Cover Makalah 1

download Cover Makalah 1

of 28

  • date post

    26-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    53
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Cover Makalah 1

PENERAPAN DIFRAKSI SINAR-X (X-Ray diffractions) DALAM MENETUKAN STRUKTUR KRISTAL MOLEKULAR, IONIK, LOGAM DAN KOVALEN

Oleh:PINO RINANDO4131210010

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMMEDAN2014KATA PENGANTARPuji dan syukur kami ucapkan kehadirat Tuhan yang maha esa yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga makalah ini yang berjudul Penerapan Difraksi Sinar-X (X-ray diffractions) Dalam Menentukan Struktur Kristal Molekular, Ionik, Logam dan Kovalen dapat kami selesaikan.Makalah ini dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan dari tugas mata kuliah Fisika Umum II pada semester II tahun pembelajaran 2014.Dalam penyusunan makalah ini banyak pihak yang telah membantu kami baik secara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu. Oleh karena itu kami mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu kami tersebut baik yang secara langsung maupun tidak langsung.Kami berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk kita semua. Kami pun menyadari dalam pembuatan makalah ini masih banyak kekurangan dan kesalahan, seperti kata pepatah tak ada gading yang tak retak karena kami adalah mahasiswa yang harus lebih tekun dan giat lagi dalam belajar. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk penyusunan makalah di masa depan yang lebih baik lagi. Medan , 31 Maret 2014 Penulis

Pino RinandoNim : 4131210010

DAFTAR ISIKata pengantariDaftar isiiiDaftar gambarivBab I. Pendahuluan11.1 Latar belakang11.2 Identifikasi masalah.21.3 Tujuan penulisan21.4 Mamfaat penulisan2Bab II. Tinjauan teoritis32.1 Sejarah penemuan sinar-X32.2 Defenisi sinar-X42.3 Pengertian Difraksi Sinar-X8Bab III. Metode Penulisan103.1 Objek penulisan103.2 Dasar pemilihan objek103.3 Metode pengumpulan data103.4 Metode Analisis10Bab IV. Pembahasan114.1 Penghamburan (difraksi) sinar X oleh kristal114.2 Struktur kristal124.3 Struktur kristal Molekular144.4 Struktur kristal ionik164.5 Struktur kristal logam194.5 Struktur kristal kovalen20Bab V Kesimpulan dan Saran215.1 Kesimpulan215.2 Saran22Daftar Pustaka23

DAFTAR GAMBARGambar 1. Tabung sinar-X5Gambar 2. Pola difraksi sinar-X6Gambar 3. Sinar-X yang dihamburkan membentuk pola interferensi7Gambar 4. Model susunan ion-ion dalam sebuah kristal NaCl8Gambar 5. Interverensi konstruktif dari sinar-X12Gambar 6. Struktur kpb13Gambar 7. Sruktur kpm14Gambar 8. struktur muolekul triazida sianurat15Gambar 9. Struktur natrium kolorida17Gambar 10. Struktur sesium klorida18Gambar 11. Dua kisi ionik dalam sistem kpm19Gambar 12. Struktur kristal unsur logam pada suhu 250c20Gambar 13. Struktur intan21

