Termodinamika Senyawa Kompleks (4)Deskripsi lengkap
Deskripsi lengkap
skFull description
kimia AnorganikDeskripsi lengkap
kimia AnorganikFull description
Deskripsi lengkap
reaksi-senyawa-kompleksFull description
Deskripsi lengkap
Deskripsi lengkap
Dasar-dasar Kimia AnalitikFull description
Deskripsi lengkap
skenario 5 fkg usk
Deskripsi lengkap
KOMPLEKS KOORDINASI DAN PEMBENTUKAN SENYAWA KOMPLEKS I.
Senyawa Kompl mpleks Senyawa Senyawa kompleks kompleks merupakan senyawa yang tersusun tersusun dari suatu ion logam
pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya kepada ion logam pusat. Donasi pasangan elektron ligan kepada ion logam pusat menghasilkan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga disebut senyawa koordinasi (Cotton dan Wilkinson.198 Wilkinson.198 !. "adi semua senyawa senyawa kompleks kompleks atau senyawa koordinasi koordinasi adalah senyawa yang terjadi karena adanya ikatan kovalen koordinasi antara logam transisi dengan satu atau lebih ligan (Sukardjo#1999!. Senyawa kompleks sangat berhubungan dengan asam dan basa lewis dimana asam lewis adalah senyawa yang dapat bertindak sebagai penerima pasangan bebas sedangkan basa lewis adalah senyawa yang bertindak sebagai penyumbang pasangan elektron. (Shriver# D.$ dkk. 19% !. Senyawa Senyawa kompleks kompleks dapat diuraikan diuraikan menjadi menjadi ion kompleks. kompleks. &on kompleks kompleks adalah kompleks yang bermuatan positi' atau bermuatan negative yang terdiri atas sebuah logam atom pusat dan jumlah jumlah ligan yang mengelilingi mengelilingi logam atom pusat. ogam atom pusat memiliki bilangan oksida nol# positi' sedangkan ligan bisa bermuatan netral atau anion pada umumnya. )eberapa *ontoh senyawa kompleks yaitu + (,rakash#S dkk# -%%%! Co/0#(2/!34/0
$e-0#(C!345
i%(C!45
Co0#(C6!4/
Senyawa Senyawa kompleks kompleks atau senyawa koordinasi koordinasi telah berkemban berkembang g pesat karena senyawa senyawa ini memega memegang ng perana peranan n pentin penting g dalam dalam kehidu kehidupan pan manusi manusiaa teruta terutama ma karena karena aplika aplikasin sinya ya dalam dalam berbag berbagai ai bidang bidang sepert sepertii dalam dalam bidang bidang keseha kesehatan tan## 'armasi# 'armasi# indust industri ri dan lingku lingkunga ngan. n. Senya Senyawa wa komple kompleks ks dalam dalam indust industri ri sangat sangat dibutuhka dibutuhkan n terutama terutama dalam katalis. Dalam industri petrokimia petrokimia kebutuhan katalis semakin semakin meningkat meningkat karena setiap produk produk petrokimia petrokimia diubah menjadi menjadi senyawa senyawa kimia kimia lainny lainnyaa selalu selalu dibutu dibutuhka hkan n katalis katalis## misaln misalnya ya pada pada reaksi reaksi hidrog hidrogena enasi# si# karbon karbonila ilasi# si# hidro' hidro'orm ormilas ilasii (7ates# (7ates# )# 199199- ! omple ompleks ks logam logam transisi transisi dapat dapat
mengkatalis berbagai reaksi kimia seperti kompleks ,dCl-D$$4 yang telah lama dipakai sebagi katalis untuk oksidasi stirena yaitu dalam pembentukan senyawa ole'in ()ull# 199:!. Dalam bidang kesehatan dan 'armasi senyawa kompleks sangat penting juga dalam berupa obat ; obatan seperti vitamin )1yang merupakan senyawa kompleks antara kobalt dengan por'irin# hemoglobin yang ber'ungsi untuk mengangkut oksigen. (Sukardjo# 198:!. II. Lian igan adalah suatu ion atau molekul yang memiliki sepasang elektron atau
