Kimia kristal

Kimia kristal atau kristalokimia adalah suatu studi mengenai prinsip-prinsip kimia di balik kristal dan penggunaannya dalam mendeskripsikan hubungan struktur dan sifat dalam padatan.^[1] Prinsip-prinsip yang mengatur penyusunan struktur kristal, dijelaskan, model dari banyak struktur kristal yang penting secara teknologi (zinc blende, alumina, kuarsa, perovskit) turut dipelajari, serta efek struktur kristal pada berbagai mekanisme dasar yang bertanggungjawab pada banyak sifat kimia juga didiskusikan.

Sejarah

Perkembangan awal kimia kristal adalah hasil utama dari percobaan dan interpretasi William Lawrence Bragg dan rekan kerjanya di Manchester pada tahun 1920.^[2] dan oleh V. M. Goldschmidt dan rekan kerjanya di Oslo pada tahun 1930-an. Upaya mereka ditandai dengan pendekatan empiris bagi pemahaman struktur kristal melalui model sederhana berdasarkan jarak interatomik yang diobservasi.^[3]

Kemudian pada tahun 1930-an, Linus Pauling menunjukkan bahwa sangat penting untuk memperhitungkan valensi kimia dan memperkenalkan konsep elektronegativitas untuk membantu memperhitungkan berbagai tingkat kovalen dalam ikatan kimia.^[4]^[5] Selanjutnya, pendekatan untuk kimia kristal telah dikembangkan bersama dasarnya dua jalur. Jalur pertama sebagian besar masih empiris dan berdasarkan pengamatan dari jarak interatomik dan menggabungkan ide-ide yang relatif sederhana mengenai valensi, koordinasi, dan struktur elektronik.^[1] Pendekatan kedua adalah hubungan yang didasarkan pada mekanika kuantum dan telah digunakan sebagian besar untuk interpretasi spektrum atau untuk penanganan struktur molekul atau kluster hipotetis yang menyimulasikan konfigurasi yang ditemukan dalam mineral yang nyata.

Topik

Berbagai topik yang dikaji dalam kimia kristal diantaranya:^[1]^[3]

Ikatan kimia dan elektronegativitas
Dasar-dasar kristalografi: sistem kristal, Indeks Miller, elemen simetri, panjang ikatan dan jari-jari, densitas teoretis
Prediksi struktur kristal dan kaca: Aturan Pauling dan Zachariasen
Diagram fase dan kimia kristal (termasuk larutan padat)
Ketidaksempurnaan (termasuk defek kimia dan defek garis)
Transisi fase
Hubungan struktur-sifat: Hukum Neumann, titik leleh, sifat mekanik (kekerasan, modulus elastisitas), sifat termal (ekspansi termal, panas spesifik, konduktivitas termal), difusi, konduktivitas ionik, indeks bias, penyerapan, warna, dielektrik dan ferroelektrik, dan kemagnetan
Struktur kristal logam, semikonduktor, polimer, dan keramik

Peran

Studi mengenai kimia kristal merupakan dasar yang penting bagi sains mineralogi, seperti halnya bidang-bidang lain seperti sains material dan kimia fasa padat (solid-state chemistry). Tiga aspek utama yang mendasari sains mineralogi, diantaranya, mineralogi deskriptif, aplikasi mineralogi, serta fisika dan kimia material, seluruhnya terwadahi dalam kimia kristal.

Lihat pula

Referensi

1 2 3 Evans, R. C. (1952). An Introduction to Crystal Chemistry. London: Cambridge University Press.
↑ Bragg, W. L. (1920). "The arrangernent of ions in crystals". Philosophical Magazine: 169-189.
1 2 Hazen, R. M., Finger, L. W. (1982). Comparative Crystal Chemistry. New York: John Wiley and Sons.{{cite book}}: Pemeliharaan CS1: Banyak nama: daftar penulis (link)
↑ Pauling, L. (1960). The Nature of the Chemical Bond (Edisi 3rd). Ithaca, NY: Cornell University Press.
↑ Burdett, J. K., Mclarnan, T. J. (1984). "An orbital interpretation of Pauling's rules". American Mineralogist. 69: ffil-621.{{cite journal}}: Pemeliharaan CS1: Banyak nama: daftar penulis (link)