Logam: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
HsfBot (bicara | kontrib)
k Bot: Perubahan kosmetika
Penambahan konten
Baris 1:
{{List of metallic elements}}
[[Berkas:Gallium1 640x480.jpg|thumb|right|Kristal [[gallium]]]]
Dalam [[kimia]], sebuah '''logam''' atau '''metal''' ([[bahasa Yunani]]: μέταλλον ''Metallon''<ref>[http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.04.0057%3Aentry%3Dme%2Ftallon μέταλλον] Henry George Liddell, Robert Scott, ''A Greek-English Lexicon'', on Perseus Digital Library</ref><ref>[http://oxforddictionaries.com/definition/metal?q=metal metal], on Oxford Dictionaries</ref>) adalah [[material]] (sebuah [[unsur kimia|unsur]], [[senyawa kimia|senyawa]], atau [[logam paduan|paduan]]) yang biasanya keras [[Opasitas (optik)|tak tembus cahaya]], berkilau, dan memiliki [[Konduktivitas dan resistivitas listrik|konduktivitas listrik]] dan [[konduktivitas termal|termal]] yang baik. Logam umumnya [[Keuletan (fisika)|liat]]—yaitu dapat ditempa atau ditekan permanen hingga berubah bentuk tanpa patah atau retak—dan juga [[Paduan fusibel|fusibel]] (bisa dilelehkan) dan [[Keuletan (fisika)|ulet]] (dapat ditarik hingga membentuk kawat halus).<ref>[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/377422/metal metal]. ''Encyclopædia Britannica''</ref> Sekitar 91 dari 118 unsur dalam [[tabel periodik]] adalah logam, sisanya adalah [[nonlogam]] atau [[metaloid]]. Beberapa unsur menunjukkan sifat baik logam dan nonlogam sekaligus.
Dalam [[kimia]], sebuah '''logam''' atau '''metal''' ([[bahasa Yunani]]: ''Metallon'') adalah sebuah [[unsur kimia]] yang siap membentuk [[ion]] (kation) dan memiliki [[ikatan logam]], dan kadangkala dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan elektron. Metal adalah salah satu dari tiga kelompok unsur yang dibedakan oleh sifat [[ionisasi]] dan [[ikatan]], bersama dengan [[metaloid]] dan [[nonlogam]]. Dalam [[tabel periodik]], garis diagonal digambar dari [[boron]] (B) ke [[polonium]] (Po) membedakan logam dari nonlogam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid, kadangkala disebut semi-logam; unsur di kiri bawah adalah logam; unsur ke kanan atas adalah nonlogam.
 
[[Astrofisikawan]] menggunakan istilah "metal" untuk menjelaskan secara kolektif seluruh unsur selain [[hidrogen]] dan [[helium]], dua unsur paling sederhana, dalam suatu bintang. Bintang [[Fusi nuklir|memfusi]] atom-atom yang lebih kecil, sebagian besar hidrogen dan helium, untuk membuat atom yang lebih besar selama masa hidupnya. Dalam pengertian itu, [[metalisitas]] suatu objek adalah proporsi dari materi yang menyusun seluruh unsur kimia yang lebih berat, tidak hanya logam-logam tradisional.<ref name="Martin">{{cite web | author=John C. Martin | title=What we learn from a star's metal content | work=New Analysis RR Lyrae Kinematics in the Solar Neighborhood | url=https://edocs.uis.edu/jmart5/www/rrlyrae/metals.htm|accessdate=September 7, 2005 }}</ref>
Nonlogam lebih banyak terdapat di alam daripada logam, tetapi logam banyak terdapat dalam tabel periodik. Beberapa logam terkenal adalah [[aluminium]], [[tembaga]], [[emas]], [[besi]], [[timah]], [[perak]], [[titanium]], [[uranium]], dan [[zink]].
 
Banyak unsur dan senyawa yang tidak diklasifikasikan secara normal sebagai logam menjadi logam pada tekanan tinggi; ini terbentuk sebagai [[alotrop|alotropi metalik dari non logam]].
[[Alotrop]] logam cenderung mengkilap, lembek, dan [[konduktor]] yang baik, sementara nonlogam biasanya rapuh (untuk nonlogam [[padat]]), tidak mengkilap, dan [[insulator]].
 
