Google Translate

Senin, 12 Oktober 2009

Kristalografi

Kegiatan belajar 1

Pokok Bahasan : KONSEP KRISTALOGRAFI

Konsep kistalografi, adalah cabang ilmu pengetahuan mineralogi yang mempelajari secara sistimatik dan praktis khususnya tentang bentuk struktur intenal Kristal ikatan unsur kimia anorganik pembentuk kisi-kistal (“ crystal lattice”) dan mempelajari secara sisitimatik dan peraktis khususnya tentang bentukan wujud struktur eksternal Kristal morfologi suatu mineral berupa benda padat homogen ,dapat sebagai benda endapan bahan galian yang terjadi dan terdapat secara alami pada kondisi tekanan,temperature dan pada posisi kedalaman tertentu di kerak bumi dan di permukan bumi.

1. Tujuan Khusus Pembelajaran

1. mengetahui tentang pengertian istilah atom,representative element,octet rule.
2. mengetahui tentang konsep struktur internal Kristal dan barvais space lattice.
3. mengetahui dan memahami tentang sistem Kristal dan kelas Kristal.

B.1 Sub pokok bahasan : geometri dan dimensi internal Kristal

B.1.1 Uraian ringkas tentang atom

Suatu bentuk struktur internal ikatan unsur kimia Kristal,adalah digambarkan secara abstrak sbagai hasil proses ikatan kimia kimia dalam ikatan ion (NaCl) dari unsur kimia anorganik yang mempunyai energi berinteraksi saling bereaksi melalui ikatan struktur atom nucleous dan elektron.

Atom adalah bagian sangat kecil suatu benda,terdiri dari partikel sub atom,yang disebut neutron bersifat netral,proton bermuatan positif dan elekron bermuatan negative, yang mempunyai perbandingan suatu ukuran besaran “amu” (untit masa atom,1 amu = 1.6603 x 10gram) yaitu 1 : 1 : 1/1837.

Neutron mempunyai berat = 1,68 x 10gram

Proton mempunyai berat = 1,67 x 10gram

Elektron mempunyai berat = 9,10 x 10gram

Suatu atom dengan nomor urut atom yang sama tetapi mempunyai berat masa atom yang berbeda, maka atom tersebut mempunyai isotop.

Contoh isotop (H) mempunyai nomor atom 1, tetapi mempunyai berat atom 1 dan 2

Konfigurasi elektron atom suatu unsur kimia adalah berperan penting dalam proses reaksi dan interaksi ikatan kimia yang membentuk suatu molekul benda padat,cair,atau gas.Ikatan kimia pembentuk benda padat bersifat amorf atau dapat berstruktur internal Kristal.

Ikatan kimia suatu unsur atom pada hakekatnya adalah hasil ikatan energi yang berasal dari interaksi nukcleous atom yang satu dengan dengan elektron atom lainnya,yang disebut “octet rule”,yaitu bahwa interaksi reaksi kimia atom bertendensi untuk membentuk sejumlah 8 (delapan) elektron pada “electron_shell”terluar dikenal ikatan kimia kovalen dan ikatan ionic

Contoh ikatan kimia ionik yaitu NaCl membentuk benda padat.

B.1.2 uraian tentang kisi kirtal bravais

“Bravais space lattice” (kisi ruang Kristal Bravais),adalah bentuk geometri 3(tiga) dimensi struktur internal Kristal yang tersusun oleh unit-cell dari ikatan struktur atom unsur kimia tersebut.

Bentuk kisi ruang ruang Kristal bravais mempunyai variasi posisi unit cell yang ditentukan berdasarkan keberadaan titik-titik kisi bidang Kristal. Dikenal yaitu 4(empat) variasi posisi titik Kristal (“lattice points”),yaitu:

- titik kisi Kristal pada ujung bidang,disebut titik sisi kirstal primitive,bersimbol P.

- titik kisi Kristal pada bagian tengah bidang kisi Kristal, disebut “face center” simbol F.

