Struktur kristal ionik terdiri dari kation dan anion yang teratur dalam susunan tiga dimensi, dengan ion berlawanan muatan berselingan untuk mencapai interaksi elektrostatik maksimal. Struktur dipengaruhi oleh muatan dan ukuran ion, serta kestabilan dicapai melalui koordinasi antar ion. Beberapa struktur umum meliputi kemasan rapat kubus, heksagonal, dan variasi lainnya.

1. STRUKTUR KRISTAL IONIK

2. Struktur Kristal Ionik Struktur kristal ionik tersusun dari kation dan anion yang terikat melalui gaya elektrostatis Dalam susunan tiga dimensi, ion-ion yang berlawanan muatan terletak berselingan, terkemas rapat mengadakan kontak maksimum dengan ion-ion berlawanan muatan dan mengusahakan tolakan minimum antara ion-ion yang sama muatannya Struktur kristal ionik dipengaruhi oleh muatan relatif dan ukuran relatif ion-ion yang bersangkutan. Suatu kristal ionik bersifat stabil apabila setiap kation menyinggung anion-anion di sekelilingnya, demikian pula sebaliknya.

3. Sepertihalnyastrukturlogam, kemasanrapatstrukturkristalIonikdapatditurunkandari: kemasanrapatkubus (ccp) kemasanrapatheksagonal (hcp). non strukturkemasanrapat; misalnya bcc Umumnya, anion-anion membentukkemasanrapat, sedangkankation-kation yang lebihkecilukurannyamenempatirongga, Rongga yang ditempatiyaiturongga tetrahedral danatauronggaoktahedral (Dalambeberapakasusmungkinterjadisebaliknya)

4. Struktur Kristal Untuk Beberapa Senyawa

6. Ada satu rongga oktahedral pada tiap anion X-. Semua rongga itu diisi oleh kation M+ , sehingga mencapai stoikiometri MX 1 :1

7. Bilangan koordinasi untuk X- dan M+ masing-masing = 6

9. Hubungan Struktur Dengan Rumus Empiris Setiap ion Cl- pada kedudukan sudut (titik sudut) harus berbagi dengan delapan unit sel lain dan setiap Cl- pada pusat muka berbagi dengan dua unit sel lain, sehingga jumlah keseluruhan ion Cl- untuk setiap unit sel adalah (8 x 1/8) + (6 x ½ ) = 4 Pada sepanjang sel satuan terdapat 12 ion Na+ (lihat gambar) yang masing-masing berbagi dengan empat unit sel lain dan pada pusat unit sel terdapat satu ion Na+. Jadi jumlah ion Na+ dalam setiap unit sel adalah : (12 x ¼) + (1 x 1) = 4 Dengan demikian angka banding Na+ terhadap Cl- adalah 4 : 4 atau 1 : 1. Ini sesuai dengan rasio rumus empiris NaCl = 1 : 1

10. Struktur Sfalerit dan Wurtzit Seng sulfida Zns tergolong senyawa polimorf, karena mengkristal dalam dua bentuk kisi yang berbeda, yaitu sfalerit (seng blende) dan wurtzit. Kation dan anion pada sfalerit dan wurtzit masing-masing mempunyai bilangan koordinasi empat Sfalerit mempunyai struktur fcc, sedangkan wurtzit mempunyai struktur hcp

11. Struktur Sfalerit (ZnS) Rumus Senyawa : MX Kemasan rapat kubus : ccp dengan unit sel fcc Anion S2- (bola kuning) pada setiap titik sudut kisi (8) dan pusat muka (6). Jumlah anion S2- per unit sel adalah = (8 x 1/8) + (6 x ½ ) = 4 anion S2- Kation Zn2+ (bola hitam) mengisi rongga tetrahedral (hanya setengah yang terisi), sehingga ada (8 x ½ ) = 4 kation Zn2+ per unit sel Jadi setiap unit sel ada 4 ZnS Rasio jumlah kation dan anion per unit sel = 4 : 4 atau 1 : 1 (sesuai dengan rumus empiris) Bilangan koordinasi kation dan anion masing-masing 4 Dadopsi oleh kation-kation (Cu+, Ag+, Cd2+, Ga3+) dan Anion-anion (I-, S2-, P3-); contoh CuF,CuCl,CuBr,CuI, AgI, ZnS,ZnSe,ZnTe, GaP,GaAs), HgS,HgSe,HgTe dan BeO

