View
6.597
Download
22
Category
Preview:
DESCRIPTION
Struktur Kristal Ionik
Citation preview
STRUKTUR KRISTAL
IONIK
Struktur Kristal Ionik
Struktur kristal ionik tersusun dari kation dan anion yang terikat melalui gaya elektrostatis
Dalam susunan tiga dimensi, ion-ion yang berlawanan muatan terletak berselingan, terkemas rapat mengadakan kontak maksimum dengan ion-ion berlawanan muatan dan mengusahakan tolakan minimum antara ion-ion yang sama muatannya
Struktur kristal ionik dipengaruhi oleh muatan relatif dan ukuran relatif ion-ion yang bersangkutan.
Suatu kristal ionik bersifat stabil apabila setiap kation menyinggung anion-anion di sekelilingnya, demikian pula sebaliknya.
Seperti halnya struktur logam, kemasan rapat struktur kristal Ionik dapat diturunkan dari :
kemasan rapat kubus (ccp)kemasan rapat heksagonal (hcp).
non struktur kemasan rapat ; misalnya bcc
Umumnya, anion-anion membentuk kemasan rapat, sedangkan kation-kation yang lebih kecil ukurannya menempati rongga,
Rongga yang ditempati yaitu rongga tetrahedral dan atau rongga oktahedral
(Dalam beberapa kasus mungkin terjadi sebaliknya)
Struktur Kristal Untuk Beberapa Senyawa
Nama Struktur Kristal
Struktur kristal Rumus Diadopsi oleh
Rock Salt (garam cadas)
CCP MX NaCl, LiCl, KBr, RbI,AgCl, AgBr
Sfalerit (seng blende)
CCP MX ZnS, CuCl, CdS, HgS, GaP, InAs
Wurtzit HCP MX ZnS, ZnO, BeO, MnS, AgI, AlN, SiC
Fluorit CCP MX2 CaF2 HgF2 ,BaCl2 , PbO2, UO2
Antifluorit CCP M2X K2O, Na2O, Li2O, K2S, Na2S, Na2Se
Nikel Arsenida HCP MX NiAs, NiS, FeS, CoS, PtSn
Cadmium Iodida HCP MX2 CdI2, CdCl2, Mg(OH)2, Ni(OH)2, MnCl2
Sesium klorida Kubus Sederhana
MX CsCl, CaS, CuZn, TlSb
Rutil Tetragonal MX2 TiO2. MnO2 , SnO2, WO2, MgF2 , NiF2
Struktur Rocksalt Struktur kemas rapat kubus pusat
muka (fcc). Ada satu rongga oktahedral pada
tiap anion X-. Semua rongga itu diisi oleh kation M+ , sehingga mencapai stoikiometri MX 1 :1
Bilangan koordinasi untuk X- dan M+
masing-masing = 6 Diadopsi oleh ; senyawa dengan
rumus M+1 X-1, seperti : NaCl, LiCl, KBr, RbI, (alkali halida,
kecuali untuk sesium) AgF, AgCl, AgBr
senyawa M2+ X2- seperti MgO, CaO, MgS (oksida dan sulfida logam alkali tanah) TiO, FeO, NiO dan paduan logam (SnAs)Sebagian besar nitrida, karbida dan hidrida yang sesuai dengan rumus MX
Ukuran relatif antara kation dengan anion berbeda cukup besar
Rumus senyawa MX
Bola Merah = kation M+
Bola Biru = anion X-
Hubungan Struktur Dengan Rumus Empiris Setiap ion Cl- pada kedudukan sudut
(titik sudut) harus berbagi dengan delapan unit sel lain dan setiap Cl- pada pusat muka berbagi dengan dua unit sel lain, sehingga jumlah keseluruhan ion Cl- untuk setiap unit sel adalah (8 x 1/8) + (6 x ½ ) = 4
Pada sepanjang sel satuan terdapat 12 ion Na+ (lihat gambar) yang masing-masing berbagi dengan empat unit sel lain dan pada pusat unit sel terdapat satu ion Na+. Jadi jumlah ion Na+ dalam setiap unit sel adalah :(12 x ¼) + (1 x 1) = 4
Dengan demikian angka banding Na+ terhadap Cl- adalah 4 : 4 atau 1 : 1. Ini sesuai dengan rasio rumus empiris NaCl = 1 : 1
Struktur Sfalerit dan Wurtzit
Seng sulfida Zns tergolong senyawa polimorf, karena mengkristal dalam dua bentuk kisi yang berbeda, yaitu sfalerit (seng blende) dan wurtzit.
