7/26/2019 3_kristal

1/11

7/26/2019 3_kristal

2/11

Struktur yang dibentuk koordinasi ikatan atom bahan

dalam pola yang teratur secara geometri dalam bidang

tiga dimensi.

Definisi

Kristal

Semua logam, sebagian besar keramik dan beberapapolimer membentuk kristal ketika bahan tersebut

membeku.

Disamping itu pola ini kadangkadang menentukan pulabentuk luar dari kristal, contoh yang dapat dikemukakan

adalah bentuk bintang enam bunga salju. Permukaan

datar batubatu mulia,kristal kwarsa (SiO2).

7/26/2019 3_kristal

3/11

StrukturKristalSel satuan.

Unit terkecil struktur kristal dengan volume tertentuyang berulang membentuk struktur bahan keseluruhan.

Sel

Satuan

Kristal

NaCl

7/26/2019 3_kristal

4/11

StrukturKristalKonstanta

Kisi

(a).

Jarak antara masing masing atom yang berkoordinasi

membentuk sel satuan kristal yang berulang dari satusel satuan ke sel satuan lainnya.

7/26/2019 3_kristal

5/11

RagamStrukturKristalStruktur Kristal Jarak Antar Sumbu Contoh

7/26/2019 3_kristal

6/11

RagamStrukturKristal

7/26/2019 3_kristal

7/11

Lebih kurang 40 elemen logam memiliki struktur kristalkubik. 25 elemen lain membentuk struktur kristal

hexagonal. Struktur kubik sederhana hampir tidak pernahdijumpai di alam, kecuali untuk logam Polonium yang

membentuk struktur kubus sederhana (KS/SC) pada

suhu ~ 10 .

Struktur yang umum ditemui pada logam adalahstrukturkubus pemusatan ruang (KPR/BCC) dan kubuspemusatan sisi (KPS/FCC). Masing masing struktur

kubus pada logam yang berbeda memiliki konstanta kisidan volume kubus yang berbeda satu sama lain.

Struktur

Kristal

Logam

7/26/2019 3_kristal

8/11

StrukturKubusPemusatanRuangStruktur KPR ditemukan pada logam Fe,

Na, K, Cr, Ta, V dan W. Sebagai contoh

disini, jika atom Fe disusun berikatan

dengan konstanta kisi a = 0.2867 nm,

maka akan terbentuk batangan besi yangsempurna. Susunan atom Fe dalam besi

digambarkan pada gambar disamping.

Tiap bulatan mewakili satu atom Fe yang

dikelilingi 24 elektron (1s2, 2s2 , 2P6 , 3s2 ,

2P6, 3d6 ). Ditambah dua 4s elektron

valensi. Setiap unit sel terdiri atas rata2 2

atom. Seh ingga pada KPR, satu atom

terletak ditengah2 sel satuan, sementara

pada ke delapan sudut kubus terdapatatom yang terletak antara sel satua

dengan sel satuan yag lain. Dengan

demikian total ato m dalam 1 sel satuan =

1 + (8x(1/8) = 2 atom.

7/26/2019 3_kristal

9/11

RadiusAtom

DalamstrukturKPR,atomdenganradiusrmenempatidiagonalkubus sehinggatotal

radius antarmasing2atom:r+2r+r=4r=a3 dengana(0,2867nm)sehingga:

r

=

a3/4, maka

jarak

antara

atom

Fe

=0.1241nm.

.

Karena dalam sel satua logam kpr terdapat dua buah atom

FT = 2[4R3/3]/a3 3.3

= 2[4R3/3]/[4R/3

FaktorTumpukan

Faktor tumpukan =

Volume

atom/Volume

sel satuanKarena dalam sel satuan logam kpr terdapat dua buah atom maka:

FT=2[4R3/3]/a3

=2[4R3/3]/[4R/]3 =0,68

7/26/2019 3_kristal

10/11

StrukturKubusPemusatanSisiMetals that exhibit FCC structures

include Al, Cu, Ag, Ni, Pt, and Fe

(from

910 to 1400 C). Interestingly, theinert gases Ar, Ne, Kr, and Xe also

crystalize

in FCC structures at low

temperatures.There are four atoms per unit cell

in FCC metals; three come about

because

atoms centered within the sixsquare faces are each shared by

two neighboring cells (6 X (1/2) =

3) and, as before, one is

contributed by eight corner atoms.

7/26/2019 3_kristal

11/11

Dalam logam KPS,hubungan antara konstanta kisi adengan jari

jari Rdinyatakan dalam persamaan :

(akpr)logam= 4r / (2)

2

4R

2

4R

Daripersamaan diatas dapat diketahui bahwa faktor tumpukan

logam kps adalah0,74yangternyata lebih besar dari nilai 0,68

untuk logam kpr.