Padatan ionik

Padatan ionik adalah padatan yang terdiri dari muatan ion yang berlawanan. Padatan ini tediri dari kation yang bermuatan positif dan anion yang bermuatan negatif. Ketika padatan ionik dilarutkan dalam air kation dan anion akan terpisah, dan bergerak bebas di dalam air sehingga larutan dapat meghantarkan arus listrik.^[1] Padatan ionik, seperti NaCl dan KNO₃, terkena kerapuhannya karena elektron yang disediakan oleh pembentukan kation dbatasi pada anion tetangga daripada memberikan kontribusi untuk beradaptasi. Padatan ionik juga biasa memiliki titik leleh yang tinggi dan sebagian besar larut dalam pelarut polar, terutama air. Namun, ada pengecualian: CaF₂, misalnya, adalah padat ionik yang tinggi titik lelehnya tetapi tidak larut dalam air.^[2]

Struktur

Senyawa dengan struktur kristal khusus

Struktur Kristal	Contoh*
Rock Salt	K₂O, K₂S, Li₂O, Na₂O, Na₂Se, Na₂S
Cesium Klorida	CsCl, CaS, TiSb, CsCN, CuZn
Fluorite	CaF₂, UO₂, BaCl₂, HgF₂,PbO₂
Nikel Arsenida	NiAs, NiS, FeS, PtSn, CoS
Perovsikte	CaTiO₃, BaTiO₃, SrTiO₃
Rock Salt	NaCl, LiCl, KBr, RbI, AgCl, AgBr, MgO, CaO, TiO, FeO, SnAs, UC, ScN
Rutile	TiO₂, MnO₂, SnO₂, WO₂, MgF₂, NiF₂
Sphalerite(Zinc Blade)	ZnS, CuCl, CdS, HgS, GaP, InAs
Wurtzite	ZnS, ZnO, BeO, MnS, AgI, AIN, SiC, NH₄F

*Senyawa dengan tulisan tebal = senyawa ini yang memberi nama pada struktur.

Struktur garam dapur Natrium khlorida NaCl adalah senyawa khas yang terdapat dalam strukturnya anion Cl- disusun dalam ccp dan kation Na+ menempati lubang oktahedral (Oh) (Gambar 2.7). Setiap kation Na+ dikelilingi oleh enam anion Cl-. Struktur yang sama akan dihasilkan bila posisi anion dan kation ditukarkan. Maksud penukaran ini adalah, setiap anion Cl- dikelilingi oleh enam kation Na+. Jadi, setiap ion berkoordinasi 6 dan akan memudahkan bila strukturnya dideskripsikan sebagai struktur (6,6). Jumlah ion dalam sel satuan dihitung dengan menjumlahkan ion seperti diperlihatkan dalam Gambar 2.7. Ion di dalam kubus dihitung satu, ion di muka kubus dibagi dua kubus, di sisi digunakan bersama empat kubus dan di pojok digunakan bersama oleh 8 kubus. Sehingga untuk struktur NaCl ada 4 ion Cl dalam sel satuan NaCl yang didapatkan dengan mengalikan jumlah ion dalam sel dengan satu, di muka dengan 1/2, dan di sisi dengan 1/4 dan di sudut dengan 1/8. Jumlah ion Na dalam sel satuan juga 4 dan rasio jumlah Cl dan Na cocok dengan rumus NaCl.

Konduktivitas

Konduktivitas atau hantaran listrik padatan ionik atau kristal ionik pada umumnya adalah lemah. Hal ini disebabkan oleh sulitnya ion-ion mengalami migrasi dari satu posisi ke posisi yang lain karena ion–ion tersebut cenderung terikat secara kuat dalam kisi kristalnya. Migrasi atau konduksi ion-ion dalam kristal ionik pada umumnya berkaitan dengan adanya cacat-cacat kristal, cacat ini diknal dengan nama Schottky dan cacat Frenkel. Bertambahnya cacat Schottky dan cacat Frenkel yang terdapat di dalam krsital akan mempermudah konduksi ion-ion dalam kristal sehingga konduktivitas kristal ionik bertambah besar. Konduktivitas pada padatan ionik dapat berlangsung melalui tiga macam mekanisme, yaitu mekanisme kekosongan, selitan, dan kekosongan-selitan.^[3]

Kristal Ionik

Dalam kristal ionik, seperti logam halida, oksida, dan sulfida, kation dan anion disusun berurutan, dan padatannya diikat oleh ikatan elektrostatik. Banyak logam halida melarut dalam pelarut polar misalnya NaCl melarut dalam air, sementara logam oksida dan sulfida, yang mengandung kontribusi ikatan kovalen yang signifikan, biasanya tidak larut bahkan di pelarut yang paling polar sekalipun. Struktur dasar kristal ion adalah ion yang lebih besar (biasanya anion) membentuk susunan penuh dan ion yang lebih kecil (biasanya kation) masuk kedalam lubang oktahedral atau tetrahedral di antara anion. Kristal ionik diklasifikasikan kedalam beberapa tipe struktur berdasarkan jenis kation dan anion yang terlibat dan jari-jari ionnya. Setiap tipe struktur disebut dengan nama senyawa khasnya, jadi struktur garam dapur tidak hanya mejelaskan struktur NaCl tetapi juga senyawa lainnya.^[4]

Referensi

[1] Petrucci, Harwood, Herring, Madura. (2007). General Chemistry, Principles & Modern Applications 9th Edition. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education, Inc.,
[2] Shriver and Atkins. (2010). Inorganic Chemistry, Fifth Edition. Great Britain: Oxford university Press p. 77. ISBN 978-1-42-921820-7.,
[3] Prof. Effendy, Ph.D. (2004). Ikatan Ionik dan Cacat-cacat pada Kristal Ionik. Bayumedia Publishing p. 84. ISBN 979-3323-93-0.,
[4] Taro Saito. (1996). Buku Teks Online Kimia Anorganik. Tokyo: Iwanami Shoten, Publishers p. 21-23