Struktural atau stereokimia kimia adalah ilmu tentang struktur senyawa kimia, istilah yang terakhir digunakan terutama pada struktur molekul yang bersangkutan. Struktural kimia berkaitan dengan penjelasan dan keterangan dari tatanan spasial atom dalam senyawa, dengan penjelasan tentang alasan yang menyebabkan urutan ini, dan dengan sifat yang ditimbulkannya. Ini juga mencakup secara sistematis dari struktur jenis dan pengungkapan hubungan antara spesi atom tersebut.
Struktural kimia merupakan bagian penting dari kimia modern dalam teori dan praktek. Untukmemahami proses-proses yang terjadi selama reaksi kimia dan untuk membuat kemungkinan untuk merancang percobaan untuk sintesis senyawa baru, pengetahuan tentang struktur dari senyawa yang terlibat sangat penting. Kimia dan sifat fisik zat hanya dapat dipahami bila strukturnya diketahui. Pengaruh besar bahwa struktur dari material terhadap sifat yang miliki dapat dilihat dengan perbandingan grafit dan berlian: keduanya hanya terdiri dari karbon, namun mereka berbeda dalam fisik mereka dan sifat kimia.
Tugas eksperimental yang paling penting dalam kimia struktural adalah penentuan struktur. Hal ini terutama dilakukan oleh difraksi sinar-X dari kristal tunggal; metode lebih lanjut
termasuk difraksi sinar-X dari bubuk kristal dan difraksi neutron dari kristal tunggal dan bubuk. Penentuan Struktur adalah aspek analisis kimia struktural; hasil biasa adalah model statis. Penjelasan dari penyusunan ulang spasial atom dalam reaksi kimia adalah jauh lebih sedikit diakses secara eksperimental. Reaksi mekanisme menangani aspek kimia struktural dalam kimia dari molekul. Topotaxy berkaitan dengan proses kimia padatan, di mana ada hubungan struktural antara orientasi educts dan produk. Baik aspek dinamis semacam ini adalah subyek pembahasan ini, maupun metode eksperimental untuk persiapan padat, tumbuh kristal
atau untuk menentukan struktur.
termasuk difraksi sinar-X dari bubuk kristal dan difraksi neutron dari kristal tunggal dan bubuk. Penentuan Struktur adalah aspek analisis kimia struktural; hasil biasa adalah model statis. Penjelasan dari penyusunan ulang spasial atom dalam reaksi kimia adalah jauh lebih sedikit diakses secara eksperimental. Reaksi mekanisme menangani aspek kimia struktural dalam kimia dari molekul. Topotaxy berkaitan dengan proses kimia padatan, di mana ada hubungan struktural antara orientasi educts dan produk. Baik aspek dinamis semacam ini adalah subyek pembahasan ini, maupun metode eksperimental untuk persiapan padat, tumbuh kristal
atau untuk menentukan struktur.
Kristal dibedakan dengan ciri, rutin periodik komponen mereka. Berikut kita akan memusatkan perhatian banyak ciri ini. Namun, ini tidak harus mengarah pada kesan dari suatu tatanan yang sempurna. kristal Real mengandung banyak kesalahan, kesalahan itu meningkat jumlahnya seiring dengan peningkatan suhu dengan suhu. Atom bisa hilang atau salah, dan dislokasi dan lainnya, ketidaksempurnaan dapat terjadi. Kesalahan ini dapat memiliki pengaruh yang sangat besar pada sifat-sifat material.
2 Deskripsi Struktur Kimia
Dalam rangka untuk menentukan struktur dari senyawa kimia, kita harus menggambarkan spasial distribusi atom secara memadai. Hal ini dapat dilakukan dengan bantuan tata nama bahan kimia , yang berkembang dengan baik, setidaknya untuk molekul kecil. Namun, untuk solid-state struktur, tidak terdapat nomenklatur sistematis yang memungkinkan kita untuk menentukan struktural fakta. Salah satu mengelola dengan spesifikasi jenis struktur berikut cara: 'fluoride magnesium mengkristal dalam jenis rutil', yang menyatakan untuk MgF2
distribusi dari Mg dan atom F sesuai dengan atom Ti dan O pada Rutile. Setiap tipe struktur ditunjuk oleh perwakilan yang dipilih secara sewenang-wenang. Bagaimana struktural
informasi dapat dinyatakan dalam formula yang dirawat di Bagian 2.1(posting berikut).
distribusi dari Mg dan atom F sesuai dengan atom Ti dan O pada Rutile. Setiap tipe struktur ditunjuk oleh perwakilan yang dipilih secara sewenang-wenang. Bagaimana struktural
informasi dapat dinyatakan dalam formula yang dirawat di Bagian 2.1(posting berikut).