lebih yang dapat disumbangkan. igan merupakan basa lewis yang dapat terkoordinasi pada ion logam atau sebagai asam lewis membentuk senyawa kompleks. igan dapat berupa anion atau molekul netral ( Cotton dan Wilkinson# 198 !. "ika suatu logam transisi berikatan se*ara kovalen koordinasi dengan satu atau lebih ligan maka akan membentuk suatu senyawa kompleks# dimana logam transisi tersebut ber'ungsi sebagai atom pusat. ogam transisi memiliki orbital d yang belum terisi penuh yang bersi'at asam lewis yang dapat menerima pasangan elektron bebas yang bersi'at basa lewis. igan pada senyawa kompleks dikelompokkan berdasarkan jumlah elektron yang dapat disumbangkan pada atom logam. II.! Lian Mono"en#a# igan yang terkoordinasi ke atom logam melalui satu atom saja disebut ligan monodentat# misalnya $5# Cl5# 2-6 dan C6 ("olly# 1991!. ebanyakan ligan adalah anion atau molekul netral yang merupakan donor elektron. )eberapa ligan monodentat yang umum adalah $5# Cl5# )r5# C5# 2/# 2-6# C2/62# dan 62 5. II.$ Lian Bi"en#a# "ika ligan tersebut terkoordinasi pada logam melalui dua atom disebut ligan bidentat. igan ini terkenal diantara ligan polidentat. igan bidentat yang netral termasuk diantaranya anion diamin# di'os'in# dieter. II.% Lian Poli"en#a# igan yang mengandung dua atau lebih atom# yang masing masing serempak membentuk ikatan dua donor elektron kepada ion logam yang sama. igan ini sering disebut ligan kelat karena ligan ini tampak nya men*engkeram kation di antara dua atau lebih atom donor. Contohnya adalah bis5di'enil'os'ina5etana(&! (Cotton dan Wilkinson# 198!. III. Loam T&ansisi
tinggi serta dapat menghantar panas dan listrik dengan baik. embentuk aliasi satu dengan yang lain dan dengan unsur 5 unsur mirip
/.
logam. )anyak diantaranya *ukup elektropositi' untuk larut dalam asam mineral# meskipun diantaranya mulia yaitu mempunyai potensial elektroda yang rendah sehingga tidak berpengaruh oleh asam yang sederhana# dengan sedikit
perke*ualian .
semuanya# karena kulit yang terisi sebagian.
*enderung agak kovalen# sedangkan yang bilangan oksidasinya lebih rendah *enderung lebih ionik. Contohnya oksida 5 oksida n -6> adalah senyawa kovalen yang berwujud *air pada suhu kamar (mengkristal pada suhu 3 oC !# tetapi n /6 adalah senyawa ionik. 6ksida kovalen *enderung berupa anhidrida asam# sedangkan oksida ionik *enderung basa.
$erro sul'at# $eS6.>2-6 dapat dibuat dengan *ara melarutkan besi dengan asam sul'at atau dengan atau dengan mengoksidasi pirit di udara.
-.
$erro klorida# $eCl -.2-6 dapat dibuat dengan melarutkan besi dengan asam
/.
klorida sehingga dihasilkan kristal berwarna hijau pu*at. $erro hidroksida# $e(62!- bentuknya mendekati endapan putih yang diperoleh dari adisi alkali dengan larutan 'erro. ,roses pengendapannya sangat *epat menjadi hijau kotor dan akhirnya menjadi *oklat karena
.
teroksidasi oleh udara. $erro sul'ide# $eS adalah kristal berwarna hitam yang dibuat dengan pemanasan besi dengan sul'ur. &tu digunakan untuk membuat hidrogen sulpida. $erro sul'ide juga dapat dibuat dari reaksi antara in sul'ide dengan
:.
