JENIS KRISTAL DAN SIFATNYA Kita lihat bahwa hanya ada bebrapa cara dalam jumlah terbatas dalam merancang partikel-partikel dalam suatu Kristal padat. Rancangan khusus dan sifatsifat fisik dari zat padat ditentukan oleh jenis partikel yang ada pada titik-titik kisi dan sifat dari gaya tarik antara partikel-partikel tersebut. Akibatnya Kristal-kristal dapat dibagi dalam jenis yang jelas, yang masing-masing dibedakan oleh suatu sifat tertentu. KRISTAL MOLEKULER Dalam Kristal molekuler, baik molekul ataupun atom tersendiri mengisi tempat-tempat kisi. Gaya tarik antara molekul atau atomnya jauh lebih lemah daripada ikatan kovalen yang terdapat didalam molekul-molekulnya sendiri. Gaya London terdapat dalam Kristal-kristal zat yang nonpolar seperti Ar, O 2, naftalen,
CO2. Pada Kristal molekul polarseperti SO2 terdapat juga gaya tarik dipoledipol, dan pada zat padat seperti es(H2O), NH3, dan HF, molekul-molekulnya terikat terutama oleh adanya ikatan hydrogen. Karena gaya-gaya ini relative lemah (dibandingkan dengan gaya tarik kovalen atau ion), maka Kristal molekuler mempunyai energy kisi yang rendah dan mudah sekali rusak; dikatakan bahwa zatnya lembek. Lagi pula, relative hanya diperlukan energy panas yang sedikit untuk mengimbangi gaya tarik ini sehingga zat padat molekuler cendrung mempunyai titik leleh yg rendah. Kristal molekul merupakan konduktor listrik yang buruk, sebab semua elektronnya terikat pada molekulnya sendiri dan tidak bebas bergerak dalam padatan. KRISTAL IONIK Pada Kristal ionik seperti NaCl, ada ion-ion yang letaknya pada daerah kisi dan ikatan antara ion-ion tersebut umumnya secara elektrostatik (yang benar-benar tak terarah). Hasilnya, jenis kisi yang terbentuk kebanyakan ditentukan oleh ukuran relative dari ion-ion dan muatannya. Ketika Kristal terbentuk, ion-ion menyusun dirinya agar gaya tarik menarik menjadi maksimum dan gaya tolak menolak menjadi minimum. Karena gaya elektrostatik itu kuat, Kristal-kristal ion mempunyai energy kisi yang besar. Biasanya Kristal mempunyai energy kisi yang besar. Biasanya zatnya keras dan mempunyai ciri khas adalah titik lelehnya relative tinggi, sangat rapuh. Bila dipukul akan hancur, dan karena sejumlah ion saling lepas satu sama lain, maka terjadi perubahan keadaan tarik menarik menjadi tolak menolak. Pada keadaan padat, senyawa ion merupakan konduktor yang buruk, karena ion-ionya diikat kuat pada tempatnya. Bila
dilelehkan maka ion-ionya bergerak sehingga zat ionik ini menjadi konduktor listrik yang baik. KRISTAL KOVALEN Pada Kristal kovalen terdapat jaringan ikatan kovalen antara atomatomnya yang diperluas keseluruh zat padat. Contoh zat semacam ini adalah berlian. Berlian adalah bentuk unsur karbon dimana tiap atomnya terikat secara kovalen dengan empat tetangga terdekatnya. Contoh lain yang umum adalah karborundum ( silicon karbida, SiC) dan kuarsa ( silicon dioksida, SiO2, biasa dikenal sebagai penyusun utama pasir). Karena ikatan kovalen yang saling mengunci, maka Kristal kovalen mempunyai titik leleh yang sangat tinggi dan biasanya sangat keras. Berlian tentunya merupakan zat yg paling keras dan digunakan sebagai alat untuk menggiling atau memotong. Silicon karbida juga seperti berlian, kenali setengah dari atom karbon dalam struktur berlian diganti oleh atom-atom silicon. Zat ini juga sangat keras dan dipakai sebagai bahan penggosok dalam kertas amplas dan alat gerindra dan pemotong lainnya. Kristal kovalen merupakan konduktor listrik yang lemah karena electron-elektron pada zat padatnya berada pada ikatan kovalennya sehingga tidak bebas bergerak dalam kristalnya. KRISTAL LOGAM Gambaran yang paling sederhana dari sebuah Kristal logam adalah mempunyai ion positif ( inti ditambah dengan inti electron) yang terletak pada titik-titik kisi dengan electron valensi Kristal tersebut secara keseluruhan , bukan hanya untuk satu atom. Zat padat terikat satu sama lain karena adanya gaya tarik-menarik elektrostatik antara kisi ion positif dengan semacam “lautan ion”. Electron ini dapat bergerak bebas, sehingga logam merupakan konduktor listrik yang baik. Karena titik leleh dan kekerasan logam sangat beragam, maka seharusnya ada beberapa tinggkatan ikatan kovalen antara atom-atomnya di dalam zat padatnya. Molekuler
ionik
Kovalen
Logam
Satuan kimia pada tempat kisi
Molekul atau atom
Ion positif dan negatif
Atom-atom
Ion positif
Gaya yang mengikat zat padat
Gaya London dipole-dipol ikatan hidrogen
Gaya tarik elekrostatik antara ion + dan
Ikatan kovalen
Gaya tarik elektrostatik antara ion + dan lautan
ion -
electron.
Beberapa sifat
Lunak, umumnya titik leleh rendah, bukan konduktor listrik
Keras rapuh, titik leleh tinggi , bukan konduktor kecuali bila telah dilelehkan
Sangat keras, titik leleh tinggi, bukan konduktor
Keras sampai lunak, titik leleh rendah sampai tinggi, konduktor yang baik
Beberapa contoh
CO2, ( es kering), H2O(es), C12H22O11(gula)
NaCl (garam), CaCO3 (gamping kapur), MgSO4 ( garam inggris)
SiC (karborundum), C (berlian), WC ( tungsten karbida digunakan sebagai alat pemotong
Na, Fe, Cu, Hg,dll