Representasi Grafis berguna. Salah satunya adalah rumus-ikatan valensi banyak digunakan, yang memungkinkan representasi ringkas aspek struktural penting dari molekul. Lebih tepat dan lebih ilustratif yang perspektif, true-to-scale figure, di mana atom diambil sebagai bola atau-jika getaran termal selalu hadir harus dinyatakan-sebagai ellipsoids. Untuk mencapai pandangan yang lebih baik, bola atau ellipsoids diplot dalam skala yang lebih kecil
dari itu sesuai dengan ukuran atom efektif. Ikatan kovalen direpresentasikan sebagai tongkat. Ukuran ellipsoid termal dipilih untuk mewakili probabilitas untuk menemukan atom rata-rata dari waktu ke waktu (biasanya probabilitas 50% untuk menemukan pusat atom dalam ellipsoid; cf. Gambar. 2.1 b). Untuk struktur yang lebih rumit gambar perspektif bisa dibuat lebih jelas dengan bantuan pandangan stereoskopik (lih. Gambar 7,5,. hal. 56). Berbagai jenis
gambar dapat digunakan untuk menekankan aspek yang berbeda dari struktur (Gambar 2.1).
spesifikasi kuantitatif yang dibuat dengan nilai numerik untuk jarak interatomik dan
sudut. Jarak interatomik didefinisikan sebagai jarak antara dua inti atom
dari itu sesuai dengan ukuran atom efektif. Ikatan kovalen direpresentasikan sebagai tongkat. Ukuran ellipsoid termal dipilih untuk mewakili probabilitas untuk menemukan atom rata-rata dari waktu ke waktu (biasanya probabilitas 50% untuk menemukan pusat atom dalam ellipsoid; cf. Gambar. 2.1 b). Untuk struktur yang lebih rumit gambar perspektif bisa dibuat lebih jelas dengan bantuan pandangan stereoskopik (lih. Gambar 7,5,. hal. 56). Berbagai jenis
gambar dapat digunakan untuk menekankan aspek yang berbeda dari struktur (Gambar 2.1).
spesifikasi kuantitatif yang dibuat dengan nilai numerik untuk jarak interatomik dan
sudut. Jarak interatomik didefinisikan sebagai jarak antara dua inti atom
Gambar. 2.1
Grafis representasi untuk molekul (UCl5)2, semua diambil dengan skala yang sama. (A) Valence-ikatan formula. (B) Perspektif lihat dengan ellipsoids dari gerak termal. (C) Koordinasi polyhedra. (D) Penekanan dari persyaratan ruang dari atom klor
Untuk kasus yang lebih rumit notasi diperpanjang dapat digunakan, di mana koordinasi sebuah atom diungkapkan dengan cara A[mwp]. Untuk m, n dan p simbol polyhedra. Simbol sebelum titik koma lihat polyhedra membentang oleh atom B,C,…, , dalam urutan seperti dalam kimia rumus AaBbCc. Simbol setelah tanda titik koma mengacu dengan koordinasi dari atom yang bersangkutan dengan atom dari jenis yang sama. Sebagai contoh perovskit:
Ca [12co]Ti[6o]O[ 4L,2l;8P]…………………………………………..(lih. Gambar 17.10,. P. 203)
Karena Ca tidak langsung dikelilingi oleh atom Ti, simbol polyhedron pertama diletakkan;
Namun, koma pertama tidak dapat diletakkan untuk membuat lebih jelas bahwa 12co yang mengacu pada cuboctahedron dibentuk oleh 12 atom O. Ti tidak langsung dikelilingi oleh Ca, tetapi dengan enam atom O membentuk sebuah segi delapan. O dikelilingi dalam koordinasi planar (persegi) oleh empat Ca, oleh dua Ti diatur secara linear dan dengan delapan atom O membentuk prisma. Selain simbol polyhedra tercantum pada Gambar. 2.2, simbol lebih lanjut dapat digunakan. Huruf-huruf memiliki arti sebagai berikut:
Karena Ca tidak langsung dikelilingi oleh atom Ti, simbol polyhedron pertama diletakkan;
Namun, koma pertama tidak dapat diletakkan untuk membuat lebih jelas bahwa 12co yang mengacu pada cuboctahedron dibentuk oleh 12 atom O. Ti tidak langsung dikelilingi oleh Ca, tetapi dengan enam atom O membentuk sebuah segi delapan. O dikelilingi dalam koordinasi planar (persegi) oleh empat Ca, oleh dua Ti diatur secara linear dan dengan delapan atom O membentuk prisma. Selain simbol polyhedra tercantum pada Gambar. 2.2, simbol lebih lanjut dapat digunakan. Huruf-huruf memiliki arti sebagai berikut:
| l | Collinear atau coplanar | t | Tetrahedral | Do | Dodeka hedral |
| n | not Collinear atau coplanar | s | Square | Co | Cuboctahedral |
| y | pyramidal | o | Oktahedal | i | Ikosahedral |
| by | bipyramidal | p | Rismatik | c | Capped |
| FK | Frank kasper polyhedron | cb | Cubic | a | Anti- |
Sebagai contoh: [3n] = Tiga atom tidak coplanar dengan atom pusat seperti dalam NH3; [12p]
= Prisma heksagonal. Ketika pasangan elektron tunggal di simpul polyhedra juga dihitung, sebuah simbol dengan cara berikut dapat digunakan: [ψ – 4i] (Sama arti sebagai [3n]), [ ψ 6] (sama seperti [ 5y]), [2ψ - 6o] (Sama seperti [ 4L]).