12. Struktur Kristal Wurtzite Struktur kemasan rapat heksagonal ; hcp S2- (bola kuning) pada setiap titik sudut kisi heksagonal atas (8) dan tengah (4), sehingga ada (8 x1/8) + (4 x ¼ ) = 2 anion S2- setiap unit sel Zn2+ (bola hitam) pada rongga tetrahedral (hanya setengah yang terisi) = 2 kation Zn2+ setiap unit sel Jadi setiap unit sel ada 2 ZnS Rasio kation dan anion per unit sel sesuai rumus empiris = 2 : 2 = 1:1 Bilangan koordinasi untuk kation dan anion masing-masing = 4 Rumus Senyawa : MX

13. Struktur Fluorit CaF2 Struktur kemasan rapat kubus : ccp M2+ menempati setiap titik sudut (ada 8) dan pusat muka kubus (ada 6), sehingga jumlah kation M2+ setiap unit sel adalah : (8 x 1/8) + (6 x ½) = 4 kation M2+ setiap unit sel X- menempati semua rongga tetrahedral yaitu sebanyak 8 anion X- Dengan demikian rasio jumlah kation dan anion memenuhi angka banding = 1 : 2 Bilangan koordinasi kation M2+ adalah 8 Bilangan koordinasi anion X- adalah empat Diadopsi oleh CaF2 HgF2 ,BaCl2 , PbO2, ThO2 UO2 Rumus senyawa MX2 Bola hijau tua : kation Bola hijau muda : anion

14. Struktur Anti-Fluorit Struktur antifluorit merupakan kebalikan dari struktur fluorit, sehingga posisi kation dan anion merupakan kebalikannya Struktur kemasan rapat kubus : ccp X2- menempati setiap titik sudut (ada 8) dan pusat muka kubus (ada 6), sehingga jumlah kation X- setiap unit sel adalah : (8 x 1/8) + (6 x ½) = 4 anion M2- setiap unit sel M+ menempati semua rongga tetrahedral yaitu sebanyak 8 kation M+ Dengan demikian rasio jumlah kation dan anion memenuhi angka banding = 1 : 2 Bilangan koordinasi anion X2- adalah 8 Bilangan koordinasi Kation M+ adalah empat Diadopsi oleh K2O, Na2O, Li2O, K2S, Na2S, Na2Se Rumus senyawa M2X Bola hijau tua : kation Bola hijau muda : anion

15. Beberapa kemungkinan struktur ccp

16. Struktur Sesium Klorida CsCl Bukan struktur kemasan rapat, karena unit selnya kubus sederhana (SC) Anion Cl- menempati titik sudut (8), sehingga jumlah anion per unit sel = (8 x 1/8) = 1 anion Cl- per unit sel Kation Cs+ berada di pusat badan (1), sehingga ada 1 kation per unit sel Jadi setiap unit sel ada 1CsCl Rasio jumlah kation dan anion per unit sel = 1 : 1 (sesuai rumus empiris) Bilangan koordinasi untuk kation dan anion masing-masing = 8 Diadopsi oleh klorida, bromidadan iodidadari kation yang besar, seperti Cs+, Tl+, NH4+

19. Bilangan koordinasi Ni = 6 (oktahedral) dan As = 6 (trigonal prismatik

21. Struktur Kristal Rutil Bukan struktur kemasan rapat, karena unit sel : Tetragonal Kation Ti4+ menempati titik sudut (8) dan pusat (1), sehingga tiap unit sel = (8 x 1/8) + 1 = 2 kation Ti4+ Anion O2- menempati rongga oktahedral interior (2) dan alas (4), sehingga tiap unit sel = 2 + (4 x 1/2) = 4 anion O2- Jadi ada 2TiO2 per unit sel Rasio jumlah kation dan anion = 2 : 4 = 1 : 2 (sesuai rumus empiris) Bilangan koordinasi Ti = 6 (oktahedral) dan untuk O = 3 (bidang trigonal planar) Contoh Oksida : MO2 (dari kation Ti, Nb, Cr, Mo, Ge, Pb, Sn) fluorida: MF2 (dari kation Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd) Rumus Senyawa MX2