STRUKTUR ATOM DAN PADUAN LOGAM
STRUKTUR ATOM DAN PADUAN LOGAM
I.
Struktur Atom
Atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton dan neutron berada di
dalam inti atom. Sedangkan elektron terus berputar mengelilingi inti atom karena
muatan listriknya. semua elektron bermuatan negatif (-) dan semua proton
bermuatan positif (+) . sementara itu neutron bermuatan netral. Elektron
bermuatan yang bermuatan negatif (-) ditarik oleh proton yang bermuatan positif
(+) pada inti atom.
Dalam hal ini, semua atom di alam semesta akan terjadi bermuatan positif
(+) karena ada kelebihan muatan listrik positif (+) di dalam proton. Akibatnya,
semua atom akan saling bertolak satu sama lain.
II.
Struktur Logam
2.1
Susunan atom-atom
Logam merupakan struktur raksasa dari atom-atom yang berikatan satu
sama lain melalui ikatan logam. “Raksasa” menunjukkan jumlah yang sangat
banyak tetapi jumlah atom yang terlibat sangat bervariasi – tergantung pada
ukuran potongan logam.
Koordinasi 12
Kebanyakan logan adalah terjejal (close packed) – yakni, struktur tersebut
memuat atom sebanyak mungkin pada volum yang tersedia. Setiap atom
pada struktur mengalami 12 sentuhan dari atom tetangganya. Keadaan
logam yang seperti ini digambarkan sebagai terkoordinasi 12.
Tiap atom memiliki 6 sentuhan dari atom yang lain pada tiap lapisan.
Dan juga tiga atom yang menyentuhnya pada lapisan diatasnya dan tiga
atom yang lain pada lapisan dibawahnya.
Diagram yang kedua tersebut menunjukkan lapisan yang terletak di atas
lapisan yang pertama. Lapisan tersebut akan saling berhubungan dengan
lapisan dibagian bawahnya. (Keduanya tersusun dengan cara penempatan
yang berbeda dengan lapisan yang ketiga pada struktur terjejal, tetapi hal
ini dipelajari pada pembahasan tingkat dasar)
Koordinasi 8
Beberapa logam (khususnya yang terletak pada golongan 1 pada tabel
periodik) terjejal kurang efektif, atom-atom logam tersebut hanya memiliki 8
sentuhan atom tetangganya. Inilah yang disebut dengan terkoordinasi 8.
Diagram sebelah kiri menunjukkan bahwa tidak ada atom yang saling
bersentuhan satu sama lain pada satu lapisan yang sama. Atom-atom
tersebut hanya tersentuh oleh atom pada lapisan di atas dan dibawahnya.
Diagram sebelah kanan menunjukkan 8 atom (4 di atas dan 4 di bawah)
yang menyentuh atom yang berwarna gelap).
Butiran kristal
Adalah sesuatu hal yang dapat menyesatkan jika mengira bahwa semua
atom pada sepotong logam tersusun pada cara yang teratur. Tiap potong
logam terdiri dari jumlah “butiran kristal”, yang sangat banyak, yang mana
tiap butiran memiliki daerah yang seragam. Pada atom yang terletak pada
batas butiran dapat memiliki struktur yang tidak lurus.
2.2
Sifat fisik logam
Titik leleh dan titik didih
Logam-logam cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi
karena kekuatan ikatan logam. Kekuatan ikatan berbeda antara logam yang
satu dengan logam yang lain tergantung pada jumlah elektron yang
terdelokalisasi pada lautan elektron, dan pada susunan atom-atomnya.
Logam-logam golongan 1 seperti natrium dan kalium memiliki titik leleh dan
titik didih yang relatif rendah karena tiap atomnya hanya memiliki satu
elektron untuk dikontribusikan pada ikatan – tetapi ada hal lain yang
menyababkan hal ini terjadi:
Unsur-unsur golongan 1 juga tersusun dengan tidak efektif (terkoordinasi
8), karena itu tidak terbentuk ikatan yang banyak seperti kebanyakan
logam.
Unsur-unsur golongan 1 memiliki ukuran atom yang rekatif besar (berarti
bahwa inti jauh dari elektron yang terdelokalisasi) yang juga menyebabkan
lemahnya ikatan.
Daya hantar listrik
Logam menghantarkan listrik. Elektron yang terdelokalisasi bebas bergerak
di seluruh bagian struktur tiga dimensi. Elektron-elektron tersebut dapat
melintasi batas butiran kristal. Meskipun susunan logam dapat terganggu
pada batas butiran kristal, selama atom saling bersentuhan satu sama lain,
ikatan logam masih tetap ada.