- titik kisi Kristal pada bagian tengah ruang Kristal, disebut “body center” simbol I.

- titik kisi Kristal pada bagian tengah sebagian bidang kisi Kristal, disebut “center”,C.

Ø bentuk struktur internal Kristal isometrik, yaitu jarak antara titik kisi Kristal adalah sama, kisi Kristal membentuk sudut orthogonal ; mempunyai 3 (tiga) variable posisi titik kisi Kristal, yaitu simbol P , I , dan F, dengan unsur-unsur Kristal yaitu a=b=c;.

Ø Bentuk struktur internal heksagonal,yaitu jarak antar titik Kristal pada bidang horizontal adalah sama, namun tidak sama dengan jarak titik Kristal pada bidang Vertikal, horizontal kisi Kristal membentuk sudut ortogonal, sedangkan antar 6 (enam) bidang tegak membentuk posisi sudut 120 ; mempunyai 2 (dua) variabel posisi titik Kristal,yaitu bersimbol C , P, dengan unsure-unsur Kristal yaitu a=b#c; , .

Ø Bentuk struktur internal kristal rhombohedral, yaitu jarak antar titik kisi Kristal adalah sama,memiliki sudut potong antar bidang kisi Kristal membentuk sudut nonortogonal ; mempunyai 1 (satu) variabel posisi titik kisi Kristal, yaitu bersimbol P, dengan unsur-unsur Kristal yaitu a=b=c ; .

Ø Bentuk struktur internal Kristal tetragonal, yaitu jarak titik kisi Kristal pada bidang horizontal adalah sama , namun tidak sama dengan jarak titik kisi Kristal pada posisi vertical, dan membentuk sudut ortogonal ; mempunyai 2(dua) variabel posisi titik kisi Kristal,yaitu P dan I, dengan unsur-unsur Kristal yaitu a=b#c ; .

Ø Bentuk struktur internal Kristal orthoromblik, jarak antar kisi Kristal adalah tidak sama, dengan sudut potong antar bidang kisi Kristal membentuk sudut ortogonal ; mempunyai 4 (empat) variabel posisi titik kisi Kristal, yaitu bersimbol P , C ,I dan F, dengan unsur-unsur Kristal yaitu a#b#c ; .

Ø Bentuk struktur internal Kristal monoklin , yang dicirikan bahwa jarak antar titik kisi Kristal adalah tidak sama, dengan posisi 2(dua) sudut potong antar bidang kisi Kristal membentuk sudut ortogonal, sedangkan 1 (satu) sudut bidang kisi Kristal, yaitu bersimbol P dan C, dengan unsur-unsur Kristal yaitu a#b#c ; .

Ø Bentuk struktur internal Kristal triklin, jarak antara titik kisi Kristal adalah tidak sama,serta

Ø memotong antar bidang kisi Kristal membentuk sudut nonortogonal ; mempunyai 1 (satu) variabel posisi titik kisi Kristal, yaitu bersimbol P, dengan unsur-unsur Kristal yaitu a#b#c ; .

B.2 sub pokok bahasan : geometri dan dimensi eksternal Kristal

B.2.1 Uraian ringkasan tentang eksternal Kristal

Suatu bentuk kubus dari sisitem internal isometrik kisi Kristal,dapat tumbuh beraturan menjadi lima macam bentuk bentuk eksternal Kristal, yaitu menjadi bentuk kubus hexahedron, tabular, prisma-batang, octahedron dan rombik-dodecahedron.

Adapun berkaitan dengan konsep dasar struktur internal Kristal “Bravais Spance Lattice, maka dikenal bentukan geometri tiga dimensi enam jenis sisitem eksternal Kristal mineral, yaitu isometrik, heksagonal,tetragonal orthorombik, monoklin dan triklin.

