ZAT PADAT

Zat padat memiliki perbedaan dengan zat cair dan gas, baik dalam perbedaan volume

dan bentuk. Zat padat mempunyai volume dan bentuk yang tetap yang disebabkan oleh

molekul-molekulnya yang menduduki tempat yang tetap di dalam kristal. Molekul-molekul

zat padat juga mengalami gerakan tetapi sangat terbatas. Zat padat adalah sebuah objek yang

cenderung mempertahankan bentuknya ketika gaya luar mempengaruhinya.

Zat padat dibagi menjadi dua kelas, yaitu zat padat kristal dan amorf. Perbedaan antara zat

padat kristal dan amorf terletak pada struktur molekul penyusunnya.

1. Zat padat kristal.

Zat padat kristal memiliki atom atau molekul penyusunnya mempunyai struktur tetap.

Kristal adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion

penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar

secara tiga dimensi. Kristal mempunyai titik lebur yang pasti.

Contoh zat padat kristal

Sumber : http://3.bp.blogspot.com

2. Zat padat amorf

Zat padat amorf memiliki atom atau molekul penyusunnya mempunyai struktur tidak

tetap. Ter dan kaca merupakan zat padat semacam itu. Tak seperti zat pada kristal, zat

amorf tidak mempunyai titik-titik leleh tertentu yang tepat. Sebaliknya zat amorf melunak

secara bertahap bila dipanasi dan meleleh dalam suatu jangka temperatur. Molekulnya

tersusun dengan keteraturan yang pendek. Contoh : Gelas, plastik

Contoh zat padat amorf

Sumber : http://2.bp.blogspot.com

1. Sifat-sifat zat padat

1.1 Kristalisasi dan peleburan

Secara umum, zat cair membentuk kristal ketika mengalami proses

pemadatan. Pada kondisi ideal, hasilnya bisa berupa kristal tunggal,

yang semua atom-atom dalam padatannya "terpasang" pada kisi atau

struktur kristal yang sama, tapi, secara umum, kebanyakan kristal

terbentuk secara simultan sehingga menghasilkan padatan

polikristalin. Misalnya, kebanyakan logam yang kita temui sehari-hari

merupakan polikristal. Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari

suatu cairan tergantung pada kimia cairannya sendiri, kondisi ketika

terjadi pemadatan, dan tekanan ambien. Proses terbentuknya struktur

kristalin dikenal sebagai kristalisasi.

Bila zat cair didinginkan, gerakan translasi molekul-molekul menjadi lebih kecil dan

gaya tarik molekul semakin besar, hingga setelah mengkristal molekul mempunyai

kedudukan tertentu di dalam kristal. Panas yang terbentuk pada kristalisasi disebut panas

pengkristalan yang diperoleh dari hasil pengurangan entalpi zat padat dengan entalpi zat

cair. Atau dapat dirumuskan:

∆Hc = Hs - Hi

Keterangan:

Hs : entalpi zat padat

Hi : entalpi zat cair

∆Hc : panas pengkristalan

Selama terjadi pengkristalan temperatur yang di gunakan adalah tetap, dimana pada

saat proses ini terjadi kesetimbangan antara zat cair dengan zat padat.

Zat Cair Zat Padat

Setelah proses pengkristalan selesai maka temperatur akan rurun kembali. Peristiwa

kebalikan dari proses pengkristalan adalah peleburan.

ZatPadat Zat Cair

Dalam proses peleburan diperlukan panas. Panas yang di perlukan untuk meleburkan

1 mol zat padat disebut panas peleburan yang besarnya sama dengan panas pengkristalan,

namun dalam panas peleburan besarnya panas bernilai negatif.

∆Ht = Hi – Hc= - ∆Hc

Tekanan luar mempengaruhi besarnya perubahan titik lebur zat padat. Besarnya

perubahan titik lebur zat padat terhadap tekanan luar dinyatakan dalam persamaan

Clapeyron.

d Pd T

= ∆ H

T (V 2−V 1) atau d Td P

=T (V 2−V 1)

∆ H

d Td P

=T (Vl−VS)

∆ Hf

Keterangan:

Vl = volume molar cairan

Vs= volume molar zat padat

d T = perubahan titik lebur

d P = perubahan tekanan

Pada rumus di atas, T dan ∆Hf selalu positif, maka:

d P positif, d T positif bila Vl > VS (misal: CO2)

d P positif, d T negatif bila Vl < VS (misal: H2O)

Untuk mengintegrasi persamaan di atas, harus diketahui fungsi temperatur dari ∆Hf

dan (Vl - VS).

Pengaruh tekanan pada titik lebur sangat kecil sehingga untuk perubahan tekanan

yang kecil dapat diabaikan.

1.2. Tekanan Sublimasi Zat Padat

Beberapa zat padat dapat langsung berubah menjadi uap seperti iodium dan naftalena.

Tekanan sublimasi adalah tekanan tetap uap zat pada temperatur yang tetap. Untuk proses

sublimasi diperlukan panas sublimasi yang besarnya:

∆Hs = Hv - Hc

Apabila temperatur naik maka tekanan sublimasi juga bertambah. Hal ini dinyatakan

dalam rumus Clapeyron:

d Pd T

= ∆ Hs

T (Vg−Vs)

Keterangan :

P = tekanan sublimasi

T = temperatur

Vg = volume molar uap

Vs = volume molar zat padat

Vs << Vg

d Pd T

= ∆ HsT . Vg

Bila dianggap