.11 Jumlah atom yang mempunyai 1 satuan sel emas kubus pusat muka (fcc) adalah 4 atom, yaitu:


Jumlah atom disetiap sudut + jumlah atom di permukaan

= (8 x 1/8) + (6 x 1/2)

= 1+3

= 4 atom

Masa satu-satuan sel emas ini adalah:

∑ ni x Mi

N

= 4 atom x 197 g mol -1

6,02 x 1033 atom mol-1

= 1,308 x 10-21 g

I.22 Panjang satuan sel emas adalah 0,4079 nm, maka

a = 0,4079 nm = 4,079 x 10-8 cm

sedangkan V = a3

= (4,079 x 10-8 cm)3

= 6,7867 x 10-23 cm3

Maka volume satuan satuan sel emas dengan panjang satuan sel emas 0,4079 nm adalah 6,7867 x 10-23 cm3

P = ∑ ni . Mi

N.V

= 4 atom x 197 g mol-1

6,02 x 10-33 atom mol-1 x 6,7867 x 1023 cm3

= 19,2873 g cm3

Maka rapatan teoritis emas adalah 19,2873 g cm-3

I.13 a = 0,3567 nm = 3,567 x 10-8 cm


V = a3

= (3,567 x 10-8 cm)3

= 4,5385 x 10-23 cm3

Maka volume satuan sel kubus intan dengan panjang satuan sel intan 0,3567 nm adalah 4,5385 x 10-23 cm3 .Tiap satuan sel intan terdapat:

(8 x 1/8) + (6 x 1/2 atom pusat muka) + 4 atom interior = 8 atom

Rapatan teoritisnya,

P = ∑ ni . Mi

N.V

= 8 atom x 12 g mol-1

6,02 x 1023 atom mol-1 x 4,5385 x 10-23 cm-3

= 3,5167 g cm-3

Maka rapatan teoritis intan dengan panjang satuan sel intan 0,3567 nm adalah 3,5167 g cm-3.

Dibandingkan dengan rapatan intan rerukur pada 25oC, yaitu 3,513 g cm-3, maka hasil yang didapat ini lebih besar, tetapi tidak terlalu jauh berbeda.

1. Emas

   Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Au (bahasa Latin: 'aurum') dan nomor atom 79. Sebuah logam transisi (trivalen dan univalen) yang lembek, mengkilap, kuning, berat, "malleable", dan "ductile". Emas tidak bereaksi dengan zat kimia lainnya tapi terserang oleh klorin, fluorin dan aqua regia. Logam ini banyak terdapat di nugget emas atau serbuk di bebatuan dan di deposit alluvial dan salah satu logam coinage. Kode ISOnya adalah XAU. Emas melebur dalam bentuk cair pada suhu sekitar 1000 derajat celcius.

   Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan mudah ditempa, kekerasannya berkisar antara 2,5 – 3 (skala Mohs), serta berat jenisnya tergantung pada jenis dan kandungan logam lain yang berpadu dengannya. Mineral pembawa emas biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals). Mineral ikutan tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineral pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium. Elektrum sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya kandungan perak di dalamnya >20%.

Emas terbentuk dari proses magmatisme atau pengkonsentrasian di permukaan. Beberapa endapan terbentuk karena proses metasomatisme kontak dan larutan hidrotermal, sedangkan pengkonsentrasian secara mekanis menghasilkan endapan letakan (placer). Genesa emas dikatagorikan menjadi dua yaitu:

• Endapan primer; dan
• Endapan plaser.

79 platinum ← emas → raksa Ag ↑ Au ↓ Rg Tabel periodik
Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom	emas, Au, 79
Deret kimia	logam transisi
Golongan, Periode, Blok	11, 6, d
Penampilan	kuning berkilauan
Massa atom	196.966569(4) g/mol
Konfigurasi elektron	[Xe] 4f14 5d10 6s1
Jumlah elektron tiap kulit	2, 8, 18, 32, 18, 1
Ciri-ciri fisik
Fase	padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar)	19.3 g/cm³
Massa jenis cair pada titik lebur	17.31 g/cm³
Titik lebur	1337.33 K (1064.18 °C, 1947.52 °F)
Titik didih	3129 K (2856 °C, 5173 °F)
Kalor peleburan	12.55 kJ/mol
Kalor penguapan	324 kJ/mol
Kapasitas kalor	(25 °C) 25.418 J/(mol·K)
Tekanan uap P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T/K 1646 1814 2021 2281 2620 3078
Ciri-ciri atom
Struktur kristal	kubus pusat muka
Bilangan oksidasi	3, 1 (oksida amfoter)
Elektronegativitas	2.54 (skala Pauling)
Energi ionisasi	pertama: 890.1 kJ/mol
	ke-2: 1980 kJ/mol
Jari-jari atom	135 pm
Jari-jari atom (terhitung)	174 pm
Jari-jari kovalen	144 pm
Jari-jari Van der Waals	166 pm
Lain-lain
Sifat magnetik	tiada data
Resistivitas listrik	(20 °C) 22.14 nΩ·m
Konduktivitas termal	(300 K) 318 W/(m·K)
Ekspansi termal	(25 °C) 14.2 µm/(m·K)
Kecepatan suara (pada wujud kawat)	(suhu kamar) (penarikan dalam) 2030 m/s
Modulus Young	78 GPa
Modulus geser	27 GPa
Modulus ruah	220 GPa
Nisbah Poisson	0.44
Skala kekerasan Mohs	2.5
Kekerasan Vickers	216 MPa
Kekerasan Brinell	2450 MPa
Nomor CAS	7440-57-5
Isotop
iso NA waktu paruh DM DE(MeV) DP 195Au syn 186.10 hari ε 0.227 195Pt 196Au syn 6.183 hari ε 1.506 196Pt β- 0.686 196Hg 197Au 100% Au stabil dengan 118 neutron 198Au syn 2.69517 hari β- 1.372 198Hg 199Au syn 3.169 hari β- 0.453 199Hg