32 jenis Kristal yaitu:

Sistem kristal


32 kelas kristal

Isometric


Hexoctahedral,gyroidal,hexterahedral,diploidal,tetartoidal

hexagonal


Dihexagonal-dipyramidal, hexagonal-trapezoidal,dihexagonal-pyramidal, ditrigonal-dipyramidal, hexagonal-dipyramidal, hexagonal-pyramidal, trigonal-dipyramidal(“hexagonal division”); hexagonal-scelennohedral, tetragonal-trapezohedral,ditrigonal-pyramidal,rhombohedral,trigonal-pyramidal (“hexagonal-rhombohedral”).

tetragonal


Ditetragonal-dipyramidal, tetragonal-trapezohedral, ditetragonal-pyramidal, tetragonal-scalenohedral,tetragonal-dipyramidal,tetragonal-pyramidal, tetragonal-disphenoidal.

orthorombic


Rhombic-dipyramidal, rhombic-disphenoidal,rhombic pyramidal.

monoclinic


Prismatic, sphenoidal, domanic

triclinic


Pinacoidal, pedial.

Suatu morfologi eksternal Kristal mempunyai cirri bentuk tertentu yaitu “open forms” dan “closed form”.

“Open forms” (bentuk terbuka) adalah dicirikan bentuk prisma dan piramida sedangkan “closed form” (bentuk tertutup) yaitu dicirikan bentukan piramida, trapezohedran dan scalenohedran.

Bentukan Kristal mempunyai ciri-ciri nama hubungan bidang Kristal dan jumlah bidang Kristal yang berkaitan dengan nama kelas Kristal, yaitu sebagai berikut:

v Pedion, bentuk Kristal mewakili satu bidang Kristal saja yang menyatakan bahwa tidak ada bidang Kristal yang saling sejajar,contoh yaitu pedial triklin.

v Pinacoidal, bentuk yang dibatasi oleh dua bidang Kristal yang parallel, contoh yaitu pinacoidal triklin.

v Dome, bentuk Kristal yang dibatasi oleh dua bidang Kristal simetri yang berpotongan.

v Sphenoidal , bentuk Kristal yang dibatasi oleh dua bidang Kristal tidak simetri yang berpotongan.

v Sphenoidal, bentuk Kristal yang dibatasi dua bidang sphenoidal tertutup.

v Prisma bentuk Kristal terbuka mempunyai bidang Kristal yang saling sejajr,dengan jumlah bidang yaitu 3,4,6,8,12 pada suatu sumbu vertical yang sama.

v piramid,bentuk Kristal terbuka,mempunyai bidang segitiga saling berpotongan dibatasi oleh bidang bidang horizontal,dengan jumlah bidang yaitu 3,4,6,8,12, dengan satu sumbu Kristal yang sama.

v Scalenohedron,bentuk Kristal tertutup,terdiri dari dari 8 (tetragonal scalenohedron) atau 12 (hexagonal scalenohedron) bidang segitiga saling berpotongan.

v Trapezohedran, bentuk Kristal tertutup,terdiri dari 6 (trigonal trapezohedraon),8 (tetragonal trapezohedron) dan 12 (hexagonal trapezohedron) bidang trapezium yang saling berpotongan ; 24 bidang trapesium berpotongan (cube trapezohedron).

v Dipiramid,bentuk Kristal tertutup,terdiri dari 6 (trigonal dipyramid), 8 (tetragonal dipyramid),12 (hexagonal dipyramid),16 (ditetragonal dipyramid), 24 (dihexagonal dipyramid), bidang segitiga simetri / refleksi yang saling berpotongan dibatasi oleh bidang horizontal

v Rhombohedron, bentuk Kristal tertutup terdiri 6 bidang Kristal yang saling berpotongan dengan posisi tidak ortogonal.