==Struktur dan ikatan==
Dalam bidang [[astronomi]], istilah logam seringkali dipakai untuk menyebut semua [[unsur]] yang lebih berat daripada [[helium]].
[[File:Close packing box.svg|thumb|hcp and fcc close-packing of spheres]]
Atom zat logam biasanya [[Tabel periodik (struktur kristal)|tersusun]] dalam salah satu dari tiga [[struktur kristal]] umum, antara lain ''[[body-centered cubic]]'' (bcc), ''[[face-centered cubic]]'' (fcc), dan ''[[hexagonal close-pack]]'' (hcp). Dalam bcc, masing-masing atom terletak di pusat kubus dikelilingi atom lainnya. Dalam fcc dan hcp, masing-masing atom dikelilingi oleh duabelas atom lainnya, tetapi susunan lapisannya berbeda. Beberapa logam mengadopsi struktur yang berbeda, tergantung pada suhu.<ref>Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.</ref>
 
Atom logam mudah kehilangan elektron kelopak terluarnya, menghasilkan awan elektron bebas yang mengalir dalam pengaturannya sifatnya yang padat. Hal ini menyebabkan kemampuan zat logam untuk mudah menghantarkan panas dan listrik. Jika aliran elektron ini terjadi, karakteristik padat dari logam dihasilkan oleh interaksi elektrostatis di antara masing-masing atom dan awan elektron. Ikatan jenis ini disebut [[ikatan logam]].<ref name="morty">{{cite book| author = Mortimer, Charles E.|title = Chemistry: A Conceptual Approach|location = New York:|publisher = D. Van Nostrad Company| edition = 3rd |year= 1975}}</ref>
== Pendahuluan ==
 
Material teknik adalah jenis [[Bahan|material]] yang banyak dipakai dalam proses rekayasa dan [[industri]]. Material teknik dikelompokkan menjadi 6 golongan:
==Sifat-sifat==
* Logam : baja, besi cor, titanium, logam paduan, dll
===Kimia===
* [[Polimer]] : polietilan, polipropilen, polikarbonat, dll
Logam biasanya cenderung membentuk [[kation]] melalui mekanisme kehilangan elektron,<ref name="morty"/> bereaksi dengan oksigen di udara membentuk [[oksida]] melalui beragam skala waktu (besi [[karat|berkarat]] setelah bertahun-tahun, sementara [[kalium]] terbakar dalam hitungan detik. Contoh:
* [[Karet]] : isopren, neopren, karet alam, dll
 
* [[Gelas]] : gelas soda, gelas silika, gelas borosilikat
:4 Na + O<sub>2</sub> → 2 Na<sub>2</sub>O (natrium oksida)
* [[Keramik]] : alumina, karbida silikon, nitrida silikon dll
:2 Ca + O<sub>2</sub> → 2 CaO (kalsium oksida)
* [[Hibrida]] : komposit, sandwich, foam
:4 Al + 3 O<sub>2</sub> → 2 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (aluminium oksida).
 
[[Logam transisi]] (seperti [[besi]], [[tembaga]], [[seng]], dan [[nikel]]) lebih lambat teroksidasi karena mereka membentuk [[pasivasi (kimia)|lapisan pasivasi]] oksidanya yang melindungi bagian dalam logam. Lainnya, seperti [[paladium]], [[platina]] dan [[emas]], tidak bereaksi sama sekali dengan atmosfer. Beberapa logam membentuk lapisan [[oksida]] penghalang pada permukaannya yang tidak dapat ditembus lebih jauh oleh molekul-molekul oksigen, sehingga dapat mempertahankan kilau dan konduktivitasnya selama beberapa dekade (seperti [[aluminium]], [[magnesium]], beberapa jenis [[baja]], dan [[titanium]]). [[Oksida]] logam umumnya bersifat [[Basa (kimia)|basa]], berlawanan dengan [[nonlogam]], yang bersifat [[asam]]. Pengecualian berlaku untuk oksida dengan [[tingkat oksidasi]] sangat tinggi seperti {{chem2|CrO|3}}, {{chem2|Mn|2|O|7}}, dan {{chem2|OsO|4}}, yang bereaksi sangat asam.
 
