HUBUNGAN KONFIGURASI ATOM DENGAN TERBENTUKNYA SIFAT MAGNIT PADA LOGAM

HUBUNGANKONFIGURASI ATOM DENGANTERBENTUKNYA SIFAT MAGNIT PADALOGAMOleh:Rafdi Abdul Majid ( NIM : 1506775191 )

Program Magister Teknik MetalurgiFakultas Teknik Universitas IndonesiaTugas 1Material Teknik Outline Atom- Struktur Atom- Konfigurasi electron- Gejala kemagnetan pada atomMagnet- Sifat-sifat magnetHubungan Konfigurasi electron dan sifat magnet- Bahan Diamagnetik- Bahan Paramagnetik - Bahan FeromagnetikStruktur AtomAtom terdiri dari nukleus dengan muatan positif yang dikelilingi muatan negtif dari elektron pada jarak yang relatif jauh. Nukleus terdiri atas partikel ubatomik yang disebut neutron bermuatan netral, proton bermuatan positif sebagaimana pada contoh atom carbon berikut :

Konfigurasi Electron Konfigurasi elektron menggambarkan penataan energi terendah dari suatu atom. Dengan kata lain, konfigurasi elektron memperlihatkan bagaimana pengisian elektron dalam orbital. Elektron yang tersedia diisikan ke dalam orbital dengan mengikuti tiga aturan:

Orbital dengan energi paling rendah diisi pertama kali ( prinsip Aufbau ) Hanya ada dua elektron yang dapat mengisi orbital yang sama dan keduanya harus memiliki spin yang berlawanan ( larangan Pauli ) Jika ada dua atau lebih orbital pada tingkat energi yang sama, satu elektron mengisi masing masing orbital secara paralel hingga semua orbital setengah penuh ( aturan Hund )

Contoh penerapan ketiga aturan

Gejala Kemagnetan Pada AtomTiap elektron atom akan memiliki momen magnetik yang disebut spin elektron oleh ahli fisika. Momen magnetik disebut magneton Bohr. Elektron biasanya berpasangan dalam orbit dan membentuk spin atas dan bawah. Jadi, efek luar dari momen tersebut tidak ada. Atom akan bersifat magnet bila ada ketidakseimbangan dalam spin elektron. Akhirnya, diketahui bahwa hanya beberapa elektron memiliki spin elektron yang tidak seimbang, dan dengan demikian memiliki momen magnetik.

Gejala Kemagnetan Pada AtomSpin Magnet Atom Pada Unsur Logam

Elemen yang memenuhi persyaratan adalah unsur transisi dengan kulit subvalensi yang tidak terisi, seperti yang diperlihatkan gambar berikut:

Gambar unsur dengan spin magnet tak seimbang

MagnetBahan MagnetMagnet terbaik umumnya mengandung besi metalik. Namun, ternyata bahwa unsur lainpun menampilkan sifat magnetik; selain itu, bukan logam pun dapat memiliki sifat magnet. Dalam teknologi modern kini digunakan magnet logam dan keramik.Sifat-sifat magnet- Dapat menarik benda logam tertentu.- Gaya tarik terbesar berada di kutubnya.- Selalu menunjukkan arah utara dan selatan bila digantung bebas.- Memiliki dua kutub.- Tarik menarik bila tak sejenis dan tolak menolak bila sejenis.Berikut contoh gambar Kutub Magnet & Garis Gaya Magnet :

Hubungan antara konfigurasi electron dan sifat magnetElektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah arus energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara arus tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara arus. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.

Sehingga hubungan konfigurasi electron dapat di lihat pada beberapa kategori magnet berikut :

Bahan DiamagnetikBahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/ molekulya adalah nol, tetapi medan magnet akibat orbit dan spin elektronnya tidak nol (Halliday & Resnick, 1989). Bahan diamagnetik tidak mempunyai momen dipol magnet permanen. Jika bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan mengubah gerakannya sedemikian rupa sehingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan dengan medan magnet luar tersebut.

Dimana:

Xm = suseptibilitas magnet

Jika:Xm < 0 ; bahan diamagnetic0 < Xm > 1 ; bahan feromagnetik Bahan ParamagnetikBahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/ molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh atom/ molekul dalam bahan nol, hal ini disebabkan karena gerakan atom/ molekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-masing atom saling meniadakan.

Arah dominan sebelum di berikan medan magnet dari luar

Arah dominan setelah di berikan gaya magnet dari luar Bahan FeromagnetikBahan ferromagnetik mempunyai resultan medan magnet atomis besar, hal ini disebabkan oleh momen magnetik spin elektron. Pada bahan ini banyak spin electron yang tidak berpasangan, masing-masing spin elektron yang tidak berpasangan ini akan menimbulkan medan magnetik, sehingga medan magnet total yang dihasilkan oleh satu atom menjadi lebih besar.

Sifat bahan ferromagnetik biasanya terdapat dalam bahan ferit. Ferit merupakan bahan dasar magnet permanen yang banyak digunakan dalam industry-industri elektronika, seperti dalam loudspeaker, motor-motor listrik, dynamo dan KWH- meter.Sumber Pustaka Prasojo stefanus Layli , Kimia Organik Diktat perkuliahan : Yogyakarta Yelfinar Ikhwan Bahan Magnetik Modul Perkuliahan

Web :http://staff.ui.ac.id/system/files/users/chairul.hudaya/material/susunanatomdalambendapadat.pdf http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/26544/4/Chapter%20II.pdf

Terima Kasih