Struktur Atom Zinc Oxide
Oxide adalah senyawa anorganik terdiri dari dua elemen utama, yaitu seng, oksigen. Struktur atom ZnO, interaksi antara seng dan oksigen di dalamnya memainkan peranan penting dalam banyak sifat fisik, kimia senyawa ini, ini membuatnya berguna secara luas dalam berbagai aplikasi industri, seperti dalam elektronik, fotonik, juga produk kesehatan. Artikel akan mengulas ZnO, termasuk susunan dalam kristal ZnO, jenis ikatan kimia terbentuk, juga dampaknya terhadap sifat-sifat material.
Struktur atom zinc oxide, Jika ingin mengetahui penjelasan mari kita simak penjelasan.
Zinc oxide terbentuk dari kombinasi dua elemen, yaitu zinc yang memiliki muatan +2 dan oksigen memiliki muatan -2. Susunan atom dalam ZnO memiliki dampak besar terhadap sifat-sifat material ini. ZnO dapat membentuk dua kristal utama, yaitu wurtzite dan zinc blende, masing-masing memiliki susunan.
Zinc adalah logam transisi terletak pada periode ke-4 dan golongan 12 pada tabel periodik. Ia memiliki konfigurasi elektron 3d¹⁰ 4s², dengan dua elektron di orbit 4s mudah lepas, menjadikannya memiliki muatan positif +2 dalam senyawa. Oksigen, di sisi lain, terletak pada periode ke-2 & golongan 16 dengan konfigurasi elektron 2s² 2p⁴. Untuk membentuk ikatan dengan atom seng, oksigen akan menerima dua elektron dari putih oxide, membentuk ion oksigen yang bermuatan negatif.
Pada tingkat atom, Zinc oxide membentuk ikatan ionik antara ion zinc. Meskipun demikian, ada juga sedikit ikatan kovalen karena perbedaan elektronegativitas antara putih oxide, oksigen. Dalam hal ini, zinc memiliki elektronegativitas lebih rendah cenderung kehilangan elektron, sedangkan oksigen dengan elektronegativitas yang lebih tinggi cenderung menerima elektron. Akibatnya, ZnO mengandung campuran ikatan ionik & kovalen, menghasilkan sifat cukup unik.
Ikatan Ionik
Atom zinc oxide kehilangan dua elektron membentuk ion Zn²⁺ memiliki muatan positif, sedangkan oksigen menerima dua elektron, membentuk ion O²⁻ dengan muatan negatif. Gaya tarik-menarik elektrostatik antara ion positif Zn²⁺, menghasilkan ikatan ionik kuat. Ikatan ionik memberikan oxide stabilitas.
Ikatan Kovalen
Meskipun ikatan utama dalam ZnO adalah ionik, ikatan kovalen juga hadir, terutama pada interaksi antar elektron dalam orbital p dan orbital d. Ikatan kovalen ini memberikan kontribusi terhadap sejumlah sifat optik dan elektronik material ini, meskipun sebagian besar pengaruhnya lebih kecil dari pada ikatan ionik.
Pada suhu dan tekanan standar, ZnO biasanya membentuk kristal wurtzite dengan bentuk heksagonal atau tetrahedral. Struktur wurtzite lebih stabil dari pada dengan struktur zinc blende, yang juga dapat terbentuk pada kondisi tertentu, tetapi lebih jarang.
Struktur Wurtzite ZnO
urtzite adalah struktur kristal paling umum untuk ZnO, memiliki simetri heksagonal. Pada struktur ini, atom seng dan oksigen tersusun dalam kisi yang membentuk lapisan-lapisan heksagonal. Setiap putih oxide terkoordinasi dengan empat atom oksigen dalam posisi tetrahedral, dan sebaliknya, setiap oksigen berkoordinasi dengan empat atom seng. Struktur ini terbentuk dari dua lapisan utama: satu lapisan berisi seng dan lapisan lainnya berisi atom oksigen.
Rumus Struktur Wurtzite
Atom zinc oxide berada di posisi yang lebih tinggi pada kisi kristal, Oksigen berada di posisi lebih rendah, Rasio c/ac/ac/a untuk struktur wurtzite zinc oxide sekitar 1,602, merupakan salah satu ciri khas dari struktur heksagonal ini. Kisi wurtzite memiliki dua parameter jaringan utama, yaitu aaa dan ccc. Struktur ini memiliki simetri P6₃mc, menggambarkan pola heksagonal dengan orientasi tertentu.
Koordinasi dalam ZnO
Pada struktur wurtzite zinc oxide, setiap struktur atom zinc terkoordinasi dengan empat atom oksigen dan sebaliknya. Ikatan ini membentuk struktur tetrahedral khas, mempengaruhi berbagai sifat fisik material ini. Dalam koordinasi tetrahedral, setiap ion zinc mengelilingi oleh empat ion oksigen pada jarak tertentu, dan setiap ion oksigen terkelilingi oleh empat ion putih oxide. Bilangan koordinasi dalam oxide adalah 4, baik untuk struktur atom seng maupun oksigen. Ini berarti setiap memiliki empat tetangga membentuk ikatan dengannya dalam struktur kristal.
Defek Kristal & Sifat ZnO sering kali mengandung defek kristal dapat mempengaruhi sifat fisiknya. Defek-defek ini bisa berupa cacat titik, cacat garis, atau cacat permukaan, ini terjadi ketika putih oxide atau oksigen tidak berada pada posisi yang seharusnya dalam kisi kristal. Defek ini dapat menyebabkan perubahan dalam konduktivitas listrik, sifat optik.
- Cacat Oksigen
Cacat oksigen terjadi ketika oksigen hilang dari kisi kristal, yang menghasilkan kekosongan yang dapat menarik elektron. Hal ini dapat mengubah konduktivitas listrik ZnO mempengaruhi karakteristik fotovoltaiknya.
- Cacat Zinc
Cacat calamine terjadi ketika atom zinc kehilangan elektron, membentuk kekosongan dengan muatan positif, yang dapat meningkatkan konduktivitas material, menjadikannya lebih mudah untuk menghantarkan elektron.
Cacat Permukaan
Permukaan terjadi ketika kristal ZnO terpapar pada lingkungan eksternal, sering kali berhubungan dengan ketidakberaturan pada lapisan permukaan kristal. Cacat permukaan ini dapat memengaruhi sifat katalitik, reaktivitas kimia, interaksi permukaan material dengan molekul lain.
Sifat fisik, kimia oxide yang Tergantung pada Atom, struktur atom zinc sangat berpengaruh terhadap berbagai sifat fisik, kimia material ini, Sifat semikonduktor ZnO yang membentuk ikatan ionik, kovalen menjadikannya sebagai semikonduktor tipe n. Konduktivitas listrik oxide sangat bergantung pada posisi, keberadaan defek kristal, seperti cacat calamine atau oksigen.
Sifat optik struktur atom Zinc juga mempengaruhi sifat optik, seperti transparansi pada cahaya tampak, kemampuannya untuk memancarkan cahaya ultraviolet. Struktur wurtzite oxide sangat mendukung transmisi cahaya. Sifat katalitik karena kekuatan ikatan ionik & kovalen dalam struktur zinc oxide, material ini sering berguna dalam reaksi katalitik, seperti pada proses oksidasi.
Demikian informasi mengenai Struktur Atom putih Oxide, Jika ingin mengetahui lebih lanjut anda bisa hubungi dengan berikut.