2. Tembaga

Tembaga (Cu) mempunyai sistim kristal kubik, secara fisik berwarna kuning dan apabila dilihat dengan menggunakan mikroskop bijih akan berwarna pink kecoklatan sampai keabuan.

Unsur tembaga terdapat pada hampir 250 mineral, tetapi hanya sedikit saja yang komersial. Pada endapan sulfida primer, kalkopirit (CuFeS2) adalah yang terbesar, diikuti oleh kalkosit (Cu2S), bornit (Cu5FeS4), kovelit (CuS), dan enargit (Cu3AsS4). Mineral tembaga utama dalam bentuk deposit oksida adalah krisokola (CuSiO3.2HO), malasit (Cu2(OH)2CO3), dan azurit (Cu3(OH)2(CO3)2).

Deposit tembaga dapat diklasifikasikan dalam lima tipe, yaitu: deposit porfiri, urat, dan replacement, deposit stratabound dalam batuan sedimen, deposit masif pada batuan volkanik, deposit tembaga nikel dalam intrusi/mafik, serta deposit nativ. Umumnya bijih tembaga di Indonesia terbentuk secara magmatik. Pembentukan endapan magmatik dapat berupa proses hidrotermal atau metasomatisme.

Logam tembaga digunakan secara luas dalam industri peralatan listrik. Kawat tembaga dan paduan tembaga digunakan dalam pembuatan motor listrik, generator, kabel transmisi, instalasi listrik rumah dan industri, kendaraan bermotor, konduktor listrik, kabel dan tabung coaxial, tabung microwave, sakelar, reaktifier transsistor, bidang telekomunikasi, dan bidang?bidang yang membutuhkan sifat konduktivitas listrik dan panas yang tinggi, seperti untuk pembuatan tabung?tabung dan klep di pabrik penyulingan. Meskipun aluminium dapat digunakan untuk tegangan tinggi pada jaringan transmisi, tetapi tembaga masih memegang peranan penting untuk jaringan bawah tanah dan menguasai pasar kawat berukuran kecil, peralatan industri yang berhubungan dengan larutan, industri konstruksi, pesawat terbang dan kapal laut, atap, pipa ledeng, campuran kuningan dengan perunggu, dekorasi rumah, mesin industri non?elektris, peralatan mesin, pengatur temperatur ruangan, mesin?mesin pertanian.

- Mengapa emas berwarna kuning dan tembaga berwarna merah ?

  Ketika cahaya mengenai permukaan logam, maka elektron dalam atom akan menyerap energi sehingga elektron tersebut akan berpindah ke orbital dengan tingkat energi yang lebih tinggi (tereksitasi) Sehingga terdapat elektron negatif pada tingkat energi yang lebih tinggi dan "hole" positif pada tingkat energi yang lebih rendah. Sementara itu logam merupakan penghantar listrik yang baik (the valence band and conduction band overlap) arus listrik diinduksi pada permukaan sampai pada pasangan orbital kosong. Adanya arus ini menyebabkan logam berwarna, ketika elektron jatuh kembali ke tingkat energi semula (original) dan memancarkan cahaya. Jika semua warna diserap dan dipancarkan dalam jumlah yang sama maka warna yang terjadi adalah warna metalik mengkilat, sedangkan untuk logam yang lain kemungkinan untuk menyerap dan memancarkan warna yang bervariasi bergantung pada tingkat energi elektron.
    Terjadinya warna kuning keemasan pada emas dan merah pada tembaga karena adanya kekurang efisienan dalam penyerapan dan pemancaran warna cahaya biru pada spektrum logam tersebut. Sedangkan warna komplemen dari biru adalah orange yang berasal dari gabungan warna kuning dan merah. Tembaga memiliki elektron terluar pada orbital 3d sedangkan emas 5d maka apabila terjadi pancaran energi maka emas akan akan memancarkan energi yang lebih tinggi dan karena dalam hal ini yan dipancarkan adalah jingga (warna cahaya biru diserap) maka emas akan memancarkan warna kuning dengan energi yang lebih tinggi dan tembaga akan memancarkan warna merah.