garam 'erro dalam larutan. $erro karbonat# $eC6/ terjadi se*ara alami sebagai mineral dan merupakan ristal putih oleh reaksi antara ion karbonat dengan ion 'erro dalam kondisi vakum. Seperti kalsium karbonat# 'erro karbonat juga larut dalam larutan asam. =ir keras sering terdiri dari ion 'erro atau ion 'erri (,auling# # 193 ! ebanyakan senyawaan Cu (&! *ukup mudah teroksidasi menjadi Cu (&&! #
namun oksidasi selanjutnya menjadi Cu(&&&! adalah sulit. arutan Cu-0 dikenal baik dan sejumlah garam dapat diperoleh dari Cu-0 dan diantaranya banyak larut dalam air. obalt merupakan salah satu logam transisi dengan kon'igurasi elektron /d> yang dapat membentuk kompleks. obalt yang relati' stabil berada sebagai Co(&&! ataupun Co(&&&!. amun dalam senyawa sederhana Co# Co (&&! lebih stabil dari Co (&&&!. &on5ion Co-0 dan ion terhidrasi Co(2 -6!34-0 stabil dalam air. ompleks kobalt dimungkinkan dapat terbentuk dengan berbagai ma*am ligan (Soekarjo# 1999!. I'. Ion kompleks( Anka koo&"inasi) *eome#&i) "an Lian Suatu ion kompleks digambarkan oleh ion logam# angka dan jenis dari ligan. 1. )ilangan koordinasi+ adalah jumlah dari ligan atom yang diikat pada satu
ion pusat. )ilangan koordinasi dari Co /0 dalam Co(2 / !34 adalah 3 -.
karena enam atom ligan ( dari 2 /! terikat disini 7eometri (bentuk! dari ion kompleks bergantung pada bilangan koordinasi dan si'at alami dari ion logam# Aabel -/.3 menunjukan geometri dengan angka koordinasi -# # dan 3 dengan beberapa *ontoh dari masing5masing. &on kompleks yang ion logamnya punya angka koordinasi -# seperti =g(2/!-40# bentuknya yaitu linier. )ilangan
koordinas punya - bentuk yaitu segi empat datar seperti i(C! 4-5 dan tetrahedral seperti Bn(2/!4-0. )ilangan koordinasi 3 punya bentuk oktahedral# seperti $eCl34/5
/.
Donor atom per ligan. igan adalah molekul atau anion dengan satu atau lebih donor atom yang masing5masing mendonorkan satu pasangan elektron bebas ke ion logam untuk membentuk satu ikatan kovalen.
'. R+m+s "an Nama "a&i Senyawa Koo&"inasi
=da tiga ketentuan penting untuk penulisan rumus dari senyawa koordinasi + 1. ation ditulis sebelum anion. -. uatan dari kation (s! diseimbangkan oleh muatan dari anion (s!. /. ,ada ion kompleks# ligan netral ditulis sebelum ligan anioni# dan rumus untuk keseluruhan ion ditempatkan dikurung. eseluruhan ion kompleks bisa kation atau anion. ation kompleks punya ion konter anioni*# dan anion kompleks punya ion konter *ationi*. &ni mudah untuk menemukan muatan dari pusat ion logam. uatan dari ion kompleks uatan ion pusat 0 muatan penjumlahan dari ligan.
-. ,ada ion kompleks# ligan disebutkan# di menurut abjad# sebelum ion pusat. /. eutral ligan umumnya mempunyai nama molekul# tapi di sini ada beberapa penge*ualian (Aabel -/.8!. igan =nioni* menambahkan 5ida dan menambahkan ; o. setelah nama akar. edua ligan di Co(2 /!Cl-4 adalah (2/! dan *hloro (Cl 5! dengan ammine ditulis sebelum *hloro menurut abjad. . )ilangan awalan menandai jumlah ligan dari jenis tertentu.
:. ondisi oksidasi dari ion pusat ditulis =ngka omawi hanya jika ion logam punya lebih dari satu muatan. 3. "ika ion kompleks adalah anion# kita memberikan akhiran nama logam dengan menambahkan 5ate.
