Senyawa ionik: Perbedaan revisi

65 bita ditambahkan ,  5 bulan yang lalu
→‎Struktur: copyedit
(→‎Struktur: copyedit)
(→‎Struktur: copyedit)
Ion biasanya tersusun dalam struktur kristal reguler, dengan bentuk bangun yang meminimalkan [[energi kisi]] (memaksimalkan daya tarik dan meminimalkan tolakan). Energi kisi adalah penjumlahan dari interaksi semua situs dengan semua situs lainnya. Untuk ion berbentuk bola yang tak terpolarisasi, energi interaksi elektrostatik dapat dihitung hanya dari muatan dan jarak ion-ion tersebut. Dengan struktur kristal ideal, semua jarak antar penyusun memiliki kaitan geometris dengan jarak terkecil antar inti. Jadi, untuk setiap struktur kristal yang mungkin, gaya elektrostatik total dapat dihitung dari gaya elektrostatik muatan satuan pada jarak tetangga terdekat dengan konstanta perkalian yang disebut [[konstanta Madelung]]{{sfn|Pauling|1960|p=507}} yang dapat dihitung secara efisien dengan menggunakan [[penjumlahan Ewald]].{{sfn|Kittel|2005|p=64}} Bila bentuk yang wajar diasumsikan untuk energi repulsif tambahan, energi kisi total dapat dimodelkan dengan menggunakan [[persamaan Born–Landé]],{{sfn|Pauling|1960|p=509}} [[persamaan Born–Mayer]], atau jika tidak ada informasi struktur, menggunakan [[persamaan Kapustinskii]].<ref>{{cite web|url=http://alpha.chem.umb.edu/chemistry/ch370/CH370_Lectures/Lecture%20Documents/Ch07_2_LatticeEnergy.pdf|title=Lattice Energy|first=Robert|last=Carter|work=CH370 Lecture Material|date=2016|accessdate=2016-01-19}}</ref>
 
Dengan menggunakan aproksimasimodel yang lebih sederhana dariyaitu ion sebagai sferisbola keras yang tak tertembus, susunan anion dalam sistem ini sering dikaitkan dengan pengaturan sferisbola [[tetal-rapat sferis sama|tetal-rapat]] (''close-packed'')<!--Close-packing of equal spheres-->, dengan kation yang menempati [[cacat interstisi|interstisi]]<!--interstitial defect--> tetrahedral atau oktahedral.{{sfn|Ashcroft|Mermin|1977|p=383}}{{sfn|Zumdahl|1989|p=444–445}} Bergantung pada perbandingan [[stoikiometri]] senyawa ionik yang terlibat, dan bilangan [[koordinasi sferis|koordinasi]]<!--Coordination sphere--> (terutama ditentukan oleh [[rasio jari-jari kation-anion|rasio jari-jari]]<!--Cation-anion radius ratio-->) kation dan anion, seringberbagai diamatistruktur berbagaidapat strukturdiamati,<ref name=Moore>{{cite book|last1=Moore|first1=Lesley E. Smart; Elaine A.|title=Solid state chemistry: an introduction|date=2005|publisher=Taylor & Francis, CRC|location=Boca Raton, Fla. [u.a.]|isbn=978-0-7487-7516-3|page=44|edition=3.}}</ref> dan secara teoretis dirasionalisasi oleh {{ill|aturan Pauling|en|Pauling's rules}}.{{sfn|Ashcroft|Mermin|1977|pp=382–387}}
{| class="wikitable sortable"
|+ Struktur senyawa ionik umum dengan anion tetal-rapat<ref name=Moore/>
|}
 
Beberapa cairan ionik, terutama dengan campuran anion atau kation, dapat didinginkan dengan cukup cepat sehingga tidak cukup waktu terjadi [[nukleasi]] kristal, maka terbentuklah [[kaca]] ionik (tanpa urutantatanan jarak jauh).<ref name=":0">{{cite journal|last1=Souquet|first1=J|title=Electrochemical properties of ionically conductive glasses|journal=Solid State Ionics|date=October 1981|volume=5|pages=77–82|doi=10.1016/0167-2738(81)90198-3}}</ref>
 
