TUGAS KELOMPOK
Mata Kuliah : Pendahuluan
Fisika Zat Padat
Dosen Pengampu : Saparini,
M.Pd
Nama Mahasiswa :
·
Putra
Ropinto (41.10.092)
·
Riko
Dwi S (41.10.038)
·
Satrio
Rahmat M (41.10.152)
·
Icka
Susdinayanti (41.10.025)
Kelas : VI.C
Prodi : Pendidikan
Fisika
SEKOLAH TINGGI
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
PERSATUAN GURU
REPUBLIK INDONESIA (STKIP-PGRI) LUBUKLINGGAU
Februari 2013
KATA PENGANTAR
Puji
syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena telah memberikan rahmat serta
hidayah-Nya kepada kami sehingga dapat menyelesaikan Makalah Fisika Zat Padat tepat pada waktunya.
Tujuan makalah ini ialah agar dapat
menambah pengetahuan para mahasiswa. Selain itu juga harapan penulis setelah membuat makalah ini agar mahasiswa
lebih mengetahui dan memahami lebih
dalam tentang macam-macam materi Fisika Zat Padat “Tak Ada Gading yang Tak Retak”, begitu juga dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu kami menerima kritik serta saran yang bersifat
membangun untuk kebaikan dan kesempurnaan makalah seperti ini di masa
mendatang.
Dalam kesempatan
ini kami mengucapkan terima kasih kepada Ibu Saparini, M.pd. sebagai dosen pengampu yang telah memberikan
tugas kepada kami. Selain itu kami juga berterima kasih kepada semua pihak yang
telah memberikan bantuan dalam penyelesaian makalah ini baik bantuan secara
langsung maupun tidak langsung.
Akhirnya kami
berharap semoga tugas yang kami buat ini dapat bermanfaat bagi para pembaca,
khususnya Mahasiswa STKIP PGRI Lubuklinggau Program Studi Pendidikan Fisika.
Lubuklinggau, Februari 2013
Penyusun
Kelompok
II
DAFTAR
ISI
Halaman
Depan……………………………………………………………………………… i
Kata
Pengantar……………………………………………………………………………… ii
Daftar
Isi…………………………,,,………………………………………………………..
iii
BAB
I Pendahuluan…………………………...…………………………………………….
1
A. Latar Belakang……………………………...…………………………………….1
B. Rumusan Masalah………………………………...………………………………2
C. Tujuan………………………………...………………………………………….. 2
BAB
II Pembahasan………………………………...……………………………………….
3
A.
Pembahasan
Kekristalan Zat Padat………………………...………………….
3
B.
Ikatan
Atomik dalam Kristal……………………………………...……………
3
C.
Macam-macam
Ikatan Atom Dalam Kristal……………………...…………...
4
D.
Beberapa
Kristal dan Klasifikasi Ikatannya…………...……………………...
9
BAB
III Penutup………………//………………………………………………………….
10
A.
Kesimpulan………………..…………………………………………………….10
B.
Kritik……………………………..……………………………………………...10
C.
Saran………………………………………...………………………………….. 11
Daftar
Pustaka
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Berkembangnya ilmu pengetahuan diera
modern yang sangat pesat ini, dan dengan perkembangan zaman yang semakin pesat,
kebutuhan akan efektifitas dan efisiensi sangat diutamakan dalam bidang. Hal
tersebut telah mendorong manusia untuk berkreasi dan berinovasi dalam bidang ilmu
pengetahuan untuk menciptakan suatu ilmu pengetahun yang lebih efektif dan
efisien yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Semakin banyak
munculnya berbagai macam ilmu pengetahuan yang dapat membantu kehidupan
manusia. Menambah masuk hampir disegala bidang kehidupan, sebagai contohnya
adalah dibidang ilmu pengetahuan Fisika Zat
Padat.
Berdasarkan latar belakang diatas,
penulis tertarik untuk melakukan pembahasan tentang salah satu dalam bidang
ilmu pegetahuan dibidang Fisika Zat Padat.
