penjelasan kinetika reaksi kompleks dengan masing-masing orde reaksi dari rde reaksi 1, orde reaksi 2, orde reaksi 3 serta nilai laju reaksi rata-rata tersebutFull description
Mekanisme Reaksi Substitusi Kompleks Oktahedral Kelompok 1 : Esti Wijayanti Firmansyah W Fitriana Sari Muhtar Rosadalima Dee Panda Tri Tuti Nuraini
Geometri Oktahedral •
•
•
Molekuler geometri oktahedral merupakan bentuk senyawa kimia dimana enam buah gugus atau ligan secara simetri mengelilingi satu atom pusat (ML6) Oktahedral berarti memiliki delapan sisi Contoh oktahedral diantaranya: [Co(NH3)5Cl]2+
Oktahedral •
•
•
Teori orbital molekul digunakan untuk menjelaskan pendekatan struktur dari senyawa kompleks khususnya oktahedral Keadaan hibidrisasi terjadi akibat pengaruh ligan Hibridisasi octahedral, d2sp3. Bila orbital-orbital dx2-y2 dan dz2 digabung dengan satu orbital s dan set orbital px, py, dan pz, dan set dibentuk set
Subtitusi & mekanisme •
•
Reaksi substitusi merupakan reaksi penggantian ligan dalam suatu senyawa koordinasi oleh ligan lain Mekanisme reaksi itu sendiri diartikan sebagai tahapan-tahapan reaksi yang terlibat di dalam pengubahan reaktan menjadi hasil reaksi
•
Dikenal tiga jenis mekanisme reaksi substitusi yaitu pada senyawa anorganik:
Mekanisme reaksi subtitusi pada kompleks oktahedral
Hal yang dipelajari pada reaksi Substitusi kompleks antara lain yang melibatkan : –
–
Reaksi Aquasi : pertukaran ligan X oleh H2O dimana X merupakan ligan yang labil ML5X + H2O ML5H2O + X Reaksi Anionasi : pertukaran H2O oleh ligan XML5H2O + X- ML5X + H2O
Pertukaran langsung ligan X oleh Y (selain H2O) : ML5X + Y ML5Y + X belum bisa diketahui karena mekanismenya harus melalui kompleks aquo dalam dua tahap dimana ligan X digantikan terlebih dahulu oleh ligan H2O,
Mekanisme assosiatif
Mekanisme assosiatif •
•
•
Tahapan laju (lambat) adalah tumbukan antara kompleks ML5X dengan ligan Y yang masuk untuk menghasilkan intermediet kompleks ML5XY dengan bilangan koordinasi 7 Langkah kedua (cepat) adalah pemisahan ligan X untuk menghasilkan produk yang diinginkan Mekanisme asosiatif memprediksi bahwa laju reaksi tergantung pada konsentrasi ML5X dan Y v = k1[ML5X][Y]
Mekanisme dissosiatif
•
•
•
Tahapan laju”bottleneck" adalah reaksi paling lambat dalam mekanisme. Laju ini menentukan laju keseluruhan reaksi. The dissociative mechanism – predicts that the rate of Mekanisme disosiatif memprediksi bahwa tingkat keseluruhan reaksi substitusi hanya tergantung pada konsentrasi kompleks [ML5X], dan tidak tergantung pada konsentrasi ligan [Y] yang masuk Overall rate = untuk laju tahap pertama V = k1[ML5X]
Assosiatif vs Dissosiatif •
•
Jika kita menentukan hukum laju bergantung hanya pada [ML5X] maka itu adalah disosiatif Jika tergantung pada [ML5X] dan [Y] maka itu adalah asosiatif note : Namun, koordinasi kinetika tentunya tidak sesederhana itu
•
Tambahan komplikasi mekanisme yang sebenarnya mungkin lebih rumit daripada yang dibedakan antara A dan D. Kondisi eksperimen menjadikan“masking" ketergantungan laju terhadap konsentrasi
•
•
Count..
Untuk Mekanisme asosiatif - kita telah melihat bahwa: Tahapan lau (lambat) adalah tumbukan antara kompleks ML5X dan ligan Y yang masuk untuk menghasilkan intermediet ML5XY dengan koordinasi 7 Langkah cepat kedua adalah pemisahan dari X ligan untuk menghasilkan produk yang diinginkan. Mekanisme asosiatif memprediksi bahwa laju reaksi tergantung pada konsentrasi ML5X dan Y. v = k1[ML5X][Y] Sebagai catatan, hal ini tidak sepenuhnya terjadi ketika Y adalah H2O. Konsentrasi air sangat besar yang pada dasarnya konstan, kita tak bisa mencairkan air! Oleh karena itu : v = k1 [ML5X] Sekarang kita tidak dapat membedakan antara mekanisme asosiatif dan disosiatif dari kinetika reaksi.