=== Cacat ===
 
{{See also|cacat kristalografi}}
Dalam kristal ionik, biasanya akan ada beberapa titik cacat, tetapiyang untuk mempertahankanhadir elektronetralitas,berpasangan cacatuntuk inimempertahankan hadirkenetralan berpasanganmuatan.<ref name=":3">{{Cite journal|title = Point defects in ternary ionic crystals|url = http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0079678665900099|journal = Progress in Solid State Chemistry|pages = 265–303|volume = 2|doi = 10.1016/0079-6786(65)90009-9|first = Hermann|last = Schmalzried}}</ref> [[Cacat Frenkel]] terdiri dari kekosongan kation yang dipasangkanberpasangan dengan interstisi kation dan dapat dihasilkan di manapun dalam ruah kristal,<ref name=":3" /> terjadi paling umum pada senyawa dengan bilangan koordinasi rendah dan kation yang jauh lebih kecil daripada anion.<ref name=Prakash/> [[Cacat Schottky]] terdiri dari satu kekosongan masing-masing jenismuatan, dan dihasilkan pada permukaan kristal,<ref name=":3" /> terjadi paling umum pada senyawa dengan bilangan koordinasi tinggi dan bila anion dan kation memiliki ukuran yang samamirip.<ref name=Prakash>{{cite book|last1=Prakash|first1=Satya|title=Advanced inorganic chemistry|date=1945|publisher=S. Chand & Company Ltd.|location=New Delhi|isbn=978-81-219-0263-2|page=554}}</ref> Jika kation memiliki beberapa kemungkinan [[tingkat oksidasi]], maka memungkinkan terjadi kekosongan kation untukdapat mengkompensasimengompensasi kekurangan elektron pada lokasi kation dengan bilangan oksidasi lebih tinggi, menghasilkan [[senyawa non-stoikiometri|senyawa yang tidak mengikuti perbandingan stoikiometri]].<ref name=":3" /> Kemungkinan non-stoikiometri lainnya adalah pembentukan [[pusat-F]], elektron bebas yang menempati kekosongan anion.{{sfn|Kittel|2005|page=376}} Bila senyawa memiliki tiga atau lebih komponen ionik, semakin banyak jenis cacat yang mungkin terjadi.<ref name=":3" /> Semua titik cacat ini dapat dihasilkan melalui vibrasi termal dan memiliki konsentrasi [[Kesetimbangan termodinamik|kesetimbangan]]. OlehKarena karenacacat-cacat merekaini borosmembutuhkan energi, lebih tinggi tetapi bermanfaatmenguntungkan secara entropis, mereka terjadi dalam konsentrasi yang lebih besar padasaat suhu yang lebih tinggi. Setelah terbentuk, pasangan cacat ini dapat berdifusi secara terpisah satu sama lain, dengan melompat antar situs kisi. Mobilitas cacat ini adalah sumber fenomena transportasi paling banyak dalam kristal ionik, termasuk difusi dan {{ill|konduktivitas ionik benda padat|en|Ionic conductivity (solid state)}}.<ref name=":3" /> Ketika kekosongan bertabrakan dengan interstisi (Frenkel), mereka dapat bergabung kembali dan saling memusnahkan. Demikian pula kekosongan akan hilang saat mereka mencapai permukaan kristal (Schottky). Cacat pada struktur kristal umumnya memperluas [[Konstanta kisi|parameter kisi]], mengurangi keseluruhan densitas kristal.<ref name=":3" /> Cacat juga menghasilkan ion-ion di lingkungan lokal yang berbeda, yang menyebabkan merekasehingga mengalami [[Teori medan kristal|simetri medan kristal]] yang berbeda, terutama dalam kasus kation berbeda yang bertukar situs kisi.<ref name=":3" /> Hal ini menghasilkan [[Deret spektrokimia|pemisahan]] [[Orbital atom|orbital elektron-d]] yang berbeda, sehingga penyerapan optik (dan tentu sajajuga warna) senyawa ion dapat berubah seiring dengan konsentrasi defek.<ref name=":3" />
 
== Sifat-sifat ==
10.062

suntingan