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANGMetode difraksi sinar-X adalah salah satu cara untuk mempelajari keteraturan atom atau molekul dalam suatu struktur tertentu. Jika struktur atom atau molekul tertata secara teratur membentuk kisi, maka radiasi elektromagnetik pada kondisi eksperimen tertentu akan mengalami penguatan. Pengetahuan tentang kondisi eksperimen itu dapat memberikan informasi yang sangat berharga tentang penataan atom atau molekul dalam suatu struktur. (A.A Sartono : 2006).Difraksi sinar-X dapat memberikan informasi tentang struktur polimer, termasuk tentang keadaan amorf dan kristalin polimer. Polimer dapat mengandung daerah kristalin yang secara acak bercampur dengan daerah amorf. Difraktogram sinar-X polimer kristalin menghasilkan puncak-puncak yang tajam, sedangkan polimer amorf cenderung menghasilkan puncak yang melebar. Pola hamburan sinar-X juga dapat memberikan informasi tentang konfigurasi rantai dalam kristalit, perkiraan ukuran kristalit, dan perbandingan daerah kristalin dengan daerah amorf (derajat kristalinitas) dalam sampel polimer. (Zakaria, 2003)Pada akhir tahun 1895, Roentgen (Wilhelm Conrad Roentgen) Jerman, 1845-1923), seorang profesor fisika dan rektor Universitas Wuerzburg di Jerman dengan sungguh-sungguh melakukan penelitian tabung sinar katoda. Ia membungkus tabung dengan suatu kertas hitam agar tidak terjadi kebocoran fotoluminesensi dari dalam tabung ke luar. (A Beiser ; 1987)Lalu ia membuat ruang penelitian menjadi gelap. Pada saat membangkitkan sinar katoda, ia mengamati sesuatu yang di luar dugaan. Pelat fotoluminesensi yang ada di atas meja mulai berpendar di dalam kegelapan. Walaupun dijauhkan dari tabung, pelat tersebut tetap berpendar. Dijauhkan sampai lebih 1 m dari tabung, pelat masih tetap berpendar. Roentgen berpikir pasti ada jenis radiasi baru yang belum diketahui terjadi di dalam tabung sinar katoda dan membuat pelat fotoluminesensi berpendar. Radiasi ini disebut sinar-X yang maksudnya adalah radiasi yang belum diketahui.Laporan pertama Roentgen mengenai sinar-X dimuat pada halaman 132-141 laporan Asosiasi Fisika Medik Wuerzburg tahun 1895. Di awal tahun 1896 reprint laporan Roentgen dikirimkan kepada ilmuwan-ilmuwan terkenal. Karena tidak dibelokkan oleh medan magnet, maka orang tahu bahwa sinar-X berbeda dengan sinar katoda. Pada saat itu belum ditemukan fenomena interferensi dan difraksi. Karena itu muncullah persaingan antara teori partikel dengan teori gelombang untuk menjelaskan esensi/substansi sinar-X. Teori partikel dikemukakan antara lain oleh W.H. Bragg, teori gelombang dikemukakan antara lain oleh Stokes dan C.G. Barkla. (K Krane; 1992)

1.2 IDENTIFIKASI DAN RUMUSAN MASALAHBagaimana penerapan difraksi sinar-X dalam menentukan struktur kristal molekuler, ionik, logam dan kovalen?

1.3 TUJUAN PENULISANa. Mengetahui sejarah, defenisi, dan penerapan difraksi sinar-X.b. Mengetahui penerapan difraksi sinar-X dalam menentukan struktur kristal molekuler, ionik, kovalen, dan logam.

1.4 MAMFAAT PENULISANa. Menjadikan difraksi sinar-X sebagai media yang tepat untuk menentukan struktur molekul ,ionik, logam dan kovalen.b. Penulisan ini bermamfaat sebagi media penyalur informasi tentang pentingnya penerapan difraksi sinar-X dalam bidang kimia.