[[Pengecatan]], [[penganodaan]] (''anodising'') atau [[penyepuhan (kimia)|penyepuhan]] logam adalah cara yang baik untuk mencegah [[korosi]]. Namun, logam yang lebih reaktif dalam [[deret elektrokimia]] harus dipilih untuk penyalutan, terutama jika dipilih serpihan penyalut. Air dan dua logam membentuk [[sel elektrokimia]], dan jika penyalut kurang reaktif daripada yang disalut, penyalut sejatinya telah ''memicu'' korosi.
 
===Fisika===
[[File:Gallium1 640x480.jpg|thumb|right|Kristal [[galium]]]]
Logam secara umum memiliki [[konduktivitas listrik]] tinggi, [[konduktivitas termal]] tinggi, dan [[densitas]] yang tinggi pula. Umumnya mereka lentur dan liat, berubah bentuk di bawah tekanan tanpa [[Bersihan (kristal)|terbelah]].<ref name="morty"/> Dalam hal sifat optiknya, logam mengkilat dan [[Kilau (mineralogi)|berkilau]]. Lembaran logam dengan ketebalan di bawah beberapa mikrometer terlihat opak, tetapi [[kertas emas]] meneruskan sinar hijau.
 
Meskipun sebagian besar logam memiliki [[densitas]] yang lebih tinggi daripada kebanyakan [[nonlogam]],<ref name="morty"/> terdapat rentang variasi yang lebar dalam hal densitas mereka. [[Litium]] adalah unsur padat yang paling rendah densitasnya, sementara [[osmium]] adalah yang paling tinggi. [[Logam alkali]] dan [[Logam alkali tanah|alkali tanah]] pada golongan 1 dan 2 dirujuk sebagai [[logam ringan]] karena mereka memiliki densitas rendah, kekerasan rendah, dan titik lebur yang rendah pula.<ref name="morty"/> Tingginya densitas sebagian besar logam karena ketatnya kisi kristal struktur logam mereka. Kekuatan ikatan logam untuk logam yang berbeda mencapai maksimum di sekitar pusat deret [[logam transisi]], karena unsur-unsur tersebut memiliki sejumlah besar elektron terdelokalisasi dalam ikatan logam [[Ikatan ketat|jenis ikatan ketat]]. Namun, faktor lain (seperti [[jari-jari atom]], [[Muatan inti efektif|muatan inti]], jumlah [[Orbital atom|orbital]] ikatan, tumpangsuh energi orbital dan [[bentuk kristal]]) juga terlibat.<ref name="morty"/>
 
===Listrik===
{{Band structure filling diagram}}
Konduktivitas termal dan listrik logam berangkata dari kenyataan bahwa elektron terluar mereka [[Elektron terdelokalisasi|terdelokalisasi]]. Situasi ini dapat divisualisasikan dengan memperhatikan struktur atom logam sebagai suatu koleksi atom yang terbenam dalam lautan elektron yang bergerak cepat. Konduktivitas listrik logam, seperti halnya kapasitas bahang dan konduktivitas panas, dapat dihitung menurut [[model elektron bebas]], yang tidak memperhatikan struktur detail kisi ion.
 
Ketika mempertimbangkan [[struktur pita elektron]] dan energi ikatan suatu logam, perlu diperhatikan potensial positif yang disebabkan oleh pengaturan spesifik inti ion—yang muncul periodik dalam [[kristal]]. Konsekuensi paling penting dari potetensial periodik adalah pembentukan [[celah pita]] kecil pada perbatasan [[zona Brillouin]]. Secara matematis, potensial inti ion dapat dihitung melalui beragam model, yang paling sederhana adalah [[model elektron hampir bebas]].
 
