Manakah dari sistem berikut (yaitu, pasangan logam) yang diperkirakan akan menunjukkan kelarutan padat sempurna? Jelaskan jawaban Anda.
(a) Cr-V
(b) Mg-Zn
(c) Al-Zr
(d) Ag-Au
(e) Pb-Pt
Sesuai aturan Hume-Rothery, kita harus menguji faktor ukuran, struktur kristal, elektronegativitas, dan valensi. Nah, untuk mempersempit pencarian, kita kesampingkan faktor ukuran.
4 Aturan Utama Hume-Rothery untuk Kelarutan Sempurna:
- Faktor Ukuran (Jari-jari): Perbedaan jari-jari atom ($\Delta R\%$) antara solut (zat terlarut) dan solven (inang) harus kurang dari $\pm 15\%$.
- Struktur Kristal: Harus memiliki struktur kristal yang sama (misal: sama-sama FCC).
- Elektronegativitas: Nilainya harus berdekatan (jika terlalu jauh cenderung membentuk senyawa intermetalik, bukan larutan padat).
- Valensi: Logam akan lebih mudah melarutkan logam lain yang memiliki valensi sama atau lebih tinggi.
(a) Kromium – Vanadium (Cr-V)
- Jari-Jari: $125 \text{ pm}$ vs $132 \text{ pm}$ (Memenuhi)
- Struktur Kristal: BCC vs BCC (Memenuhi)
- Elektronegativitas: 1,66 vs 1,63 (Memenuhi)
- Valensi: 3 vs 5 (Memenuhi)
Secara teoritis, logam kromium-vanadium bisa terbentuk sempurna.
(b) Magnesium – Seng (Mg-Zn)
- Jari-Jari: $160 \text{ pm}$ vs $133 \text{ pm}$ (Tidak Memenuhi)
- Struktur Kristal: HCP vs HCP (Memenuhi)
- Elektronegativitas: 1,60 vs 1,65 (Memenuhi)
- Valensi: 2 vs 2 (Memenuhi)
Secara teoritis, logam magnesium-seng tidak bisa terbentuk sempurna.
(c) Aluminium – Zirkonium (Al-Zr)
- Jari-Jari: $143 \text{ pm}$ vs $159 \text{ pm}$ (Memenuhi)
- Struktur Kristal: FCC vs HCP (Tidak Memenuhi)
- Elektronegativitas: 1,50 vs 1,33 (Memenuhi)
- Valensi: 3 vs 4 (Memenuhi)
Secara teoritis, logam aluminium-zirkonium tidak bisa terbentuk sempurna.
(d) Perak – Emas (Ag-Au)
- Jari-Jari: $144 \text{ pm}$ vs $144 \text{ pm}$ (Memenuhi)
- Struktur Kristal: FCC vs FCC (Memenuhi)
- Elektronegativitas: 1,93 vs 2,54 (Memenuhi)
- Valensi: 1 vs 1 (Memenuhi)
Secara teoritis, logam perak-emas bisa terbentuk sempurna.
(e) Timbal – Platinum (Pb-Pt)
- Jari-Jari: $120 \text{ pm}$ vs $80 \text{ pm}$ (Tidak Memenuhi)
- Struktur Kristal: FCC vs FCC (Memenuhi)
- Elektronegativitas: 2,33 vs 2,28 (Memenuhi)
- Valensi: 2 vs 2 (Memenuhi)
Secara teoritis, logam timbal-platinum tidak bisa terbentuk sempurna.
