Nama : Ani Yuliyani Irma NIM : H1A008055 Tugas Kimia Koordinasi
LIGAN MEDAN KUAT DAN LIGAN MEDAN LEMAH Ligan adalah suatu gugus yang dapat berupa ion atau molekul netral yang terikat pada atom (ion logam) tertentu melalui ikatan kovalen koordinasi (dengan cara menyumbangkan pasangan electron bebasnya). Interaksi antara ion logam dan ligan diakibatkan oleh tarikan antara kation logam yang bermuatan positif dan elektron bukan-ikatan ligan yang bermuatan negatif. Teori ini dikembangkan menurut perubahan energi dari lima degenerate orbital-d ketika dikelilingi oleh ligan-ligan. Ketika ligan mendekati ion logam, elektron dari ligan akan berdekatan dengan beberapa orbital-d logam dan menjauhi yang lainnya, menyebabkan hilangnya kedegeneratan (degeneracy). Elektron dari orbital-d dan dari ligan akan saling tolak menolak. Oleh karena itu, elektron-d yang berdekatan dengan ligan akan memiliki energi yang lebih besar dari yang berjauhan dengan ligan, menyebabkan pemisahan energi orbital-d. Salah satu yang mempengaruhi pemisahan tersebut adalah sifat-sifat ligan. Beberapa ligan selalu menghasilkan nilai Δ yang kecil, sedangkan beberapa lainnya akan selalu menghasilkan nilai yang lebih besar. Alasan di balik perbedaan ini dapat dijelaskan dengan teori medan ligan. Medan negatif dari ligan disebut dengan medan ligan. Deret spektrokimia adalah daftar-daftar ligan yang disusun berdasarkan perbedaan energi Δ yang dihasilkan (disusun dari Δ yang kecil ke Δ yang besar): I- < Br- < S2- < SCN- < Cl- < NO- < N3- < F-< OH- < C2O4- < H2O < NCS- < CH3CN < py < NH3 < en < 2,2′-bipiridina < phen < NO2- < PPh3 < CN- < CO.
1. Ligan Medan Kuat Ligan-ligan yang menyebabkan Δ pemisahan orbital-d yang lebih besar disebut sebagai ligan-ligan medan kuat, seperti CN− dan CO. Senyawa kompleks yang memiliki ligan medan kuat tidak akan menempatkan elektron-elektronnya ke orbital yang berenergi tinggi. Hal ini sesuai dengan asas Aufbau. Kompleks yang demikian disebut sebagai “spin-rendah”. Sebagai contoh, NO2− yang merupakan ligan medan kuat, menghasilkan Δ yang besar. Ion oktahedron [Fe(NO2)6]3− yang memiliki 5 electron-d akan memiliki diagram pemisahan oktahedron yang kelima elektronnya berada di aras t2g. Efek ligan yang lebih kuat akan menyebabkan perbedaan energi yang lebih besar antara orbital 3d yang berenergi tinggi dengan yang berenergi rendah.
2. Ligan Medan Lemah Ligan-ligan (seperti I− dan Br−) yang menghasilkan Δ orbital-d yang kecil disebut ligan medan lemah. Menempatkan elektron di aras energi orbital yang lebih tinggi lebih mudah daripada menempatkan dua elektron pada orbital yang sama. Ini dikarenakan gaya tolak antar dua elektron lebih besar daripada Δ. Oleh karena itu, masing-masing elektron akan ditempatkan pada setiap orbital-d terlebih dahulu sebelum dipasangkan. Hal ini, sesuai dengan kaidah Hund dan menghasilan kompleks "spin-tinggi". Sebagai contoh, Br− adalah ligan medan lemah dan menghasilkan Δoct yang lebih kecil. Maka, ion [FeBr6]3−, yang juga memiliki 5 elektron-d, akan memiliki diagaram pemisahan elektron yang kelima orbitalnya dipenuhi secara tunggal. Konsep ini kemudian dikenal dengan nama HSAB yang singkatan dari “hard soft acids and base” (asam basa keras lemah) atau yang biasa dikenal sebagai asam basa pearson.
Hubungan Antara Ligan Medan Kuat dan Ligan Medan Lemah dengan Teori Basa Keras- Lunak. Teori asam basa keras lunak pertama kali dikemukakan oleh R.G Pearson awal tahun 1960. Person mengusulkan bahwa asam basa lewis dapat diklasifikasikan sebagai asam basa lunak (soft) atau keras (hard). Asam basa lunak adalah asam basa yang elektron-elektron valensinya mudah terpolarisasi atau terlepaskan, sedangkan asam basa keras adalah asam basa yang tidak mempunyai elektron valensi atau yang elektron atau elektron valensinya sukar terpolarisasi. Dengan kata lain asam basa lunak mempunyai sifat terpolarisasi tinggi dan asam
basa keras mempunyai sifat terpolarisasi rendah. Konsep ini kemudian dikenal dengan nama HSAB yang singkatan dari “hard soft acids and base” (asam basa keras lemah) atau yang biasa dikenal sebagai asam basa Pearson. Ligan merupakan suatu basa Lewis. Basa keras cenderung mempunyai atom yang kecil atau radius ionik, oksidasi tinggi, kepolaran rendah, dan keelektronegatifan tinggi. Ligan yang tersusun dari basa keras akan membentuk ligan medan lemah. Hal tersebut dikarenakan atom donor mempunyai keelektronegativitas yang besar maka kekuatan donor pasangan elektron menjadi kurang sehingga atom donor akan makin sulit melepaskan pasangan elektron bebasnya akan tetapi lebih cenderung menarik elektron di kulit terluarnya. Basa lunak cenderung mempunyai atom yang besar, tingkat oksidasi rendah, dan elektronegatifan rendah. Karena basa lunak mempunyai nilai elektronegatif yang rendah maka ia akan membentuk ligan medan kuat. Hat tersebut karena kemampuan atom untuk mendonorkan pasangan elektronnya bebasnya makin besar. Berikut tabel klasifikasi Asam Basa keras-lunak: Kelas
Asam
Basa
Keras
H+, Li+, Na+, K+,Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ti4+, Cr3+, Cr6+, Mn2+, Mn7+, Fe3+, Co3+, BF3, BCl3, Al3+, AlCl3, AlH3, CO2, Si4+ , HX (molekul ikatan hydrogen)
H2O, NH3, N2H4, F-, Cl-, OH-, ROH, R2O, NO3-, ClO4-, CH3COO, O2-, CO32-, SO42-, PO43-
Daerah batas
Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Sn2+, Pb2+, C6H5+, NO+, Sb3+, Bi3+, SO2
C6H5NH2, N3-, N2, NO2-, Br-, SO32-
Cu+, Ag+, Au+. CH3Hg+, Hg22+, Hg2+, Cd2+, Pd2+, Pt2+, Pt4+, Br2, Br+, I2, I+, O, Cl, Br, I, N, Atom-atom Logam
H-, C2H4, C6H6, CO, SCN-, CN-, IS2-, S2O32-
Lunak
