BerandaSainsKimiaIlmu dan Teknologi Material - Struktur Padatan Kristal - Bagian 3.19

Ilmu dan Teknologi Material – Struktur Padatan Kristal – Bagian 3.19

Berilium (Be) memiliki sel satuan HCP dengan rasio parameter kisi $c/a$ sebesar 1,568. Jika jari-jari atom Be adalah $0,1143 \text{ nm}$, (a) tentukan volume sel satuan, dan (b) hitung massa jenis teoretis Be serta bandingkan dengan nilai literatur.

(a) Volume Sel Satuan

Kita cari rusuk segi enam dengan menggunakan jari-jarinya

$$a = 2r \implies a = 2 \cdot 1,143 \times 10^{-10}$$

$$a = 2,286 \times 10^{-8} \text{ cm}$$

Kita cari luas alas prisma dengan mengasumsikan luas segi enam

$$\text{Luas Prisma} = 6r^2\sqrt{3}$$

$$\text{Luas Prisma} = 6 \cdot (1,143 \times 10^{-8})^2 \cdot 1,732$$

$$\text{Luas Prisma} = 1,039 \times 10 \cdot 1,306 \times 10^{-16}$$

$$\text{Luas Prisma} = 1,356 \times 10^{-15} \text{ cm}^2$$

Kita cari tinggi prisma dengan menggunakan rasio parameter

$$\frac{c}{a} = 1,568$$

$$\frac{c}{2,286 \times 10^{-8}} = 1,568$$

$$c = 3,584 \times 10^{-8} \text{ cm}$$

Kita bisa mencari volume prisma dengan mengalikan luas alas prisma terhadap tinggi prisma

$$V = \text{Luas Prisma} \cdot \text{Tinggi Prisma}$$

$$V = 1,356 \times 10^{-15} \cdot 3,584 \times 10^{-8}$$

$$\mathbf{V = 4,859 \times 10^{-23} \text{ cm}^3}$$

(b) Massa Jenis Teoritis dan Massa Jenis Aktual

Kita bisa mencari massa jenis teoritis dengan informasi yang sudah didapatkan

Kita identifikasi parameter yang ada

  • Jumlah atom per volume ($n$): 6 atom (pada HCP)
  • Berat atom per mol ($A$): $9,012 \text{ g/mol}$
  • Volume sel satuan ($V$): $4,859 \times 10^{-23} \text{ cm}^3$
  • Bilangan Avogadro ($N_A$): $6,022 \times 10^{23} \text{ atom/mol}$

Dengan data yang ada, kita bisa menghitung massa jenis atom tersebut

$$\rho = \frac{n \cdot A}{V \cdot N_A}$$

$$\rho = \frac{6 \cdot 9,012}{5,505 \times 10^{-23} \cdot 6,022 \times 10^{23}}$$

$$\rho = \frac{54,072}{29,260}$$

$$\mathbf{\rho = 1,847 \text{ g}/\text{cm}^3}$$

Jika kita melihat pada literatur ilmu material, massa jenis Berilium adalah sebesar $1,852 \text{ g}/\text{cm}^3$. Dengan selisih sebesar 0,005, persentase keakuratannya sangat tinggi, yaitu sekitar $99,73\%$

Artikel Terkait

Tinggalkan komentar

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama Anda di sini

Artikel Terbaru

Artikel Populer