Jadwal Kuliah 2017

Senin                                                           Jam                                Ruang
Kimia Dasar 2 B                                           07.00-08.40                    A-2
Kimia Dasar 2 A                                           10.00-11.40                    A-3
PPL-1                                                          15.00-16.00                    SL-2

Rabu
Pembelajaran Kimia Berbasis Komputer         13.00-14.40                     SL-2

Kamis
Pengajaran Remedial Kimia                           07.00-08.40                    SL-2
Kapita Selekta Pendidikan Kimia                    13.00-14.40                    SL-3

Jumat
Pengembangan Media Pembelajaran                13.00-14.40                    SL-1





Share:

Materi Kimia Dasar 2

MATERI KIMIA DASAR 2
1.  Kinetika Kimia
2.  Kesetimbangan Kimia
3.  Asam Basa
4.  Kesetimbangan Asam-Basa dan Kesetimbangan Kelarutan
5.  Ilmu Kimia Tentang Atmosfer
6.  Entropi, Energi Bebas dan Kesetimbangan
     UTS Kimia Dasar 2
7.  Elektrokimia
8.  Metalurgi dan Kimia Logam
9.  Unsur Nonlogam dan Senyawanya
10.Logam Transisi dan Senyawa Koordinasi
11.Kimia Inti
12.Kimia Organik
     UAS Kimia Dasar 2

Share:

ANALISIS KRISTAL KUBIK

ANALISIS KRISTAL KUBIK



A.      Tujuan
Mahasiswa dapat menentukan sistem kristal, parameter kisi dan bidang-bidang kristal berdasarkan analisis kristalografi sederhana.

B.       Kajian Pustaka
1.        Sistem Kristal
Sebuah sistem kristal terdiri dari semua kelas kristal yang memungkinkan pilihan dari jenis yang sama dari dasar dengan simetri maksimal. Untuk setiap sistem kristal ada karakteristik atau kanonik kisi dasar yang sesuai (yaitu sistem koordinat a, b​​c). Satuan sel struktur kristal yang dihasilkan dari pilihan semacam mungkin primitif atau multipel. 
Sistem kristal adalah klasifikasi kelompok simetri. Kelompok simetri bukan klasifikasi berbagai jenis metrik. Metrik ditentukan oleh simetri tetapi metrik tidak menentukan simetri.

2.        Grup Ruang
Ada 230 grup ruang yang disusun berdasarkan kelas dan sistem kristal. Grup ruang untuk sistem kubik adalah sebagai berikut:
   Ada 11 kelas Laue untuk simetri difraksi. Berikut ini ditunjukkan kemungkinan grup ruang kelas Laue untuk sistem kubik:
Kelas kristal diperoleh dengan menghapus huruf yang menunjukkan jenis unit sel dan dengan mengganti setiap sumbu sekrup dengan sumbu rotasi yang sesuai serta huruf a, b, c, n, d dengan m.


3.        Difraksi Sinar-X oleh Kristal
Metode Powder
   Metode ini ditemukan oleh Debye dan Scherrer. Cahaya yang digunakan monokromatik.

            Kamera yang digunakan Debye-Scherrer terdiri dari silinder logam yang dilengkapi dengan film fotografi. Sinar utama tegak lurus terhadap sumbu. Jarak antara dua garis simetris, dihasilkan oleh perpotongan kerucut silinder, yaitu 4θR, θ merupakan sudut Bragg (dalam radian) dan R jari-jari kamera. Interval dhkl diturunkan dari hukum Bragg. Metode powder memberikan hanya kaidah vektor resiprok. Aturan kaidah berhubungan dengan proyeksi kisi pada garis lurus.
Pemeriksaan ini untuk mendasari proyeksi a, b, c dan indeks hkl bagi tiap garis yang korespon terhadap rekonstruksi proyeksi kisi 3-dimensi dari 1-dimensinya. Menurut hukum Bragg, bagi tiap garis diperoleh persamaan untuk tiap tipe:
Untuk kristal kubik, persamaannya diturunkan menjadi:

h2+k2+l2 = s yang merupakan integer dan bernilai positif. Ada banyak kemungkinan operasi simetri yang dihasilkan oleh kombinasi dan permutasi indeks hkl, misalnya s=1 dapat merefleksikan 100, 010, 001, dst, dan s=2 dapat merefeleksikan 110, 101, 011, dst. Jumlah refleksi yang menyatakan garis yang sama disebut multiplisitas.