)ukti model ini masih tidak *ukup. ompleks koordinasi dapat menjadi netral atau bermuatan jika muatan ini digabung dengan ion konter# dalam hal ini Cl5 membentuk s enyawa netral
Werner mengajukan dua jenis valensi# atau kemampuan mengombinasikan ion logam. Falensi primer# sekarang disebut kondisi oksidasi# adalah muatan positi' pada logam ion yang harus dipasngkan oleh muatan negati' padanan. Di rangkaian Cobaltnya Werner # valensi primer adalah 0 /# dan ini selalu seimbang oleh tiga ion C&. Falensi sekunder di rangkaian senyawa Co adalah 3# Seperti kamu lihat# Datanya Werner terpenuhi kalau total angka dari ligan yang tersisa untuk masing5masing senyawa adalah sama# angka dari ion C& dan 2 / pada molekul ion kompleks berbeda bervariasi. =ntara lain# yang pertama senyawa# Co(2 / !34 Cl /# punya total empat ion+ Co(2 / !34 dan tiga C&5. =nehnya# Werner adalah seorang ahli kimia organik# dan kerjaannya di senyawa koordinasi yang hampir merevolusi jaman. &katan kimia# adalah per*obaannya untuk mempertunjukkan kesatuan dari ilmu kimia. Sebagai pelopori pembahasan# terutama ramalannya dengan isomeri optis Werner mendapat 2adiah obel di ilmu kimia pada 191/.
'II.Isome& "alam Senyawa Koo&"inasi
&somer adalah senyawa dengan rumusan kimia yang sama tapi si'atnya berbeda.
'III. Isome#&i kons#i#+#ional
=tom yang sama terhubung se*ara berbeda. Dua senyawa dengan rumus yang sama# tapi atom yang menghubungkan berbeda# disebut kontra stitutional (struktural! isometri. 1.
&somer koordinasi &somerisme koordinasi hanya terjadi pada senyawa5senyawa kompleks yang
terdiri dari kation dan anion kompleks. &somerisme ini terjadi apabila ligan5ligan yang terikat pada satu ion pusat dapat dipertukarkan dengan ligan5ligan yang terikat pada ion pusat yang lain. -.
&sometri tautan Aerjadi karena adanya ligan monodentat yang mempunyai lebih dari satu
atom donor yang dapat dipakai untuk membentuk ikatan koordinat. igannya disebut ligan ambidentat. )eberapa ligan dapat terikat ke ion logam melalui yang apapun dari dua atom donatur. Contoh # ion nitrit dapat mengikat melalui satu pasangan bebas yang mana atom ( itro# 6-+! atau satu atom (nitrito# 66+! untuk memberikan isomer tautan# seperti pada senyawa jeruk pentaamminenitro*obalt (&&&! Chloride
Co(2/! :(6 -!4 Cl- dan yang merah# isometri tautan pentaamminenitrito*obalt (&&&.! Chloride Co(2/!:(66!4 Cl-.
I1. S#e&eoisome&s
Stereoisomers adalah senyawa yang mempunyai koneksi atomis ke*uali ruang yang berbeda susun ments dari atom. 1.
&sometri geometris atau stereoisomer Disebabkan perbedaan letak ligan yang sama terhadap atom logam pusat. Dibedakan dalam Arans# jika letak ligan yang sama itu berlawanan. Dan *is# jika letak ligan yang sama itu berdekatan 6*tahedral mengompleks juga menunjukkan isomeri *is trans (7ambarkan -/.l1)!. &sometri *is dari ion Co(2 /!Cl-40 punya - Cl 5 igan yang saling dekat itu adalah Fiolet# sedangkan isometri trans punya dua ligan ke seberang dari satu sama lain dan berwarna hijau.
-.
&sometri optis (juga disebut enantiomers! terjadi ketika molekul dan gambaran pen*ermian tidak dapat ditumpukkan di atas (lihat 7ambar 1:.8 ke 1:.1%. pp. 3-> 5 3-8!. Aidak sama dengan isomer jenis lain yang punyai si'at 'isis yang berbeda# isomer optis se*ara 'isik sama ke*uali arah mereka berputar . ompleks ion 6*tahedral menunjukan *ontoh dari isomeri optis# yang dapat kita amati dari berputarnya isomer dan melihat kalau hal ini tak dimilik pada isometri yang lain =ntara lain# seperti di 7ambar -/.1-=# kedua struktur
(&dan
&&.!
dari
Co(en!-Cl-40
#
ion
*is
di*hlorobis
(ethylenediamine!Cobalt (&&&.!# adalah gambaran ke*il dari satu sama lain. Struktur putaran & 18% di sekitar sumbu verti*al.