B.2.2 Uraian-uraian eksternal Kristal

Unsur- unsur eksternal Kristal :

- notasi bidang Kristal

- simetri Kristal

- proyeksi bidang Kristal

- trigonometri bidang Kristal

1. Notasi Bidang Kristal antara lain :

ü Bidang krtistal hanya memotong satu sumbu serta sejajar terhadap sumbu lainnya,notasinya yaitu : (100)paralel sumbu a,b ; (010) parallel sumbu a,c ; (001) parallel a,b

ü Bidang Kristal memotong dua sumbu dan sejajar terhadap sumbu lainya notasinya : (110)memotong sumbu a,b, paralel c ; (011) memotong sumbu b,c, paralel a ; (101) memotong sumbu a,c, paralel b.

ü Bidang Kristal memotong tiga sumbu (a,b,c), maka notasinya (111)

Posisi kedudukan bidang Kristal tersebut di atas dikenal dengan nama indices miller. Adapun angka-angka tersebut diatas adalah beraasal dari parameter ratio sumbu kisi Kristal hasil ukuran dimensi jarak berdasarkan struktur susunan atom “unit cell”.

Selain symbol indices miller dikenal untuk posisi kedudukan bidang Kristal terhadap sumbu Kristal a, b,c, yaitu bersimbol (hkl)untuk tiga sumbu sebagai berikut:

- bila bidang Kristal hanya memotong satu sumbu,serta sejajar terhadap dua sumbu lainya, maka bersimbol (100,101,001)

- bila bidang Kristal memotong dua sumbu,bersimbol (h,k,0 ; hok ; 0kl)

- bila bidang Kristal memotong ketiga sumbu,maka simbolnya, yaitu hkl.

Suatu Kristal mempunyai bidang bidang-bidang yang memotong sumbu Kristal a, b, c; contoh bidang pinacoid memotong semua sumbu,maka bidang ini dinyatakan dalam notasi symbol bidang Kristal a, b, c symbol, berposisi (100),(010) dan (001); bila bidang kristal memotong dua sumbu dan sejajar terhadap satu sumbu lainya ,bidang ini diberisimbol huruf m (110),sedangkan bila bidang Kristal memotong ketiga sumbu a, b, dan c, maka diberi symbol p (111).

2. simetri kristal

dikenal 4(empat) kedudukan posisi simetri,yaitu sebagai berikut :

a) simetri bidang cermin, bahwa kedudukan suatu Kristal dibelah dua menunjukan morfologi sama bentuk berpasangan posisi bidang titik maupun ukuran sudut bidangnya ,seperti cermin (“symmetry plane”)

b) simetri sumbu putar (“symmetry line center”) yang menggambarkan bahwa kedudukan posisi sama bentuk bidang-titik-sudut bidang yang berpasangan nampak berulang bila sumbu c Kristal diputar 180 (2-fold symmetry) ; diputar 120 (3-fold symmetry,trigonal) ; diputar 90 (4-fold symmetry,tetragonal); dan diputar 60 (6-fold symmetry hexagonal).

c) Simetri titik pusat (“symmetry point senter”)yang menggambarkan bahwa kedudukan posisi simetri sama bentuk nampak pada jarak yang sama melalui titik pusat Kristal,posisi simetri ini disebut juga “inversion” (posisi silang).

d) Simetri sumbu pusat putar inverasi/ silang(“symmetry axis of rotary inversion”),yang menggambarkan bahwa kedudukan posisi simetri sama betuk melalui sumbu putar inverse.

Pada kedudukan posisi simetri,dikenal simbol-simbol simetri sumbu, simetri bidang, simetri rotasi inversi dan simetri pusat yang disebut sebagai simbol unsur materi, yaitu :

- A n, A adalah simbol banyaknya sumbu simetri sumbu rotasi (putar) dan sumbu rotasi inverse, dengan perputaran n = 1,2,3,4,6. (1 sumbu dengan 4 putaran = 1 A)

- P , adalah simetri bidang, yang menunjukan simetri bidang cermin (2 bidang cermin = 2P)

- C , adalah simbol simetri pusat atau simetri titik pusat invensi ( satu simetri pusat = C )

Dapat disederhanakan melalui model simetri simbol Hermann-Mauguin, yaitu:

Tidak ada komentar:

My Friends