Analisis Rangkaian Elektrik - Darpublic

Kita lihat kasus permukaan padatan-uap. Jika atom-atom tersusun
rapat di permukaan, maka akan terdapat kekurangan tiga atom di
permukaan (kita ingat susunan atom rapat baik HCP maupun FCC,
Gb.6.9) untuk mencapai susunan yang rapat seperti yang terjadi di
bagian dalam padatan. Hal ini berarti terdapat kelebihan energi di
permukaan, yaitu energi yang semula digunakan untuk mengikat tiga
atom. Energi permukaan (padat-uap) adalah kurang lebih sama dengan
energi (per satuan luas) dari ikatan yang tidak terisi tersebut, yaitu
sebanyak tiga kali setengah-ikatan-atom. Sementara itu energi
sublimasi, ∆Hsub, adalah energi yang diperlukan untuk perubahan
mendadak bilangan koordinasi dari 12 menjadi 0 di permukaan. Jika a
adalah luas bidang atom pada permukaan dengan susunan atom yang
rapat, maka energi permukaan adalah aγpu ; dan perbandingan antara
energi permukaan dan energi sublimasi adalah sekitar 3 : 12 atau
energi permukaan adalah sekitar 0,25 kali energi sublimasi.
Contoh: Emas memiliki susunan
kristal FCC dengan diameter atom
2,878 Å. γpu = 1400 erg/cm 2 . ∆Hsub =
4,18×10 -12 erg/atom. [12]. Pada
susunan FCC ini, rusuk kubus sama
dengan 2 kali jari-jari atom. Pada arah
bidang kristal (111) luas bidang atom
adalah
2r 2 × r 2 3 2
a =
= r
2
yang untuk contoh atom ini bernilai
−8
2
a = ( 1,
439×
10 )
−16
12 = 1,
174×
10
2
cm
a γ pu
12
−16
−12
= 1,
174×
10 × 1400 = 1,
004×
10 erg
aγ
pu
∆H
sub
=
−12
1,
004×
10
= 0,
240
−12
4,
18×
10
Energi permukaan cairan-uap dapat diperkirakan dengan mengingat
bahwa pada permukaan terjadi perubahan bilangan koordinasi dari 11
ke 0. Karena pada permukaan padatan-uap terjadi perubahan bilangan
koordinasi dari 12 ke 0, maka dapat diharapkan bahwa energi
permukaan cairan-uap, γcu, adalah sekitar 11/12 kali γpu.
2r
(111)
225