1.        Analisis Kristalografi Kristal Kubik
Analisis difraksi sinar-X digunakan untuk material kristalin. Suatu kristal tersusun dari kumpulan satuan sel, apabila sinar-X mengenai atom dalam satuan sel tersebut akan muncul amplitudo hamburan. Persamaan amplitudo dari hamburan satuan sel tersebut adalah sebagai berikut (Williams & Carter, 1996:240):

dengan: F (θ) = faktor struktur, i = atom dalam satuan sel, θ = sudut difraksi, r = jari-jari permukaan sferik dan k, K masing-masing sebagai tetapan vektor, ri = suatu vektor yang menegaskan lokasi masing-masing atom dalam satuan sel.
Berdasarkan amplitudo tersebut, atom dalam semua satuan sel menghamburkan dengan perbedaan fase sebesar 2πiK.ri, sedangkan ri = xia + yib + zic. Harga K = ghkl untuk kristal sempurna, ghkl didefinisikan sebagai vektor kisi resiprok = ha* + kb* + lc*, dengan demikian faktor struktur dapat dinyatakan sebagai:

Langkah utama yang dilakukan untuk identifikasi spektra difraksi sinar-X mesopori-mesostruktur kubik melalui penentuan kisi resiprok kubik primitif, kubik pusat badan (body centered cubic/bcc), dan kubik pusat muka (face-centered cubic/fcc).
a.         Kubik Primitif
Penentuan kisi resiprok atau bilangan h,k,l pada kubik primitf tidak ada aturan, karena atom dengan koordinat (xj,yj,zj) tidak memiliki translasi ke atom lain setipe. Dengan demikian hanya memiliki satu jenis koordinat yaitu (x,y,z) = (0,0,0). Substitusi koordinat atom tersebut ke dalam persamaan (3), didapatkan persamaan faktor struktur:
Fhkl = 1f  untuk semua harga h, k, l
Berdasarkan harga faktor struktur tersebut, maka bidang-bidang kristal (hkl) dalam kubik primitif, antara lain: (100), (110), (111), (200), (210), (211), (220), (221), atau (300), (310), (311), (222), (321),dst.

b.         Kubik Pusat Badan



Berdasarkan harga faktor struktur, maka bidang-bidang kristal (hkl) dalam kubik pusat badan meliputi antara lain: (110), (200), (211), (220), (310), (222), (321), (400), (420), (332), dst.

c.         Kubik Pusat Muka

Apabila semua h,k,l merupakan bilangan genap atau ganjil, maka semua eksponensial memiliki bentuk e2nπi, oleh karena itu harga eksponensial berharga +1. Namun, jika salah satu dari h,k,l merupakan bilangan ganjil tetapi lainnya genap atau sebaliknya, maka harga eksponensial yaitu dua berharga -1 dan satu buah yang lain berharga +1. Berdasarkan hal di atas, faktor struktur yang muncul pada kubik pusat muka:
Fhkl         = 4 f     untuk semua h,k,l berharga genap atau ganjil
Fhkl         = 0       untuk h,k,l berharga campuran genap dan ganjil
Berdasarkan harga faktor struktur tersebut, maka bidang-bidang kristal (hkl) dalam kubik pusat muka meliputi antara lain: (111), (200), (220), (311), (222), (400), dst.