= Prisma heksagonal. Ketika pasangan elektron tunggal di simpul polyhedra juga dihitung, sebuah simbol dengan cara berikut dapat digunakan: [ψ – 4i] (Sama arti sebagai [3n]), [ ψ 6] (sama seperti [ 5y]), [2ψ - 6o] (Sama seperti [ 4L]).
Ketika koordinasi polyhedra yang terhubung ke rantai, lapisan atau tiga dimensi jaringan, ini dapat dinyatakan dengan simbol sebelumnya . , , masing-masing. Contoh:
3∞ Na[ 6]Cl[6] 3∞ Ti [o] O2[ 3l] 2∞ C [3l] (Grafit)
Untuk menyatakan adanya individu, kelompok atom terbatas, 0∞ dapat diatur di depan simbol. Untuk spesifikasi lebih lanjut, simbol-simbol yang populer berikut kurang dapat digunakan:
3∞ Na[ 6]Cl[6] 3∞ Ti [o] O2[ 3l] 2∞ C [3l] (Grafit)
Untuk menyatakan adanya individu, kelompok atom terbatas, 0∞ dapat diatur di depan simbol. Untuk spesifikasi lebih lanjut, simbol-simbol yang populer berikut kurang dapat digunakan:
Sebagai contoh: Na2 ΛS3; {k}P4; Na3 Ο[P3O9].
Kemasan dari atom dapat ditentukan dengan memasukkan bagian yang sesuai dari rumus antara tanda kurung siku dan menambahkan label antara < > kurung sudut, untuk contoh Tio[CaO3] <c>. c berarti bahwa atom Ca dan O dikombinasikan membentuk kubik kemasan -terdekat dari lingkungan (kemasan dari bola diperlihatkan dalam Bab 14 dan 17). Beberapa simbol semacam ini adalah:
Tc atau c kubik pengemasan-terdekat bola
Th atau h heksagonal pengemasan-terdekat bola
Ts susun urutan AA…….lapisan heksagonal
Qs susun urutan AA…….lapisan persegi
Qf susun urutan AB……..lapisan persegi
Th atau h heksagonal pengemasan-terdekat bola
Ts susun urutan AA…….lapisan heksagonal
Qs susun urutan AA…….lapisan persegi
Qf susun urutan AB……..lapisan persegi
Untuk simbol kemasan tambahan lebih lanjut cf. [di bahas pada pembahasan lain 38, 156]. T (segitiga) mengacu pada lapisan heksagonal, Q ke lapisan dengan pola kotak berkala. Kemasan Qs menghasilkan kisi kubik primitif (Gambar 2.4), Qf kisi kubik-berpusat badan (lih. Gambar 14.3,. hal. 153). Kadang-kadang simbol yang ditetapkan sebagai superscripts tanpa tanda kurung sudut, misalnya [Ti CaO3]c.
Tipe lain dari notasi, diperkenalkan oleh P. NIGGLI, menggunakan angka-angka pecahan dalam rumus kimia. Rumus TiO6/3 misalnya berarti bahwa setiap atom titanium dikelilingi oleh 6 atom O, masing-masing yang terkoordinasi dengan 3 atom Ti. Contoh lain adalah: NbOCl3= NbO2/2Cl2/2Cl2/1 yang memiliki bilangan koordinasi untuk 6 atom niobium (=2+2+2= jumlah dari pembilang), Koordinasi nomor 2 untuk atom O dan koordinasi angka 2 dan 1 untuk dua macam atom Cl (lih. Gambar 16.11,. p. 176).
thankx okkkk
BalasHapus