Ikatan dan Senyawa Ionik - Prananto

12/20/2011Jumlah spesies dalam sel satuan5. Kisi kristal rutiltetragonal primitif, P4/mmm, dgnbil. koordinasi Ti 4+ dan O 2- adl 6:3,contoh : MF 2 (M = Co, Fe, Mg, Mn,Ni, Pd, Zn), MO 2 (M = Ti, Mn, Pb,Sn, Mo, Cr, Co), dll6. Kisi kristal perovskitkubus primitif, Pm3m, dgn bil. koordinasi Sr 2+ dan Ti 4+ adl12:6, contoh : SrMO 3 (M = Sn, Th, Hf, Zr), LaMO 3 (M = Co, Cr,Fe, Ga), KMO 3 (M = Nb, Ta, I), CsMX 3 (M = Cd, Hg; X = Cl, Br),dllKisi kristal NaClJumlah ion Na + dalam setiap satu kisikristal (sel satuan):= ( 1 / 8 x 8 ion) + ( ½ x 6 ion) = 4 ionJumlah ion Cl - dalam setiap satu kisi kristal(sel satuan):= ( 1 / 4 x 12 ion) + 1 ion = 4 ion.:. Jumlah spesies NaCl dalam sel satuan = 4Tentukan jumlah spesies untuk kisi kristallainnya!Massa Jenis Kristalberupa massa jenis hasil observasi (D obs ) yg diperolehdari hasil bagi massa dan volume kristal hasilpengukuran dgn massa jenis teoritik yg diperoleh daridata kristalografi dan dianggap tidak memiliki cacatkristal, dirumuskan :FW = massa rumusZ = jumlah spesies dalam sel satuanV = volume sel satuannote: 1,66 diperoleh dari 1 / {6,022.10 23 x (10 -8 ) 3 }Latihan• Hitung massa jenis teoritik kristal MgO bila panjangsisi sel satuan kristal tsb 4,213Å dan jumlah spesiesdalam sel satuan adalah 4!• Berapakah panjang sisi sel satuan kristal AgCl bilaterdapat 4 spesies dalam sel satuan dgn massa jenis5,684 g/cm 3 !• Berapakah jumlah spesies dalam sel satuan PbO 2bila panjang sisi sel satuan kristal tsb 7,359Å dgnmassa jenis 7,172 g/cm 3 !prananto@ub.ac.id 5

12/20/2011 Z + = muatan kation Z - = muatan anionPersamaan Kapustinskii v = jumlah ion per molekul senyawa ionik r 0 = jumlah jari - jari kation dan anion (pm) = r + + r -• Berdasarkan persamaan Kapustinskii, harga U okristal CaO (BK kation : anion = 6 : 6) adalah:(120200).(2).(+2).(-2)U o = x (1 – 34,5/240)(114 + 126)U o = – 3430,7 kJ/mol Berdasarkan persamaan Kapustinskii, harga U okristal BaF 2 (BK kation : anion = 8 : 4) adalah:(120200).(3).(+2).(-1)U o = x (1 – 34,5/273)(156 + 117)U o = – 2307,9 kJ/molDengan persamaan Kapsutinskii, tentukan hargaenergi kisi (U o ) dari :(a) LiCl, KCl dan RbCl(b) MgO, MgS, dan MgSe(c) CsCl, ZnS, CaF 2 dan TiO 2Bandingkan dengan harga energi kisi (U o ) yangdiperoleh dari persamaan Born – Landé!Daur Born – HaberSiklus Born – Haber sering digunakan untuk:1. Menentukan energi kisi2. Menghitung afinitas elektron yang sulit ditentukansecara eksperimen3. Memprediksi kemungkinan terbentuk tidaknyasuatu senyawa ionikprananto@ub.ac.id 9

12/20/2011Lattice energies are determined experimentally using a Born-Haber cycle such as this one for NaCl. This approach is based onHess’ law and can be used to determine the unknown latticeenergy from known thermodynamic values.∆H° sub ∆H° ieNa (s) → Na (g) → Na + (g)½ Cl 2(g) → Cl (g) → Cl - (g)Lattice Energy, U o∆H° f∆H° sub ∆H° ieNa (s) → Na (g) → Na + (g)Lattice Energy, U o∆H° f∆H° d∆H° eaNaCl (s)½ Cl 2(g) → Cl (g) → Cl - (g)∆H° ea∆H° dΔH° f = ΔH° sub + ΔH° ie + 1/2 ΔH° d + ΔH° ea + U o-411 = 109 + 496 + 1/2 (242) + (-349) + U oNaCl (s)U o = -788 kJ/molYou must use the correct stoichiometry and signs to obtain the correct lattice energy.If we can predict the lattice energy, a Born-Haber cycle analysis cantell us why certain compounds do not form. E.g. NaCl 2(∆H° ie1 + ∆H° ie2 )Na (s) → Na (g) → Na +2 (g)∆H° subCl 2(g) → 2 Cl (g) → 2Cl - (g)Lattice Energy, U o∆H° d ∆H° ea∆H° fNaCl 2(s)∆H° f = ∆H° sub + ∆H° ie1 + ∆H° ie2 + ∆H° d + ∆H° ea + U o∆H° f = 109 + 496 + 4562 + 242 + 2*(-349) + -2180∆H° f = +2531 kJ/molThis shows us that the formation of NaCl 2 would be highly endothermic andvery unfavorable. Being able to predict lattice energies can help us to solvemany problems so we must learn some simple ways to do this.Kelarutan Senyawa Ionik dalam AirLarut atau tidaknya senyawa ionik juga dapat diamati darinilai perubahan energi bebas larutan-nya (ΔG larutan )ΔG larutan = ΔH larutan – T . ΔS1. ΔH larutan < 0 dan ΔG < 0 → spontan dan mudah larut dlm air2. ΔH larutan > 0 namun ΔG < 0 → spontan dan sulit larut dlm air3. ΔH larutan > 0 dan ΔG > 0 → ≠ spontan dan tidak larut dlm airSemakin positif ΔH larutan maka peluang senyawa ionik untuk larutdalam air akan semakin kecil. Bila ΔH larutan dan ΔS dianggap tetap maka kelarutan senyawaionik dalam air akan meningkat dgn naiknya suhu T.prananto@ub.ac.id 10