Interaksi atom
5.1.4. Interaksi atom
Zat yang ada di alam dapat berupa unsur dan Gambar 5.16. Bentuk molekul dengan senyawa, kita ketahui atom adalah bagian terkecil 3 hibridisasi sp
dari suatu suatu unsur, sedangkan molekul bagian terkecil dari suatu senyawa. Keberadaan atom dan molekul tidak tampak oleh mata kita, sehingga yang
Atom dari kita temukan adalah merupakan kumpulan yang tak
Suatu Unsur
terpisahkan dari atom dan molekul, dan diketahui ada interaksi dan ikatan yang terjadi antara atom dan
molekul. Untuk lebih jelasnya perhatikan bagan pada
5.1.4.1. Ikatan Logam
Logam yang ada dialam kita temukan sebagai zat
tunggal atau unsur, dan kita ketahui bahwa bagian
Logam
Gas Mulia
terkecil dari unsur adalah atom, sehingga pasti logam
yang kita temukan tersusun oleh banyak atom logam. Ikatan logam terjadi karena adanya saling
Ikatan
Gaya Van
meminjamkan elektron, namun proses ini tidak hanya der Waals
logam
terjadi antara dua atau beberapa atom tetapi dalam
jumlah yang tidak terbatas. Setiap atom memberikan
elektron valensinya untuk digunakan bersama,
sehingga terjadi ikatan atau tarik menarik antara atom ‐ U U n n s s u u r r b b e e b b a a s s / / atom yang saling berdekatan.
a l a Jarak antar atom dalam ikatan logam tetap sama, jika m a l a m
ada atom yang bergerak menjauh maka gaya tarik Gambar 5.17. Bagan keberadaan
menarik akan “menariknya” kembali ke posisi semula. interaksi atom dan molekul
Demikian pula jika atom mendekat kesalah satu atom maka akan ada gaya tolak antar inti atom.
Jarak yang sama disebabkan oleh muatan listrik yang sama dari atom logam tersebut, lihat Gambar
Atom Mg
2 elektron valensi
5.18. Pada ikatan logam, inti ‐inti atom berjarak tertentu
dan beraturan sedangkan elektron yang saling dipinjamkan bergerak sangat mobil seolah ‐olah membentuk “kabut elektron”. Hal ini yang meyebabkan munculnya sifat daya hantar listrik pada logam.
Awan elektron
Keteraturan dari logam karena adanya ikatan antar atom, yang ditunjukan dengan jarak antar atom yang sama, dan atom ‐atom logam tersusun secara teratur menurut suatu pola tertentu.
Gambar 5.18. Ikatan Logam, dalam atom Susunan yang teratur inilah yang dinamakan
Magnesium dengan Kristal. Struktur Kristal pada logam cukup
banyak, dalam bahasan ini kita ambil dua struktur Kristal.Body Centered Cubic (BCC), kubus berpusat badan, merupakan struktur kristal yang banyak dijumpai pada logam Crom (Cr), Besi Alpha, Molebdenum (Mo), Tantalum (Ta) dan
lain ‐lain. Struktur kristal ini memiliki satu atom pusat dan dikelilingi oleh 8 atom lainnya yang berposisi diagonal ruang. Ciri khas dari struktur Kristal ini adalah jumlah atom yang berdekatan sebanyak 2 buah dan sering disebut dengan bilangan koordinasi. Untuk lebih mudahnya perhatikan Gambar 5.19.
Gambar 5.19. Struktur Kristal kubus Face Centered Cubic (FCC), kubus berpusat muka,
berpusat badan struktur kristal ini banyak dijumpai pada logam ‐
logam seperti alumunium, besi gamma, Timbal,
Nickel, Platina, Ag, dan lai ‐lain. Atom pusat terletak pada setiap bidang atau sisi, dan
terdapat 6 atom. Sebagai ciri khas dari kristal ini, adalah bilangan koordinasinya 4. Struktur kristal kubus berpusat muka disajikan pada Gambar
5.20. Jika kita perhatikan besi yang memiliki dua
struktur Kristal yaitu besi alpha (BCC) dan gamma (FCC), kedua kristal ini dapat terjadi pada suhu
Gambar 5.20. Struktur Kristal kubus tinggi, untuk alpha terjadi pada suhu sekitar
berpusat badan 700
C sedangkan struktur gamma terjadi pada suhu sekitar 10 o C.
Material mempunyai lebih dari satu struktur
kristal tetapi dalam keadaan padat yang tergantung dari temperatur, maka inillah yang
disebut dengan Allotropy. Struktur Kristal tidak hanya dimiliki oleh logam,
unsur bukan logam juga dapat berbentuk Kristal. Di alam unsur karbon terdapat dalam berbagai bentuk Kristal, seperti intan memiliki struktur kristal yang berbeda dengan struktur kristal grafit maupun buckminsterfullerene (buckyball). Jika sebuah material memiliki beberapa bentuk Kristal, material ini sering disebut juga dengan polymorphism.
Saat ini para ahli telah menemukan struktur
Kristal dari karbon yaitu nanotube. Struktur Kristal Gambar 5.21. Beberapa struktur kristal ini telah diujicobakan ke berbagai bidang
karbon yang telah ditemukan khususnya untuk miniaturisasi peralatan.
Beberapa bentuk Kristal karbon disajikan pada
Gambar 5.21. Gas mulia yang kita temukan bukan
merupakan atom tunggal, namun sejumlah
molekul atom dalam gas yang bergabung dan
berikatan. Contoh menarik Pembentukan kristal + gas mulia seperti (He, Ne, dan Ar). Proses - σ σ
tersebut diawali dari bentuk gas yang berubah menjadi cairan dilanjutkan dengan pembentukan
+ σ - σ kristal yang memiliki titik leleh rendah. Kristal
tersebut umumnya transparan, dan bersifat - σ + σ sebagai isolator.
Atom ‐atom dari gas memiliki orbital dengan - elektron valensi yang terisi penuh elektron, +
σ σ sehingga elektron ‐elektron valensi tidak
+ - memungkinkan lagi membentuk ikatan. Pada + σ σ σ σ
kenyataannya atom ‐atom gas berinteraksi dan dapat membentuk kristal. Proses ikatan terjadi
karena atom gas inert mengalami distorsi pada + σ σ σ σ distribusi elektronnya walaupun sangat kecil,
menyebabkan dispersi muatan positif atau Gambar 5.22. Gaya Van der Waals atau dispersi muatan negatifnya, sehingga terjadinya
Gaya London, proses diawali dengan dipol yang bersifat temporer dalam setiap
dispersi muatan dan dilanjutkan dengan atomnya, dan menimbulkan gaya tarik menarik.
interaksi dipol temporer antar atom Gaya ini diamati oleh Fritz London dan Van der
Waals, sehingga gaya tarik menarik dikenal dengan gaya Van der Waals atau gaya London.
Gaya tarik menarik ini menyebabkan terjadinya
ikatan pada atom gas mulia (Gambar 5.22).