Artikel ikatan Zat Padat

Ikatan Pada Zat Padat
Kristal dan Amorf
Pada sebuah molekul atom satu dan
lainnya diikat oleh ikatan atomik yang salah satunya adalah ikatan kovalen.
Ikatan-ikatan kovalen yang mengikat sejumlah atom untuk bersatu dalam sebuah
molekul juga dapat mengikat sejumlah atom-atom tak terbatas untuk membentuk zat
padat.
Sifat zat padat selain bergantung kepada jenis atom-atom penyusunnya juga bergantung pada struktur materialnya,
yaitu cara penyusunan atom di dalam zat padat. Misalkan kristal garam dan kaca
keduanya memiliki susunan atom yang berbeda walaupun keduanya merupakan zat
padat.
Berdasarkan cara penyusunan
atom-atomnya zat padat dikenal sebagai zat padat kristal dan zat padat amorf.
Zat padat kristal adalah zat yang
susunan atom-atom atau molekul-molekulnya memiliki keteraturan jarak panjang
dan periodik. Contoh dari zat padar kristal adalah es, tembaga garam dll.
Zat Padat amorf adalah zat padat
yang susunan atom-atomnyahanya memiliki keteraturan jarak pendek. Misalnya
adalah plastik, kaca, aspal.
Difraksi Sinar X
Salah satu cara untuk
mengetahui sifat-sifat bahan adalah
dengan melihat susunan partikelnya.
Nmaun demikian susunan partikel yang ada dalam benda padat tidak mungkin
dilihat manusia dengan mata telanjang.
Orang yang pertama kali berhasil melihat susunan partikel dalam benda padat secara tidak
langsung adalah W.L. Bragg dan
ayahnya Sir William Brag.Mereka
menemukan bahwa sinar x yang ditembakkan pada suatu kristal akan didifraksikan
dan membentuk pola yang tertangkap pada plat film. Prinsip alat yang digunakan
adalah :

Ikatan Pada Zat Padat

Jenis Ikatan	Asal Ikatan	Sifat-sifat	Contoh
Kovalen	Patungan elektron	Sangat keras: titik lebur tinggi : larut dalam sangat sedikit cairan: transparan terhadap cahaya tampak	Intan, C
Ionik	Gaya tarik menarik elektrostatik antara ion positif dan negatif.	Keras, titik lebur tinggi: mungkin larut dalam cairan polar seperti air	Natrum Klorida
Logam	Gaya tarik menarik elektroststik antara ion positif logam dengan awan elektron	Berkilauan : dapat menghantar listrik dan kalor dengan baik
Van der Waals	Gaya Van der Waals akibat distribusi muatan yang tdak simetris	Lunak: titik lebur dan titik didih rendah : dapat larut dalam cairan kovalen
	Gaya tarik menarik elektrostatika kuat antara hidrogen pada satu molekul dengan atom N, O atau F dari molekul lain	Lebih kuat dari iaktan Van der Waals: titik lebur dan titik didih lebih tingggi dari ikatan vab der Waals	es

Sifat Konduktivitas Zat
Berdasar Konsep Pita Energi

Lempeng kayu, kristal silikon dan
besi, adalah contoh zat padat. Namun sifat konduktivitasnya berbeda. Manakah diantaranya
yang bersifat sebagai konduktor, semikonduktor dan isolator ? Menurut teori,
besi adalah konduktor, kayu adalah isolator dan silikon adalah semikonduktor. Namun, apakah yang menyebabkan perbedaan sifat
konduktivitas pada zat tersebut ?

Pita Energi
Elektron-elektron dalam sebuah atom
tunggal hanya diperbolehkan menempati tingkat-tingkat energi tertentu. Diagram
tingkatan energi atom digambarkan dengan garis-garis :
Jika banyak atom saling berdekatan
maka dalam kasus zat padat elektron-elektron pada kulit dalam hampir tidak
berinteraksi, tetapi elektron-elektron dari kulit terluar (elektron valensi )
saling berinteraksi sehingga tingkat-tingkat energinya saling bertumpukan dan
dianggap berbentuk pita energi.

Pita valensi, pita
konduksi dan pita terlarang.
Pita valensi dan pita konduksi adalah pita energi yang diperbolehkan untuk
ditempati oleh elektron-elektron. Pita valensi adalah pita energi terakhir yang
terisi penuh oleh elektron-elektron. Pita konduksi adalah pita energi di atas
pita valensi yang kosong atau terisi sebagian oleh elektron-elektron. Pita
terlarang adalah pita energi di antara pita valensi dan pita konduksi di mana
elektron-elektron tidak diperbolehkan berada di dalam pita energi ini. Energi
yang diperlukan untuk memindahkan elektron dari pita valensi ke pita konduksi
adalah sebesar energi pita terlarang.
Konduktor, isolator dan
semikonduktor.

Perbedaan ketiganya dapat dilihat dari
diagram tingkat energinya.

Apakah perbedaan ketiganya bila dilihat dari diagram tersebut ?
Bahan- bahan isolator pita
terlarangnya cukup lebar. Untuk memindahkan elektron dari pita valensi ke pita
konduksi diperlukan energi lebih dari 3 eV. Karena elektron-elektron ini sukar
bergerak, maka bahan-bahan isolator sangat sukar menghantarkan arus listrik.
Pita energi bahan semikonduktor sama seperti pada
isolator, namun perbedaanya adalah pita terlarang semikonduktor lebih sempit,
sehingga untuk memindahkan elektron-elektron dari pita valensi ke pita konduksi
hanya memerlukan energi sebesar 1,1eV
untuk silikon dan 0,7 eV untuk germanium.Karena pita terlarang tidak begitu
lebar, maka sejumlah elektron dari pita valensi dapat berpindah ke pita
konduksi walaupun pada suhu