7ambar -/.11 isomeri 7eometris (*is trans! =. *is dan isometri trans dari koordinasi planar senyawa ,t(2 /!-Cl-. )# isometri *is and trans dari ion kompleks o*tahedral Co(2/!Cl-40.
7ambar -/.1- isomeri 6ptis pada ion kompleks o*tahedral. =# Struktur & dan gambaran *ermin # struktur && adalah isometri optis dari *is 5 Co(en!-Cl-40. ,utaran struktur & memberi struktur &&&# yang tidak sama dengan struktur &&
1. Lan"asan Teo&i#is Ika#an "an Si0a# "a&i Kompleks
=plikasi dari Aeori &katan Falensi ke &on ompleks Aeori &katan Falensi (F)!# yang membantu menjelaskan ikatan dan struktur di senyawa group utama # juga dipergunakan untuk mendeskripsikan ikatan di ion kompleks. igan (landasan ewis! menyumbang pasangan elektron dan ion logam (=sam ewis! menerima ini untuk membentuk satu ikatan kovalen dalam ion kompleks (ewis addu*t! ()agian 18.9!. &katan kovalen koordinasi adalah ikatan yang terbentuk dengan *ara penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah 1 atom yang berikatan# sedangkan atom yang lain hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama.
7ambar -/#1/ orbital )astar dan ikatan pada o*tahedral Cr(2/!!34 /0 ion. =. ukisan F) dari Cr (2 /!3 /0 ion. ). Diagram orbital parsial melukiskan *ampuran dari dua /d# satu s# dan tiga porbital di Cr /0 ke bentuk enam d - sp/ bastar orbital# yaitu di isi dengan enam pasangan 2 / bebas (red!.
1I. Ok#a/e"&al kompleks
&on he?aammine*hromium (&&&.!# Cr(2
/
!34
/0
# menggambarkan aplikasi
dari teori F) ke suatu o*tahedral kompleks (7ambar -/.1/!. enam energy paling rendah dari orbital kosong ion Cr/0 dua /d# satu s# dan tiga p *ampuran dan menjadi enam ekivalen d-sp/ bastar orbital yang titik ke arah pojok dari satu o*tahedron.G Hnam 2 molekul / memberikan pasangan bebas dari nitrogennya untuk membentuk enam ikatan ligan logam.
1II. Pe&sei Plana& Kompleks
&on ogam dengan satu d 8 kongambarasi biasanya membentuk persegi planar kompleks (7ambar -/.1!.
7ambarkan -/.1 orbital )astar dan ikat pada planar *o*ok i(C!4 5 ion# =# ukisan F) dari i(C!'5. 8# Awo /d elektron sendirian memasangkan atas dan sesuatu bebas /d orbital untuk hybridiIation dengan s dan dua diantara p orbital ke bentuk empat dSp- orbital# jadi yang terbeset dengan pasangan sendirian (merah! dari empat ligan C .
7ambar -/.1: orbital hybrid dan ikatan pada ion tetrahedral Bn(62! 4-5. Aetrahedral engompleks ion ogam yang berisi subkulit d. seperti Bn -0 ( =r4 /d 1%!# sering bentuk tetrahedral kompleks (7ambar -/.1:!.
1III. Teo&i Me"an 2&ys#al
Aeori medan Crystal menjelaskan sedikit pengertian tentang ikatan ligan logam tapi menjelaskan warna dan kemagnetan dengan jelas.
1I'.
Wa&na
Cahaya putih adalah radiasi elektromagnetik terdiri dari semua panjang gelombang pada jangkauan tampak ()agian >.1!. &ni dapat dibuyarkan ke dalam satu spektrum warna# masing5masing dari yang punya satu jangkauan lebih dangkal dari panjang gelombang. 6bjek tampak berwarna *ahaya putih karena menyerap panjang gelombang tertentu dan men*erminkan ke yang lain+ satu objek buram men*erminkan *ahaya# sedangkan satu yang jelas mengirimkan ini. asing5masing warna punya warna komplementer. =ntara lain# hijau dan merah adalah warna komplementer. Campuran warna komplementer menyerap semua gelombang yang tampak panjang dan tampak hitam. 7ambarkan -/.13 pertunjukan hubungan pada suatu roda warna# dimana warna komplementer tampak seperti kebalikan baji satu sama lain# Suatu objek yang berwarna punya satu atau dua alasan + 1.