Kation dan anion pada sfalerit dan wurtzit masing-masing mempunyai bilangan koordinasi empat
Sfalerit mempunyai struktur fcc, sedangkan wurtzit mempunyai struktur hcp
Struktur Sfalerit (ZnS)
Kemasan rapat kubus : ccp dengan unit sel fcc Anion S2- (bola kuning) pada setiap titik sudut kisi (8) dan pusat muka (6). Jumlah anion
S2- per unit sel adalah = (8 x 1/8) + (6 x ½ ) = 4 anion S2-
Kation Zn2+ (bola hitam) mengisi rongga tetrahedral (hanya setengah yang terisi), sehingga ada (8 x ½ ) = 4 kation Zn2+ per unit sel
Jadi setiap unit sel ada 4 ZnS Rasio jumlah kation dan anion per unit sel = 4 : 4 atau 1 : 1 (sesuai dengan rumus
empiris) Bilangan koordinasi kation dan anion masing-masing 4 Dadopsi oleh kation-kation (Cu+, Ag+, Cd2+, Ga3+) dan Anion-anion (I-, S2-, P3-); contoh
CuF,CuCl,CuBr,CuI, AgI, ZnS,ZnSe,ZnTe, GaP,GaAs), HgS,HgSe,HgTe dan BeO
Rumus Senyawa : MX
Struktur Kristal Wurtzite Struktur kemasan rapat
heksagonal ; hcp S2- (bola kuning) pada setiap titik
sudut kisi heksagonal atas (8) dan tengah (4), sehingga ada (8 x1/8) + (4 x ¼ ) = 2 anion S2- setiap unit sel
Zn2+ (bola hitam) pada rongga tetrahedral (hanya setengah yang terisi) = 2 kation Zn2+ setiap unit sel
Jadi setiap unit sel ada 2 ZnS Rasio kation dan anion per unit sel
sesuai rumus empiris = 2 : 2 = 1:1 Bilangan koordinasi untuk kation
dan anion masing-masing = 4
Rumus Senyawa : MX
Struktur Fluorit CaF2 Struktur kemasan rapat kubus : ccp M2+ menempati setiap titik sudut (ada 8)
dan pusat muka kubus (ada 6), sehingga jumlah kation M2+ setiap unit sel adalah :
(8 x 1/8) + (6 x ½) = 4 kation M2+ setiap unit sel
X- menempati semua rongga tetrahedral yaitu sebanyak 8 anion X-
Dengan demikian rasio jumlah kation dan anion memenuhi angka banding = 1 : 2
Bilangan koordinasi kation M2+ adalah 8 Bilangan koordinasi anion X- adalah
empat Diadopsi oleh CaF2 HgF2 ,BaCl2 , PbO2,
ThO2 UO2
Rumus senyawa MX2
Bola hijau tua : kationBola hijau muda : anion
Struktur Anti-Fluorit
Struktur antifluorit merupakan kebalikan dari struktur fluorit, sehingga posisi kation dan anion merupakan kebalikannya
Struktur kemasan rapat kubus : ccp X2- menempati setiap titik sudut (ada 8)
dan pusat muka kubus (ada 6), sehingga jumlah kation X- setiap unit sel adalah :
(8 x 1/8) + (6 x ½) = 4 anion M2- setiap unit sel
M+ menempati semua rongga tetrahedral yaitu sebanyak 8 kation M+
Dengan demikian rasio jumlah kation dan anion memenuhi angka banding = 1 : 2