Yang akan membahas tentang :
Pembahasan Kekristalan Zat Padat, Pembahasan
Ikatan Atomik dalam Kristal, Pembahasan Gaya-gaya Antar Atom, Pembahasan
Macam-macam Ikatan Atom dalam Kristal Yaitu :
§ Ikatan
Ionik
§ Ikatan
Kovalen
§ Ikatan
Logam
§ Ikatan
Van Der Waals
§ Ikatan
Hidrogen
B.
Rumusan
Masalah
Rumusan masalah
yang diambil oleh penulis dalam pembuatan makalah ini :
1. Pembahasan
Kekristalan Zat Padat.
2. Pembahasan
Ikatan Atomik dalam Kristal.
3. Pembahasan
Gaya-gaya Antar Atom.
4. Pembahasan
Macam-macam Ikatan Atom dalam Kristal Yaitu :
§ Ikatan
Ionik
§ Ikatan
Kovalen
§ Ikatan
Logam
§ Ikatan
Van Der Waals
§ Ikatan
Hidrogen
C.
Tujuan
Setelah
mempelajari fisika zat padat tersebut mahasiswa dapat :
§ Mahasiswa
dapat menggali ilmu-ilmu pengetahuan tentang kekristalan zat padat dan memahami
nya.
§ Mahasiswa
dapat mengetahui tentang ikatan atomik dalam Kristal dan memperdalam
mempelajari ikatan atomik dalam Kristal.
§ Mahasiswa
dapat memahami dan mempelajari tentang gaya-gaya antar atom secara mendalam.
§ Mahasiswa
mampu mempelajari dan mengetahui tentang macam-macam ikatan atom didalam
Kristal.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pembahasan
Kekristalan Zat Padat
Zat
padat dapat dibedakan menjadi:
§ Kristal yaitu bila atom atau molekul penyusun tersusun dalam bentuk
pengulangan kontinu untuk rentang yang panjang, terbentuk dari larutan, lelehan, uap, atau gabungan dari
ketiganya.
Kristal dapat terbentuk dalam;
- Kristal tunggal
- Polikristal
- Mikrokristal
- Nanokristal
§ Amorf
yaitu zat padat yang tidak memiliki bentuk pengulangan keteraturan, jangkauan
keteraturan atom biasanya sampai tetangga kedua.
B.
Ikatan
Atomik dalam Kristal
Gaya–gaya Antar Atom
§ Struktur
spasial terbangun oleh gaya-gaya antar atom dalam kristal
§ Dari
jarak atom dalam kristal yang berkisar sekitar 1Å bersifat listrik-magnet;
- Tarik-menarik
(coulomb)
- Tolak-menolak
antar lawan elektron
§ Jarak
stabil antara ion-ion tergantung dari kesetimbangan antara dua macam gaya tadi.
§ macam
dan kekuatan ikatan atomik ditentukan oleh struktur elektron dari atom-atom
yang membentuk kristal
§ ikatan
atomik sangat ditentukan oleh kecenderungan atom-atom dalam kristal untuk
memperoleh konfigurasi elektron seperti yang dipunyai oleh atom-atom gas mulia.
C.
Macam-macam
Ikatan Atom Dalam Kristal :
§ Ikatan Ionik
adalah Ikatan yang dibentuk oleh-oleh ion, Terjadi karena gaya tarik elektrostatik (Coulomb)
antara ion positif dan ion negatif. dan Ikatan ionik dapat terbentuk antar atom
yang memiliki energy ionisasi rendah, sehingga mudah terjadi pelepasan
elektronnya. Dalam hal ini, atom yang satu memberikan electronnya pada atom
yang lain, sehingga terbentuk ion positif dan ion negatif yang saling mengikat.
Contoh
: kristal NaCl , ion Na+
dikelilingi oleh 6 ion Cl-.
