MAKALAH
PENDIDIKAN FISIKA ZAT PADAT
Di Susun Oleh :
Rita Rosalina ( NPM. 2012 22 001)
Dosen Pembimbing : Sunjono, S.Pd, M.Si
YAYASAN PENDIDIKAN TANAH SERIBU
UNIVERSITAS KALTARA
FAKULTAS MIPA
JURUSAN FISIKA
TANJUNG SELOR
TAHUN AJARAN 2014/2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga makalah ini dapat terselesaikan tepat waktu. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah Pendidikan Fisika Zat Padat.
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan. Khususnya kepada Bapak Sunjono,S.Pd, M.Si selaku dosen mata kuliah Pendidikan Fisika Zat Padat dan kepada teman-teman semua yang telah memberikan masukan-masukan demi kesempurnaan makalah ini.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini, baik berupa materi maupun ide dan sehingga makalah ini dapat mencakup semua pokok pembahasan. Akhir kata, saya ucapkan terima kasih dan semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.
Tanjung Selor, 19 Januari 2015
Penyusun
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN DEPAN i
KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI iii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang 1
B. Rumusan Masalah 1
C. Tujuan 2
BAB II PEMBAHASAN
Pembahasan Kekristalan Zat Padat 3
Ikatan Atomik dalam Kristal 3
Macam-macam Ikatan Atom Dalam Kristal 3
Beberapa Kristal dan Klasifikasi Ikatannya 4
BAB III PENUTUP
Kesimpulan 6
Saran 6
DAFTAR PUSTAKA 7
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 :
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
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-.
Contoh soal:
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.
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°.
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.
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.
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.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