5.        Penentuan Parameter Kisi Sistem Kubik
Penentuan parameter kisi sistem kubik dihitung dengan persamaan hubungan bidang refleksi, parameter kisi dan jarak antar bidang berikut (Smart & Moore, 1995):
Substitusi nilai d(Å) dari data ke dalam persamaan (4) melalui perhitungan satu persatu bidang-bidang refleksi berbasis kubik primitif, kubik pusat badan dan kubik pusat muka, diperoleh nilai parameter kisi (a). Hubungan bidang-bidang kristal pada berbagai sistem kubik dengan nilai (h2+k2+l2) yang didasarkan aturan bidang terdifraksi secara lengkap ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Nilai (h2+k2+l2) sistem berbagai kubik dan bidang-bidang kristal (hkl)

Nilai (h2+k2+l2)
Bidang-bidang kristal (hkl)
Bilangan terlarang
Primitif (P)
Pusat Muka (F)
Pusat Badan I

1


(100)

2

2
(110)

3
3

(111)

4
4
4
(200)

5


(210)

6

6
(211)
7



-

8
8
8
(220)

9


(221), (300)

10

10
(310)

11
11

(311)

12
12
12
(222)

13


(320)

14

14
(321)
15



-

16
16
16
(400)

17


(322), (410)

18

18
(330), (411)

19
19

(331)

20

20
(420)

C.      Metode
Alat: Model atom kubik primitif (P), kubik pusat badan (I), dan kubik pusat muka (F).


Bahan: Pola difraksi sinar-X suatu kristal kubik.

Prosedur kerja
a.         Penentuan dengan (hkl) kubik pusat muka
b.         Penentuan dengan (hkl) kubik pusat badan
c.         Penentuan dengan (hkl) kubik primitif

D.      Perhitungan
Perhitungan dan Penentuan parameter kisi



1.      Penentuan dengan (hkl) kubik pusat muka.

2.         Penentuan dengan (hkl) kubik pusat badan.

3.         Penentuan dengan (hkl) kubik primitif.


E.      Pembahasan
Berdasarkan hasil penentuan dengan (hkl) kubik pusat badan diperoleh:
Berdasarkan hasil penentuan dengan (hkl) kubik primitif diperoleh:


Dari analisa data menunjukkan bahwa pada kubik pusat badan (I) nilai parameter kisi (a) tiap-tiap d hampir sama yaitu sekitar 5,6 sedangkan pada kubik pusat muka (F) menunjukkan nilai parameter kisi yang berbeda.
Bidang bidang yang masuk dalam analisa data ini adalah bidang (110), (200), (211), (220), (310), dan (222). Apabila dilihat nilai S semuanya adalah genap yaitu 2, 4, 6, 8, 10, 12. Melihat hal itu pula maka spesimen yang digunakan dapat ditentukan, dimana spesimen dalam percobaan ini adalah kisi bravais yang berjenis kubik pusat badan (I).




F. Kesimpulan
1. Nilai parameter kisi yang diperoleh dari yaitu sekitar 5,6 untuk kubik pusat badan (I).

2. Berdasarkan nilai parameter kisi (a) yang diperoleh, dimana nilai parameter kisi tiap-tiap nilai d hampir sama, maka dapat disimpulkan bahwa spesimen yang digunakan dalam percobaan ini adalah kubik pusat badan (I). Bidang bidang yang masuk dalam analisa data ini adalah bidang (110), (200), (211), (220), (310), dan (222).




Daftar pustaka


Huheey, J.E., Keiter, E.A., & Keiter, R.L. (1993). Inorganic chemistry: principle of structure and reactivity (4th ed.). New York: Harper Collins College.

Li, W.K. et.al. (2008). Advanced structural inorganic chemistry. New York: Oxford University Press.

Miessler, G.A. & Tarr, D.A. (2003). Inorganic chemistry (3rd ed.). Englewood Cliffs. New Jersey: Prentice Hall.












Share:

Post Populer

BERLANGGANAN

ANGGOTA

Post Terbaru