Cairan logam juga menghantarkan arus listrik, hal ini menunjukkan bahwa
meskipun atom logam bebas bergerak, elektron yang terdelokalisasi masih
memiliki daya yang tersisa sampai logam mendidih.
Daya hantar panas
Logam adalah konduktor panas yang baik. Energi panas diteruskan oleh
elektron
sebagai
akibat
dari
penambahan
energi
kinetik
(hal
ini
memnyebabkan elektron bergerak lebih cepat). Energi panas ditransferkan
melintasi logam yang diam melalui elektron yang bergerak.
III.
Paduan Logam
Logam-logam selalu dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya
rangka jendela, peralatan-peralatan rumuh tangga, rangka pesawat maupun
maupun bahan lain yang menggunakan logam. Bahan-bahan logam tersebut
bukan hanya dibuat dari satu jenis unsur logam tetapi telah dicampur atau
ditambah
dengan
unsur-unsur
lain
yang
disebutaloi atau
sering
disebut lakur atau paduan.
Aloi terbentuk apabila leburan dua atau lebih macam logam dicampur atau
leburan suatu logam dicampur dengan unsur-unsur nonlogam dan campuran
tersebut tidak saling bereaksi serta masih menunjukan sifat sebagai logam
setelah didinginkan.
Aloi dibagi menjadi dua macam yaitu aloi selitan dan aloi substitusi. Disebut
aloi selitan bila jari-jari atom unsur yang dipadukan sama atau lebih kecil dari jarijari atom logam.Sedangkan aloi substitusi terbentuk apabila jari-jari unsur yang
dipadukan lebih besar dari jari-jari atom logam.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2011.
Ikatan
Logam,
Sifat
–
Sifat
Logam
dan
Alloy[Online].Tersedia:http://wanibesak.wordpress.com/tag/paduan-logam/
(Diakses 15 Februari 2014)
Anonim.2007.
Struktur
Logam[Online}.Tersedia:http://www.chem-is-
ry.org/materi_kimia/struktur_atom_dan_ikatan/jenis_struktur_atom/struktur_
logam/(Diakses 15 Februari 2014)
Musnaini.
2014.
Struktur
Atom[Online].
Tersedia:
http://musnainimusnaini.wordpress.com/kimia-x-2/struktur-atom-2//(Diakses
15 Februari 2014)
I.
Struktur Atom
Atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton dan neutron berada di
dalam inti atom. Sedangkan elektron terus berputar mengelilingi inti atom karena
muatan listriknya. semua elektron bermuatan negatif (-) dan semua proton
bermuatan positif (+) . sementara itu neutron bermuatan netral. Elektron
bermuatan yang bermuatan negatif (-) ditarik oleh proton yang bermuatan positif
(+) pada inti atom.
Dalam hal ini, semua atom di alam semesta akan terjadi bermuatan positif
(+) karena ada kelebihan muatan listrik positif (+) di dalam proton. Akibatnya,
semua atom akan saling bertolak satu sama lain.
II.
Struktur Logam
2.1
Susunan atom-atom
Logam merupakan struktur raksasa dari atom-atom yang berikatan satu
sama lain melalui ikatan logam. “Raksasa” menunjukkan jumlah yang sangat
banyak tetapi jumlah atom yang terlibat sangat bervariasi – tergantung pada
ukuran potongan logam.
Koordinasi 12
Kebanyakan logan adalah terjejal (close packed) – yakni, struktur tersebut
memuat atom sebanyak mungkin pada volum yang tersedia. Setiap atom
pada struktur mengalami 12 sentuhan dari atom tetangganya. Keadaan
logam yang seperti ini digambarkan sebagai terkoordinasi 12.
Tiap atom memiliki 6 sentuhan dari atom yang lain pada tiap lapisan.
Dan juga tiga atom yang menyentuhnya pada lapisan diatasnya dan tiga
atom yang lain pada lapisan dibawahnya.
Diagram yang kedua tersebut menunjukkan lapisan yang terletak di atas
lapisan yang pertama. Lapisan tersebut akan saling berhubungan dengan
lapisan dibagian bawahnya. (Keduanya tersusun dengan cara penempatan
yang berbeda dengan lapisan yang ketiga pada struktur terjejal, tetapi hal
ini dipelajari pada pembahasan tingkat dasar)
Koordinasi 8
Beberapa logam (khususnya yang terletak pada golongan 1 pada tabel
periodik) terjejal kurang efektif, atom-atom logam tersebut hanya memiliki 8
sentuhan atom tetangganya. Inilah yang disebut dengan terkoordinasi 8.