Besarnya energi tarik
Besarnya energi tolak menolak Pauli:
menarik
Coulomb: 
Dan energi potensial totalnya adalah :
— Contoh soal:
Dalam kristal NaCl, jarak kesetimbangan r antara ion adalah 2,81Å. Cari energi potensial totalnya. Jawaban:
Dalam kristal NaCl, jarak kesetimbangan r antara ion adalah 2,81Å. Cari energi potensial totalnya. Jawaban:
Karena
α = 1,748 dan n = 9, energi
potensial ion dengan tanda positif atau negatif adalah;
§ Ikatan
Kovalen adalah ikatan yang terjadi karena
adanya pemakaian bersama elektron-elektron dari atom-atom yang bersangkutan,
dan ikatan kovalen juga disebut juga ikatan homopolar. Contoh ikatan kovalen : INTAN Karbon = 1s2 2s2 2p2
membutuhkan 4 elektron agar kulitnya penuh (2p6). Ini diperoleh dari
pemakaian 4 atom C Jadi 1 atom C akan berikatan kovalen dengan 4 atom C lainnya
, membentuk intan.
Contoh Soal :
Tunjukkan bahwa sudut
diantara ikatan antara atom H-H pada CH4 adalah 190,5˚ :
Jawaban
:
Pada
CH4, (metana)
karbon terletak pada golongan 4, karena itu memiliki 4 elektron terluar. Karbon
membentuk 4 ikatan dengan hidrogen, penambahan 4 elektron yang lain -
seluruhnya 8, dalam 4 pasang. Karena membentuk 4 ikatan, semuanya harus menjadi
pasangan ikatan.
Empat pasangan elektron tertata dengan sendirinya pada jarak yang disebut susunan tetrahedral. Tetrahedron adalah piramida dengan dasar segitiga. Atom karbon terletak di tengah-tengah dan hidrogen pada empat sudutnya. Semua sudut ikatan adalah 109.5°.
Empat pasangan elektron tertata dengan sendirinya pada jarak yang disebut susunan tetrahedral. Tetrahedron adalah piramida dengan dasar segitiga. Atom karbon terletak di tengah-tengah dan hidrogen pada empat sudutnya. Semua sudut ikatan adalah 109.5°.
§ Ikatan
Logam adalah
disebut golongan I karena bervalensi I, Pada Kristal logam atom-atom nya
membentuk suatu ikatan yang dikenal dengan nama ikatan logam, misaln nya padan
Na, Fe, Cu, dan sebagainya.
Gambar : Struktur Ikatan Logam
- Setiap logam mempunyai elektron valensi (elektron terluar) yang sangat mudah bergerak.
- Elektron-elektron valensi dilukiskan sebagai lautan awan/gas elektron yamg membungkus ion-ion positif.
- Ikatan antara gas elektron ini disebut ikatan logam
- Sebagai contoh, perhatikan atom natrium (11Na) dengan konfigurasi elektron dalam orbital atom sebagai berikut :
§ Ikatan Van Der Waals : Terjadinya interaksi
antara momen dipole listrik dari atom bertetangga.
-
Energi
interaksinya memiliki bentuk : EVDW = - A/ r6
-
Energi tolak-menolak : Erep = B/ r12
-
Energi interaksi dalam ikatan Van der Waals: E(r) = - A/ r6
+ B/r12
-
Energi potensial Lennard-Jones : E(r) = 4ε [(σ/ r12) – (σ/r6)]
Contoh
Soal : Bagaimanakah pengaruhnya pada energi-kohesif kristal
ionik dan kovalen dari;
(a).gaya van der waals, dan
(b).osilasi titik-titik dari ion dan atom disekitar titik kesetimbangannya.
(a).gaya van der waals, dan
(b).osilasi titik-titik dari ion dan atom disekitar titik kesetimbangannya.
Jawaban
:
(a). Gaya van der waals akan menaikkan
energi kohesif karena bersifat tarik menarik.
(b).
Osilasi titik-nol akan menurunkan energi kohesif karena osilasi itu menyatakan
modus kepemilikan energi yang ada
dalam zat padat, tetapi tidak dalam atom individual atau ion individual.
§ Ikatan
Hidrogen :
Ikatan O-H: Terjadi karena keelektronegatifan unsur-unsur dalam
ikatan kovalen H < C < N < O < F.
