50 -116,3)22

435,6435,6= 37,73 kJ mol= 37,73 kJ mol -1-1

`̀

SIFAT IONIS (IC = IONIC CHARACTER)SIFAT IONIS (IC = IONIC CHARACTER)

Sifat ionis dari suatu ikatan kimia dapat dihitung Sifat ionis dari suatu ikatan kimia dapat dihitung dengan persamaan :dengan persamaan :

% IC = % IC = µµsebenarnyasebenarnya x 100% x 100% µµperhitunganperhitungan

Dimana :Dimana :µµsebenarnyasebenarnya =momen dipol dari percobaan =momen dipol dari percobaanµµperhitungan perhitungan =momen dipol dari persamaan =momen dipol dari persamaan

µ = q rµ = q r

PERSAMAAN LAIN MENGHITUNG PERSAMAAN LAIN MENGHITUNG SIFAT IONISSIFAT IONIS

Dengan asumsi q = e dan r = rDengan asumsi q = e dan r = r abab, panjang ikatan , panjang ikatan maka sifat ionis juga dapat dihitung sbb:maka sifat ionis juga dapat dihitung sbb:

% IC% IC = 16 (X= 16 (Xaa – X – Xbb) + 3,5 (X) + 3,5 (Xa a – X– Xbb))22

MOMEN DIPOLPeranan elektron yang tidak sama pada atom yang berbeda akan menimbulkan muatan positif kecil pada atom yang kurang elektronegatif dan muatan negatif kecil pada atom yang lebih elektronegatif sehingga akan menghasilkan pembentukan dipol (dua kutub) Momen dipol adalah :

µ = q r q= muatan positif / negatif kecil pada

atom dan r = jarak diantara dua kutub

Satuan momen dipol adalah (satuan Debye) dimana ID = 3,335641 x 10-30 CmMomen dipol adalah suatu vektor dimana arahnya dari ujung positif ke negatif

LATIHAN MOMEN DIPOLLATIHAN MOMEN DIPOL HITUNG MOMEN DIPOL MOLEKUL HCl JIKA PANJANG HITUNG MOMEN DIPOL MOLEKUL HCl JIKA PANJANG

IKATAN KESETIMBANGAN DIANTARANYA ADALAH 1,2746 IKATAN KESETIMBANGAN DIANTARANYA ADALAH 1,2746 AAoo ! !

Jawab :Jawab :1 A1 Aoo = 10 = 10-10-10 m mmuatan atom q = 1,6022 x 10muatan atom q = 1,6022 x 10 -19-19 C, jadi momen dipolnya : C, jadi momen dipolnya :

µ = q rµ = q r= (= (1,6022 x 101,6022 x 10 -19-19 C) (1,2746 x10 C) (1,2746 x10 -10-10 m) m)= 1,999 x = 1,999 x 1010 -29-29 Cm Cm= (1,999 x = (1,999 x 1010 -29-29 Cm) ( Cm) (3,335641 x 103,335641 x 10 -30-30 Cm D Cm D-1-1) ) -1-1

= = 5,99 D5,99 DJika momen dipol percobaan = 3.48 D , maka sifat ionis:Jika momen dipol percobaan = 3.48 D , maka sifat ionis:%IC = %IC = (momen dipol percobaan/momen dipol perhitungan) x 100%(momen dipol percobaan/momen dipol perhitungan) x 100%

= (3.48/5.99) x 100% = 58.1% = (3.48/5.99) x 100% = 58.1%

KELOMPOK 1 1.ZAINAL ARIFIN 2.WANDI 3.M.FIQHI F 4. SITI R 5.EVA KELOMPOK 2 1. HIDAYATULLAH 2.AGUS DEKIAWAN 3.RIFQOTUL MAHMUDAH 4.AINUN R 5.ATINA K

KELOMPOK 3 1.FAHRUDIN 2.RANGGA SETIAWAN 3.SOFYAN SAURI 4.MITRA A 5.ANNISATUL F KELOMPOK 4 1.ABDULLAH 2.AGUS D 3.DESI W 4.FATIMATUS Z 5.M.AGUS SUSANTO

KELOMPOK 5 1.M.HASAN R 2. M RIFKI 3.ASRIANTO 4.CAMILIA AGID 5.ROHMAH NUR