Diagram sebelah kiri menunjukkan bahwa tidak ada atom yang saling
bersentuhan satu sama lain pada satu lapisan yang sama. Atom-atom
tersebut hanya tersentuh oleh atom pada lapisan di atas dan dibawahnya.
Diagram sebelah kanan menunjukkan 8 atom (4 di atas dan 4 di bawah)
yang menyentuh atom yang berwarna gelap).
Butiran kristal
Adalah sesuatu hal yang dapat menyesatkan jika mengira bahwa semua
atom pada sepotong logam tersusun pada cara yang teratur. Tiap potong
logam terdiri dari jumlah “butiran kristal”, yang sangat banyak, yang mana
tiap butiran memiliki daerah yang seragam. Pada atom yang terletak pada
batas butiran dapat memiliki struktur yang tidak lurus.
2.2
Sifat fisik logam
Titik leleh dan titik didih
Logam-logam cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi
karena kekuatan ikatan logam. Kekuatan ikatan berbeda antara logam yang
satu dengan logam yang lain tergantung pada jumlah elektron yang
terdelokalisasi pada lautan elektron, dan pada susunan atom-atomnya.
Logam-logam golongan 1 seperti natrium dan kalium memiliki titik leleh dan
titik didih yang relatif rendah karena tiap atomnya hanya memiliki satu
elektron untuk dikontribusikan pada ikatan – tetapi ada hal lain yang
menyababkan hal ini terjadi:
Unsur-unsur golongan 1 juga tersusun dengan tidak efektif (terkoordinasi
8), karena itu tidak terbentuk ikatan yang banyak seperti kebanyakan
logam.
Unsur-unsur golongan 1 memiliki ukuran atom yang rekatif besar (berarti
bahwa inti jauh dari elektron yang terdelokalisasi) yang juga menyebabkan
lemahnya ikatan.
Daya hantar listrik
Logam menghantarkan listrik. Elektron yang terdelokalisasi bebas bergerak
di seluruh bagian struktur tiga dimensi. Elektron-elektron tersebut dapat
melintasi batas butiran kristal. Meskipun susunan logam dapat terganggu
pada batas butiran kristal, selama atom saling bersentuhan satu sama lain,
ikatan logam masih tetap ada.
Cairan logam juga menghantarkan arus listrik, hal ini menunjukkan bahwa
meskipun atom logam bebas bergerak, elektron yang terdelokalisasi masih
memiliki daya yang tersisa sampai logam mendidih.
Daya hantar panas
Logam adalah konduktor panas yang baik. Energi panas diteruskan oleh
elektron
sebagai
akibat
dari
penambahan
energi
kinetik
(hal
ini
memnyebabkan elektron bergerak lebih cepat). Energi panas ditransferkan
melintasi logam yang diam melalui elektron yang bergerak.
III.
Paduan Logam
Logam-logam selalu dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya
rangka jendela, peralatan-peralatan rumuh tangga, rangka pesawat maupun
maupun bahan lain yang menggunakan logam. Bahan-bahan logam tersebut
bukan hanya dibuat dari satu jenis unsur logam tetapi telah dicampur atau
ditambah
dengan
unsur-unsur
lain
yang
disebutaloi atau
sering
disebut lakur atau paduan.
Aloi terbentuk apabila leburan dua atau lebih macam logam dicampur atau
leburan suatu logam dicampur dengan unsur-unsur nonlogam dan campuran
tersebut tidak saling bereaksi serta masih menunjukan sifat sebagai logam
setelah didinginkan.
Aloi dibagi menjadi dua macam yaitu aloi selitan dan aloi substitusi. Disebut
aloi selitan bila jari-jari atom unsur yang dipadukan sama atau lebih kecil dari jarijari atom logam.Sedangkan aloi substitusi terbentuk apabila jari-jari unsur yang
dipadukan lebih besar dari jari-jari atom logam.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2011.
Ikatan
Logam,
Sifat
–
Sifat
Logam
dan
Alloy[Online].Tersedia:http://wanibesak.wordpress.com/tag/paduan-logam/
(Diakses 15 Februari 2014)
Anonim.2007.
Struktur
Logam[Online}.Tersedia:http://www.chem-is-
ry.org/materi_kimia/struktur_atom_dan_ikatan/jenis_struktur_atom/struktur_
logam/(Diakses 15 Februari 2014)
Musnaini.
2014.
Struktur
Atom[Online].
Tersedia:
http://musnainimusnaini.wordpress.com/kimia-x-2/struktur-atom-2//(Diakses
15 Februari 2014)