&ni men*erminkan *ahaya dari warna itu. "adi# kalau satu objek menyerap semua panjang gelombang ke*uali hijau# pen*erminan (atau terpan*ar! *ahaya
-.
yang memasuki mata kita adalah diinterpretasikan sebagai hijau. enyerap *ahaya dari warna komplementer. "adi# kalau objek hanya menyerap merah# pelengkap dari hijau panjang gelombang memasuki mata dan diinterpretasikan sebagai warna hijau juga.
Aabel -/.11 Da'tar warna yang diserap dan warna dihasilkan.
Penelasan Wa&na "a&i Loam Pe&ali/an
,erbeda warna dari senyawa koordinasi ditentukan oleh perbedaan Hnergy (J! di antara t -g dan eg setelan orbital pada ion kompleks. etika ion menyerap *ahaya pada jangkauan tampak# elektron dirangsang(E lompatE! dari energy yang tara' lebih rendah t-g ke tara' lebih tinggi e g. &ngat perbedaan antara dua level energy elektronik pada ion adalah persamaan Hnergy dari serapan 'oton+ J Helektron H'oton hv hvKL Penelasan Wa&na Pa"a Loam T&ansisi
1.
=danya perbedaan ele*tron yang dapat terisi penuh atau setengah penuh disebabkan pembelahan energi pada orbital d sehingga menyebabkan gaya magnet.
1'. Aplikasi Senyawa Kompleks
1.
obalt merupakan salah satu logam unsur transisi dengan kon'igurasi elektron /d> yang dapat membentuk kompleks. obalt yang relati' stabil berada sebagai Co(&&! ataupun Co(&&&!. amun dalam senyawa sederhana Co# Co(&&! lebih stabil dari Co(&&&!. &on ; ion Co-0 dan ion terhidrasi Co(2 -6!34-0 stabil di air. ompleks kobalt dimungkinkan dapat terbentuk dengan berbagai ma*am ligan# diantaranya sul'adiaIin dan sul'ameraIin. Sul'adiaIin dan sul'ameraIin merupakan ligan yang sering digunakan untuk obat antibakteri. eduanya merupakan turunan dari sul'onamid yang penggunaannya se*ara luas untuk pengobatan in'eksi yang disebabkan oleh bakteri 7ram5positi' dan
7ram negati' tertentu# beberapa jamur# dan protoIoa. -. hodamin ) (tetra ethylrhodamine!# merupakan Iat warna sintetik yang umum digunakan sebagai pewarna tekstil. Walaupun memiliki toksisitas yang rendah# namun pengkonsumsian rhodamin ) dalam jumlah yang besar maupun berulang5ulang menyebabkan si'at kumulati' yaitu iritasi saluran perna'asan# iritasi kulit# iritasi pada mata# iritasi pada saluran pen*ernaan# kera*unan# dan gangguan hatiKliver . /. etanil yellow# merupakan Iat warna sintetik yang umum digunakan sebagai pewarna tekstil. etanil Mellow dapat menyebabkan iritasi pada mata jika dikonsumsi dalam jangka panjang. uning metanil juga dapat bertindak sebagai tumor promoting agent dan menyebabkan kerusakan hati. 2asil penelitian yang dilakukan oleh Hddy Setyo udjajanto dari &nstitut,ertanian )ogor (&,)!# menemukan banyak penggunaan Iat pewarna rhodamin ) dan metanil yellow pada produk makanan industri rumah tangga. hodamin ) dan metanil yellow sering dipakai untuk mewarnai kerupuk# makanan ringan# terasi# kembang gula# sirup# biskuit# sosis# makaroni goreng# minuman ringan# *endol#manisan# gipang# dan ikan asap. akanan yang diberi Iat pewarna ini biasanya berwarna lebih terang.