•
•
•
•
•
The Interchange Mechanism (I)
•
•
•
Ketika Y mulai terikat, X mulai pergi. Ikatan Y mulai terbentuk, ikatan X mulai putus. Hal ini terjadi secara bersamaan (Sn2 organik) Meskipun umumnya kita berbicara tentang mekanisme reaksi asosiatif dan disassociative, A dan D digunakann untuk situasi di mana terbentuk intermediet dengan koordinasi 7 dan 5 Jika tidak ada intermediet lebih tepat dengan Id (Intercharge D) dan Ia
Count… Experimental Conditions Berikut merupakan “masking” ketergantungan konsentrasi dalam larutan air : Mekanisme disosiatif merupakan orde pertama dalam konsentrasi kompleks reaktan. Mekanisme asosiatif merupakan orde pertama pada reaktan kompleks dan ligan air yang masuk. Sebagai contoh : ML5X + H2O → ML5H2O Konsentrasi H2O hampir konstan. Jadi dikombinasikan dengan k1 dan hukum laju adalah "pseudo‘ orde pertama Ketergantungan dari mekanisme asosiatif pada konsentrasi
•
•
•
•
•
•
•
Untuk reaksi ini kita tidak dapat menentukan ketergantungan Y karena pertukaran H2O lebih mungkin terjadi. ini karena kita tidak dapat memvariasikan konsentrasi H2O. Penggantian H2O oleh X lebih cepat dari penggantian H2O oleh Y.
Summary : Assosiatif Dissosiatif •
•
•
Hukum laju untuk kedua mekanisme ini hampir sama yaitu : v = k1[ML5X] Jadi kita tidak bisa memakai hukum laju untuk menentukan diantara kedua mekanisme terjadi Akan tetapi mekanisme dissosiatif memiliki kemungkinan yang lebih besar.
Petunjuk tambahan untuk jalur dissosiasi pada rekasi subtitusi oktahedral
Entering Group Effect
• •
•
•
•
Jika kita membandingkan konstanta laju untuk reaksi substitusi, melihat nilai-nilai mereka kita dapat melihat bahwa perbedaan terbesar adalah untuk anionik dibandingkan dengan ligan netral Sebagai contoh : NH3 = 3x103, CH3COO- = 30 x 103 perbedaanya adalah 10 kali. laju tidak bergantung pada ligan yang masuk Nilainya konsisten terhadap laju berkurangnya air dan tahapan laju disosiatif, dimana molekul
Pengaruh leaving group
Tabel menunjukk an laju reaksi yang diukur dengan (k, /s) bergantun g pada kekuatan ikatan
Count.. •
Konstanta laju k mengacu pada reaksi berikut
•
•
konstanta kesetimbangan Ka mengacu pada reaksi anation berikut:
•
Semakin kuat ikatan M-L konstanta keseimbangan Ka jadi lebih besar, reaksi (k,/s) menjadi lebih lambat .
•
Ketika ikatan M-L meningkat maka lebih sulit untuk melepas L, akibatnya laju reaksi menjadi lebih lambat. Dengan membandingkan konstanta kesetimbangan pada senyawa kompleks:
•
•
•
•
Dapat dikatakan bahwa kompleks NCS lebih stabil dibandingkan dengan kompleks NO
Plot log k vs log ka •
•
•
Plot logKa (ukuran kekuatan ikatan ML) versus logk (ukuran dari laju aquation). didapatkan garis lurus. Plot menunjukkan bahwa semakin kuat ikatan ML semakin lambat
Faktor sterik
•
•
Untuk reaksi dissasociative , faktor sterik dikurangi dengan hilangnya Cl Jika itu asosiatif maka akan melalui intermediet koordinasi 7 sehingga reakasiakan melambat oleh adanya fakor sterik.
Faktor yang mempengaruhi reaksi subtitusi oktahedral 1. Ukuran dan muatan logam – ikatan yang kuat terjadi pada logam dengan ukuran yang kecil dan memiliki muatan yang besar 2. Perubahan nilai CFSE?????