H2O
padat Jarak H-O = 1,75 Å H2O cair
Jarak H-O = 0,96 Å
Beberapa Kristal dan klasifikasi ikatannya :
|
Bahan
|
Struktur
|
Energi
Ikatan
Per
atom (eV)
|
Jarak
Antar
Atom
(Å)
|
|
Argon
|
FCC
|
0,1
|
3,76
|
|
Khlor
|
Tetragonal
|
0,3
|
4,34
|
|
Hidrogen
|
HCP
|
0,01
|
3,75
|
|
Silikon
|
Kubik (intan)
|
3,7
|
2,35
|
|
Kubik (ZnS)
|
3,4
|
2,80
|
|
|
Kubik (fluorit)
|
1,0
|
2,92
|
|
|
KCl
|
Kubik (NaCl)
|
7,3
|
3,14
|
|
AgBr
|
Kubik (NaCl)
|
5,4
|
2,88
|
|
BaF2
|
Kubik (fluorit)
|
17,3
|
2,69
|
|
Na
|
BCC
|
1,1
|
3,70
|
|
Ag
|
FCC
|
3,0
|
2,88
|
|
Ni
|
FCC
|
4,4
|
2,48
|
BAB III
PENUTUP
A.Kesimpulan
§ Ikatan Ionik
adalah Ikatan yang dibentuk oleh-oleh ion, Terjadi karena gaya tarik elektrostatik (Coulomb)
antara ion positif dan ion negatif. dan Ikatan ionik dapat terbentuk antar atom
yang memiliki energy ionisasi rendah, sehingga mudah terjadi pelepasan
elektronnya. Dalam hal ini, atom yang satu memberikan electronnya pada atom
yang lain, sehingga terbentuk ion positif dan ion negatif yang saling mengikat.
§ Ikatan
Kovalen adalah ikatan yang terjadi karena
adanya pemakaian bersama elektron-elektron dari atom-atom yang bersangkutan,
dan ikatan kovalen juga disebut juga ikatan homopolar. Contoh ikatan kovalen : INTAN Karbon = 1s2 2s2 2p2
membutuhkan 4 elektron agar kulitnya penuh (2p6). Ini diperoleh dari
pemakaian 4 atom C Jadi 1 atom C akan berikatan kovalen dengan 4 atom C lainnya
, membentuk intan.
§ Ikatan
Logam adalah
disebut golongan I karena bervalensi I, Pada Kristal logam atom-atom nya
membentuk suatu ikatan yang dikenal dengan nama ikatan logam, misaln nya padan
Na, Fe, Cu, dan sebagainya.
§ Ikatan Van Der Waals : Terjadinya interaksi
antara momen dipole listrik dari atom bertetangga.
§ Ikatan
Hidrogen :
Ikatan O-H: Terjadi karena keelektronegatifan unsur-unsur dalam
ikatan kovalen H < C < N < O < F.
B.Kritik
Didalam
pembuatan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan maka dari
itu penulis meminta agar pembaca dapat memberi kritik dan saran demi
tercapainya kesempurnaan makalah ini yang membahas tentang ilmu pengetahuan
fisika khususnya Fisika Zat Padat.
Yang nanti nya dapat berguna didalam segala bidang ilmu penegtahuan.
C.Saran
Berdasarkan
pembahasan pada bab sebelumnya, penulis memberikan beberapa saran :
1. Agar
mahasiswa lebih aktif mempelajari materi yang dibahas.
2. Agar
mahasiswa mampu menggali lebih dalam lagi tentang ilmu-ilmu fisika dalam bidang
ilmu pengetahuan khususnya fisika zat padat.
3. Agar
mahasiswa dapat mengambil manfaat dari materi yang telah dibahas.
DAFTAR
PUSTAKA
www.fsika
zat padat.com
www.Ikatan
Ionik dalam kristal.com
www.Ikatan
Kovalen dalam kristal.com
www.Ikatan
Logam dalam kristal.com
www.Ikatan
Van Der Waals dalam Kristal.com
www.Ikatan
Hidrogen dalam Kristal.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar