Struktur yang dibentuk koordinasi ikatan atom bahandalam pola yang teratur secara geometri dalam bidangtiga dimensi.

Definisi Kristal

Semua logam, sebagian besar keramik dan beberapapolimer membentuk kristal ketika bahan tersebutmembeku.Disamping itu pola ini kadang‐kadang menentukan pulabentuk luar dari kristal, contoh yang dapat dikemukakanadalah bentuk bintang enam bunga salju. Permukaandatar batu‐batu mulia, kristal kwarsa (SiO2).

Struktur KristalSel satuan. 

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

Sel Satuan Kristal NaCl

Struktur KristalKonstanta  Kisi (a). 

Jarak antara masing – masing atom yang berkoordinasimembentuk sel satuan kristal yang berulang dari satusel satuan ke sel satuan lainnya.

Ragam Struktur KristalStruktur Kristal JarakAntar Sumbu Contoh

Ragam Struktur Kristal

Lebih kurang 40 elemen logam memiliki struktur kristalkubik. 25 elemen lain membentuk struktur kristalhexagonal. Struktur kubik sederhana hampir tidak pernahdijumpai di alam, kecuali untuk logam Polonium yangmembentuk struktur kubus sederhana (KS/SC) padasuhu ~ 10 .

Struktur yang umum ditemui pada logam adalah strukturkubus pemusatan ruang (KPR/BCC) dan kubuspemusatan sisi (KPS/FCC). Masing – masing strukturkubus pada logam yang berbeda memiliki konstanta kisidan volume kubus yang berbeda satu sama lain.

Struktur Kristal Logam

Struktur Kubus Pemusatan RuangStruktur KPR ditemukan pada logam Fe,Na, K, Cr, Ta, V dan W. Sebagai contohdisini, jika atom Fe disusun berikatandengan konstanta kisi a = 0.2867 nm,maka akan terbentuk batangan besi yangsempurna. Susunan atom Fe dalam besidigambarkan pada gambar disamping.Tiap bulatan mewakili satu atom Fe yangdikelilingi 24 elektron (1s2, 2s2 , 2P6 , 3s2 ,2P6, 3d6 ). Ditambah dua 4s elektronvalensi. Setiap unit sel terdiri atas rata2 2atom. Seh ingga pada KPR, satu atomterletak ditengah2 sel satuan, sementarapada ke delapan sudut kubus terdapatatom yang terletak antara sel satuadengan sel satuan yag lain. Dengandemikian total ato m dalam 1 sel satuan =1 + (8x(1/8) = 2 atom.

Radius AtomDalam struktur KPR, atom dengan radius r menempati diagonal kubus  sehingga total radius  antar masing2 atom: r + 2 r + r = 4 r = a √3  dengan a (0,2867 nm) sehingga:r = a √ 3/4, maka jarak antara atom Fe = 0.1241 nm.

Faktor tumpukan = Volume atom/Volume sel satuan 3.2Karena dalam sel satua logam kpr terdapat dua buah atom

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

3

Faktor TumpukanFaktor 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

Struktur Kubus Pemusatan SisiMetals that exhibit FCC structuresinclude Al, Cu, Ag, Ni, Pt, and Fe(from910 to 1400 C). Interestingly, theinert gases Ar, Ne, Kr, and Xe alsocrystalizein FCC structures at lowtemperatures.There are four atoms per unit cellin FCC metals; three come aboutbecauseatoms centered within the sixsquare faces are each shared bytwo neighboring cells (6 X (1/2) =3) and, as before, one iscontributed by eight corner atoms.

Dalam logam KPS, hubungan antara konstanta kisi a dengan jari‐jari R dinyatakan dalam persamaan :

(akpr)logam = 4r / (√2)

24R

24R

Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa faktor tumpukanlogam kps adalah 0,74 yang ternyata lebih besar dari nilai 0,68 untuk logam kpr.