Atom dan Ikatan Atom Penyusun Material

Sifat Atom

Pada material padat, atom-atom saling terikat. Ikatan inilah yang memberikan kekuatan dan menentukan sifat-sifat dari material tersebut. Sebagai contoh ikatan yang kuat akan mengakibatkan titik cair yang tinggi, modulus elastis tinggi, dan koefisien muai yang rendah. Karena besar pengaruhnya terhadap sifatsifat material tersebut, maka pada bab ini dibahas tentang atom dan ikatannya.

Pada ilmu material, atom dianggap sebagai satuan dari struktur intern. Dalam hal ini, bisa dijelaskan tentang atom sebagai berikut:

Atom-atom terdiri dari

• Inti 
• Elektron yang berputar mengelilingi inti, yang berkaitan dengan karakteristik magnetik dan kuantifikasi dari level energi 

Catatan:

1. inti terdiri dari proton dan neutron
2. massa proton >>>> massa elektron
3. proton bermuatan positif (+), elektron bermuatan negatif ( –), dan netron bermuatan netral.

Suatu atom pada hakekatnya adalah netral

• Massa atom didasarkan pada massa proton

Sifat atom erat kaitannya dengan jumlah elektron yang terdapat pada kulit (kulit terluar)

• Atas dasar hal ini (kulit terluar) maka disusun table DAFTAR PERRIODIK yang dibuat oleh MENDELEYEV
• Akibatnya :

1. Dapat dikenal atom-atom dengan konfigurasi STABIL dan TIDAK STABIL dari susunan konfigurasi elektron.
2. Contoh : atom-atom yang terletak pada kolom yang paling kanan (gas mulia) termasuk kategori STABIL, sedangkan atom-atom disebelah kiri TIDAK STABIL.

Analisisnya sbb :

• He memiliki 2 elektron pada lintasan luar
• Selain He (misalnya: Argon, Xenon, Neon, dsb) memiliki 8 elektron pada lintasan luarnya, dari 8 elektron ini diturunkan teori tentang STABILITAS ATOM yang dikenal dengan teori OKTET

Catatan:

1. Atom-atom yang tidak stabil akan mengarah sehingga perlu tambahan elektron (dari atom sejenis atau dari atom lain)
2. Atas dasar tersebut maka diturunkan konsep IKATAN ATOM (atomic bonding) dalam beberapa literatur disebut juga IKATAN KIMIA (chemical bonding)

Dengan adanya pengertian ikatan, maka dapat dianalisis sifat ikatannya:

Ikatan Atom

Ikatan atom dikelompokka pada dua, yakni ikatan Ikatan kuat (ikatan primer), dan ikatan lemah (ikatan sekunder). Ikatan kuat meliputi: ikatan ion (ikatan elektrovalen), ikatan kovalen (ikatan homopolar), dan ikatan logam (ikatan kovalen sesaat). Sedang ikatan lemah (ikatan sekunder), yakni ikatan van der walls.

Ikatan Kuat

Ikatan Ion

Ikatan yang diakibatkan oleh gaya elektrostatis diantara atom-atom yang berikatan, karena adanya transfer elektron (agar timbul konigurasi octet atau dua) Akibat dari perpindahan elektron yang menerima jadi negatif dan melepaskan jadi positif.

Ikatan Ion

Contoh : 

Ikatan Na11 Ch17 -> NaCl
Ikatannya sangat kuat
Titik cair menjadi tinggi

Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terbentuk karena penggunaan elektron secara bersamasama 

Molekul Hidrogen

Ikatan Kovalen

Contoh : 

H
C₁₂ 2 : 8 : 2

1. Intan(karbon berikatan dengan karbon lainnya), tidak ada elektron yang bebas, sehingga keras.
2. Grafit (salah satu lengan elektronnya tidak digunakan oleh ikatan. Elektron yang tidak digunakan menjadi lemah, memiliki elektron bebas.

Grafit disebut juga ikatan kovalen tidak tentu, bisa dibuat intan buatan dengan cara metalurgi.

Ikatan Logam

 Ikatan Logam

1. Logam terdapat ditengah pada susunan berkala unsur, sehingga disebut TRANSISI; ada penyimpangan dalam pengisian orbit oleh elektron.
2. Disebut juga ikatan kovalen sesaat; yang berperan dalam ikatan yang tidak hanya elektron pada kulit terluar, tapi juga pada kulit dalam. Melibatkan seluruh elektron dalam berikatannya (membentuk aan elektron)
3. sifat ikatannya relatif rendah dibanding ikatan ion dan ikatan kovalen.

Ikatan Lemah (Ikatan Sekunder)

Ikatan Van Der Walls

Hanya karena efek polaritas, dikemukakan oleh Van Der Walls

Ikatan Van Der Walls

Ikatan Van Der Walls