===Mekanis===
Sifat mekanis metal meliputi [[duktilitas]], yaitu kapasitas mereka dalam [[deformasi plastis]]. [[Deformasi (teknik)|Deformasi elastis]] dapat balik pada logam dapat dijelaskan oleh [[Hukum Hooke]] untuk memulihkan gaya, sementara [[tegangan (mekanika)|tegangan]] berbanding lurus dengan [[Deformasi (mekanika)|regangan]]. Gaya yang lebih besar daripada [[batas elastis]], atau panas, dapat menyebabkan deformasi permanen (tak dapat balik) pada obyek, yang dikenal sebagai [[deformasi plastis]] atau [[Platisitas (fisika)|plastisitas]]. Perubahan tak dapat balik dalam susunan atom dapat terjadi sebagai akibat dari:
*Aksi suatu [[gaya (fisika)|gaya]] yang diaplikasikan (atau [[Usaha (fisika)|usaha]]). Gaya yang diaplikasikan dapat berupa gaya [[kekuatan tarik|tarik]], gaya [[kekuatan tekan|tekan]], [[pemotongan sederhana|pemotongan]], [[pembengkokan]] atau gaya [[torsi (mekanika)|torsi]] (pelintir).
*Perubahan suhu (panas). Perubahan suhu dapat mempengaruhi mobilitas [[cacat kristalografi|cacat struktural]] seperti [[batas butir]], kekosongan titik, [[dislokasi]] garis atau ulir, kesalahan penumpukan dan ''twins'' baik dalam padatan [[kristal]] maupun [[padatan amorf|non-kristal]]. Pergerakan atau perpindahan cacat tersebut [[energi aktivasi|diaktifkan secara termal]], dan karenanya dibatasi oleh laju [[difusi atom]].
 
[[File:Hot metalwork.jpg|thumb|Logam panas dari [[pandai besi]].]]
 
<!--[[Viscous flow]] near grain boundaries, for example, can give rise to internal [[slip (materials science)|slip]], [[creep (deformation)|creep]] and [[fatigue (material)|fatigue]] in metals. It can also contribute to significant changes in the microstructure like [[grain growth]] and localized densification due to the elimination of intergranular [[porosity]]. Screw [[dislocation]]s may [[slip (materials science)|slip]] in the direction of any [[lattice plane]] containing the dislocation, while the principal driving force for "dislocation climb" is the movement or [[diffusion]] of vacancies through a [[crystal lattice]].
 
In addition, the nondirectional nature of metallic bonding is also thought to contribute significantly to the ductility of most metallic solids. When the planes of an [[ionic bond]] slide past one another, the resultant change in location shifts ions of the same charge into close proximity, resulting in the [[cleavage (crystal)|cleavage]] of the crystal; such shift is not observed in [[Covalent bond|covalently bonded]] crystals where fracture and crystal fragmentation occurs.<ref>[http://www.engineersedge.com/material_science/ductility.htm Ductility – strength of materials]</ref>-->
 
Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat :
* Dapat ditempa atau diubah bentuk.
* Penghantar listrik dan panas.
* Keras,tahan goresan,potongan atau keausan.
* Kenyal,kuat,liat.
* Titik cair tinggi.
Contoh :
* [[Tembaga]] ( Cu) : kabel listrik, kumparan dinamo
* Manggan (Mn) : Sebagai bahan paduan baja
* Nikel (Ni) : alat alat listrik , melapisi baja
* Uranium (U) : bahan amunisi dan persenjataan
* [[Aluminium|Almunium]] (Al) : Pemuatan mesin mtor dll
* [[Kromium|Khrom]] (Cr) : benda kerja yang tahan panas dan korosi
* [[Magnesium]] (mG) : Pencegah korosi pipa besi di tanah dan dinding kapal laut
* [[Kobalt|Kobal]] ( (Co) : kontruksi tahan panas
* [[Timah]] Putih (Sn) : Pembungkus makanan
* [[Wolfram]] (W) : Elektroda lampu, pegas
* Timah Hitam (Pb) : Pembuat sel sel accu
* [[Seng]] (Zn) dll : Bahan baku pembuat cat
 
== Jenis logam ==