BAB II. TINJAUAN TEORITIS2.1 SEJARAH PENEMUAN SINAR-XSejarah mengenai difraksi sinar-X di mulai semenjak tahun 1912 adalah awal dari studi intensif mengenai difraksi sinar-X. Dimulai dari pertanyaan M. van Laue kepada salah seorang kandidat doktor P.P. Ewald yang dibimbing A. Sommerfeld, W. Friedrich (asisten riset Sommerfeld) menawari dilakukannya eksperimen mengenai 'difraksi sinar-x'. Pada saat itu eksperimen mengenai hamburan sinar-x sudah dilakukan oleh Barkla. Laue mengawali pekerjaannya dengan menuliskan hasil pemikiran teoretiknya dengan mengacu pada hasil eksperimen Barkla. Laue berargumentasi, ketika sinar-x melewati sebuah kristal, atom-atom pada kristal bertindak sebagai sumber-sumber gelombang sekunder, layaknya garis-garis pada geritan optik (optical grating). Efek-efek difraksi bisa jadi menjadi lebih rumit karena atom-atom tersebut membentuk pola tiga dimensi. Eksperimen difraksi sinar-x yang pertama dilakukan oleh Herren Friedrich dan Knipping menggunakan kristal tembaga sulfat dan berhasil memberikan hasil pola difraksi pertama yang kemudian menjadi induk perkembangan difraksi sinar-x selanjutnya. Difraksi sinar-x merupakan proses hamburan sinar-x oleh bahan kristal. Pembahasan mengenai difraksi sinar-x mencakup pengetahuan yang berhubungan dengan hal-hal berikut ini:1. pembentukan sinar-x2. hamburan (scattering) gelombang elektromagnetik3. sifat kekristalan bahan (kristalografi)Penemuan sinar-x memiliki sejarah yang, tentu saja, lebih panjang. Tahun 1895, W.C. Rntgen menghasilkan penemuan yang sangat vital dalam perkembangan sains modern. Rntgen menemukan sejenis radiasi yang keluar dari sebuah tabung muatan (discharge tube), yang karena misteriusnya diberi nama sinar-x. Menariknya, sinar-x ditemukan sebelum ditemukannya elektron oleh J.J. Thomson. Skema tabung sinar-x pertama diperlihatkan pada Gambar 1.1. Sedangkan Gambar 1.2 menunjukkan foto tabung sinar-x sebenarnya. Sinar-x pada tabung muatan ini terbentuk dengan cara pemberian beda tegangan pada elektrodaelektroda tabung yang menghasilkan 'sinar elektron' yang ditumbukkan ke bahan tertentu (pada masa itu dinamakan anticathode, anti-katoda). Anti-katoda menjadi sumber sinar-x, yang pada saat itu belum diketahui mekanisme sebab pembentukannya. Sejalan perkembangan ilmu pengetahuan diketahui bahwa sinar-x adalah radiasi elektromagnetik transversal, seperti cahaya tampak, tetapi dengan panjang gelombang yang jauh lebih pendek. Jangkau panjang gelombangnya tidak terdefinisi dengan jelas tetapi diperkirakan mulai dari panjang gelombang cahaya ungu hingga sinar gamma yang dipancarkan oleh bahan-bahan radioaktif. Dalam kristalografi, panjang gelombang yang digunakan berkisar antara 0.5 hingga 2.5. (Guinier 1963). Penting untuk diketahui bahwa gelombang elektromagnetik memiliki interpretasi ganda: sebagai gelombang dan sebagai partikel. Pembahasan difraksi sinar-x banyak menggunakan sinar-x yang membawa sifat gelombang.

2.2 DEFENISI SINAR-XPada tahun 1895, W.C. Rontgen (1845-1923) menemukan bahwa ketika elektron dipercepat dengan tegangan tinggi pada tabung hampa udara dan dibiarkan menumbuk permukaan kaca (atau logam ) didalam tabung, mineral flouresen dengan jarak tertentu darinya akan bersinar, dan film fotografi akan terkena cahaya. Roentgen menghubungkan efek ini ke suatu jenis radiasi baru (berbeda dari sinar katoda). Efek ini diberi nama sinar-X dari simbol aljabar x, yang berarti besaran yang tidak diketahui. Ia segera menemukan bahwa sinar-X menembus beberapa materi dengan lebih baik dari yang lainnya, dan dalam beberapa minggu ia mempresentasikan foto sinar-X yang pertama (foto tangan istrinya). Produksi sinar-X sekarang biasanya dilakukan dalam tabung yang mirip dengan tabung Roentgen, dengan menggunakan tegangan yang biasanya berkisar antara 30 kV sampai 150 kV.( Giancoli ; 2001)

Gambar 1. Tabung sinar-X elektron-elektron yang dipancarkan oleh filamen yang dipanaskan