Pita Energi Jenis-jenis Pita Energi

mempengaruhi atom tetangganya sehingga atom tetangganya terpolarisasi dan terjadilah gaya tarik-menarik. Kristal Ikatan Hidrogen Kristal ikatan hidrogen adalah kristal yang terbentuk berdasarkan ikatan hidrogen. Sebagai contoh kristal ikatan hidrogen ini adalah kristal H 2 O atau es. Dalam sebuah molekul H 2 O, atom-atom H dan atom O terikat secara kovalen sehingga molekul H 2 O bersifat netral. Akan tetapi, pasangan elektron bersamanya lebih tertarik ke arah atom O sehingga terjadilah dipol listrik. Dipol-dipol listrik ini saling berinteraksi yaitu sisi O dari satu molekul H 2 O akan menarik sisi H dari molekul H 2 O yang lain seperti tampak pada gambar 6.

3. Pita Energi

Sebagaimana telah dijelaskan dalam teori atom, atom terdiri dari elektron-elektron yang bergerak mengelilingi inti dalam tingkat-tingkat energi tertentu. Semakin jauh dari inti atom, maka energi yang dimiliki elektron akan semakin besar. Pada umumnya, tingkat-tingkat energi elektron digambarkan dalam bentuk garis-garis. Gambar 7 menunjukkan tingkat-tingkat energi elektron untuk atom tunggal. 5 Gambar 7 a Tingkat-tingkat energi pada atom tunggal, b tingkat-tingkat energi pada kristal. Gambar 6 Kristal ikatan hidrogen H 2 O es Tingkat-tingkat energi pada kristal dapat digambarkan dengan cara yang sama dengan atom tunggal. Interaksi antaratom pada kristal hanya terjadi pada elektron bagian luar sehingga tingkat energi elektron pada orbit bagian dalam tidak berubah. Pada orbit bagian luar terdapat elektron yang sangat banyak dengan tingkat-tingkat energi yang berimpit satu sama lain. Berdasarkan asas Pauli, dalam suatu tingkat energi tidak boleh terdapat lebih dari satu elektron yang berada pada keadaan yang sama, maka apabila ada elektron yang berada pada keadaan yang sama akan terjadi pergeseran tingkat energi sehingga tidak pernah ada garis-garis energi yang bertindihan. Kumpulan garis pada tingkat energi yang sama akan saling berimpit dan membentuk pita yang disebut pita energi, seperti tampak pada gambar 7.

4. Jenis-jenis Pita Energi

Berdasarkan pengisian elektron, kita dapat membedakan pita energi menjadi dua jenis, yaitu pita valensi dan pita konduksi. Pita valensi adalah pita energi teratas yang terisi penuh oleh elektron, sedangkan pita konduksi adalah pita energi di atas pita valensi yang terisi sebagian atau tidak terisi oleh elektron. Pada umumnya, antara pita valensi dan pita konduksi terdapat suatu celah yang disebut celah energi. Untuk memahami pengertian tentang pita valensi, pita konduksi, dan celah energi, mari kita perhatikan pita energi yang terdapat pada atom Na natrium. Atom natrium memiliki konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Jadi, elektron-elektron pada atom natrium akan mengisi dalam empat pita energi, yaitu pita energi 1s terisi 2 elektron, pita energi 2s terisi 2 elektron, pita energi 2p terisi 6 elektron, dan pita energi 3s hanya terisi 1 elektron. Jika dalam kristal Natrium terdapat N atom, maka akan terdapat 7N elektron yang tersebar pada pita 1 s sebanyak 2 N elektron, pita 2s sebanyak 2N elektron, pita 2p sebanyak 6N elektron, dan pita 3s sebanyak N elektron, seperti tampak pada gambar 8. Pita energi 2p merupakan pita valensi dan pita 3s merupakan pita konduksi. Jarak antara pita 2p dan 3s adalah celah energi. 6 Gambar 8 Pita-pita energi natrium

5. Konduktivitas Zat padat