Bilangan koordinasi anion X2- adalah 8 Bilangan koordinasi Kation M+ adalah
empat Diadopsi oleh K2O, Na2O, Li2O, K2S,
Na2S, Na2Se
Rumus senyawa M2X
Bola hijau tua : kationBola hijau muda : anion
Beberapa kemungkinan struktur ccp
Struktur Sesium Klorida CsCl Bukan struktur kemasan rapat,
karena unit selnya kubus sederhana (SC)
Anion Cl- menempati titik sudut (8), sehingga jumlah anion per unit sel = (8 x 1/8) = 1 anion Cl- per unit sel
Kation Cs+ berada di pusat badan (1), sehingga ada 1 kation per unit sel
Jadi setiap unit sel ada 1 CsCl Rasio jumlah kation dan anion
per unit sel = 1 : 1 (sesuai rumus empiris)
Bilangan koordinasi untuk kation dan anion masing-masing = 8
Diadopsi oleh klorida, bromida dan iodida dari kation yang besar, seperti Cs+, Tl+, NH4
+
Struktur kemasan rapat heksagonal (hcp) Kation Ni2+ menempati titik sudut heksagonal atas (8) dan tengah (4), sehingga tiap unit sel ada (8 x1/8) + (4 x1/4) = 2 kation Ni2+ per unit sel Anion As2- menempati setengah rongga oktahedral, sehingga ada 2 anion per unit sel Jadi ada 2 NiAs setiap unit sel. Rasio jumlah kation : anion = 1 : 1 Bilangan koordinasi Ni = 6 (oktahedral) dan As = 6 (trigonal prismatik Diadopsi oleh Ti(S,Se,Te); Cr(S,Se,Te,Sb); Ni(S,Se,Te,As,Sb,Sn)
Struktur Kristal NiAs
Struktur kemasan rapat heksagonal hcp Kation Cd2+ menempati setiap sudut (8 x1/8), sehingga setiap unit sel
ada 1 kation Cd2+ Anion I- menempati setengah rongga oktahedral = 2 anion perunit sel Jadi ada 1 CdI2 dalam unit sel Bilangan koordinasi Cd : 6 (Oktahedral) dan untuk I = 3 (membentuk
bangun piramid) Diadopsi oleh PbI2, FeBr2, VCl2 , Mg(OH)2 , Ni(OH)2 , TiS2, ZrSe2, CoTe2
Struktur Kristal CdI2
Struktur Kristal Rutil Bukan struktur kemasan rapat, karena
unit sel : Tetragonal Kation Ti4+ menempati titik sudut (8)
dan pusat (1), sehingga tiap unit sel = (8 x 1/8) + 1 = 2 kation Ti4+
Anion O2- menempati rongga oktahedral interior (2) dan alas (4), sehingga tiap unit sel = 2 + (4 x 1/2) = 4 anion O2-
Jadi ada 2 TiO2 per unit sel Rasio jumlah kation dan anion = 2 : 4
= 1 : 2 (sesuai rumus empiris) Bilangan koordinasi Ti = 6 (oktahedral)
dan untuk O = 3 (bidang trigonal planar)
Contoh Oksida : MO2 (dari kation Ti, Nb, Cr,
Mo, Ge, Pb, Sn) fluorida: MF2 (dari kation Mn, Fe, Co,
Ni, Cu, Zn, Pd)
Rumus Senyawa MX2
Rasio jari-jari Bil. Koordinasi
Rumus Senyawa MX
r+/r- = 1 12 Tdk diketahui
1 > r+/r- > 0.732 8 CsCl
0.732 > r+/r- > 0.414 6 NaCl
0.414 > r+/r- > 0.225 4 ZnS
Recommended