Struktur Senyawa Kompleks pada Beberapa Logam Transisi Transisi
Senyawa kompleks
Senyawa kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari ion logam dengan satu atau lebih ligan. Interaksi antara logam dengan ligan - ligan dapat diibaratkan seperti reaksi asam-basa lewis, di mana basa lewis merupakan zat yang mampu memberikan satu atau lebih pasangan elektron (ligan). •
•
Ion/atom pusat : Ion/atom bagian dari senyawa koordinasi yang berada di pusat (bagian tengah) baik dalam keadaan netral ataupun bermuatan positif bertindak sebagai penerima pasangan pasangan elektron elektron (sam !ewis) !ewis),, umumnya umumnya berupa berupa logam logam (terut (terutama ama logam-l logam-logam ogam transisi transisi).! ).!ogam ogam transis transisii memili memiliki ki subkulit d atau f yang tidak terisi penuh atau mudah membentuk ion-ion dengan subkulit d atau f yang tidak terisi penuh. Ini menyebabkan beberapa sifat khas, yaitu: " #emiliki warna yg unik " $embentukan senyawa paramagnetik " kti%itas katalitik " &enderung membentuk ion kompleks ikatan yang ter'adi antara logan dengan ligan umumnya merupakan ikatan ko%alen koordinat, sehingga senyawa kompleks disebut 'uga senyawa koordinasi. Sifat logam transisi blok d sangat berbeda antara logam deret pertama (3d ) dan deret kedua (4d ), ), walaupun perbedaan deret kedua dan ketiga (5d ) tidak terlalu besar. ari-'ari logam dari skandium sampai tembaga (** sampai + pm) lebih keil daripada 'ari-'ari itrium, , , sampai perak, g, ( sampai 00 pm) atau 'ari 'ari, lantanum, sampai emas ( sampau 0* pm). !ebih lan'ut,senyawa logam transisi deret pertama 'arang yang berkoordinasi , sementara logam transisi deret kedua dan ketiga dapat berkoordiasi -1. !ogam transisi deret kedua dan ketiga berbilangan oksida lebih tinggi lebih stabil dari pada keadaan oksidasi tinggi logam transisi deret pertama. &ontohnya meliputi tungsten tungsten heksakhlorida, heksakhlorida, 2&l*, osmium tetroksida, 3s30, dan platinum heksafluorida, $t4 *. Senyawa logam transisi deret pertama dalam bilangan oksidasi tinggi adalah oksidator kuat dan oleh karena itu mudah direduksi. Sifat logam transisi blok d tidak berbeda tidak hanya dalam posisi atas dan bawah di tabel periodik tetapi 'uga di golongan kiri dan kanan. 5olongan 6 sampai 7 sering diru'uk sebagai logam transisi awal dan logam-logam ini biasanya oksofilik dan halofilik. 8engan tidak hadirnya ligan 'embatan, pembentukan ikatan logam-logam sukar untuk unsur-unsur ini. Senyawa organologam logam-logam ini diketahui sangat kuat mengaktifkan ikatan &-9 dalam hidrokarbon. !ogam transisi akhir dalam golongan-golongan sebelah kanan sistem periodik biasanya lunak dan memiliki keaktifan besar pada belerang atau selenium. !ogam transisi blok d yang memiliki orbital s, p, dan d dan yang memiliki n elektron di orbital d disebut dengan ion berkonfigurasi dn. #isalnya, i6; adalah ion d, dan &o6; adalah ion d * (Saito, .11*). !igan (gugus pelindung) : atom/ion bagian dari senyawa koordinasi yang terikat langsung dengan atom pusat dikenal sebagai atom donor,ontoh: nitrogen dalam ion kompleks <&u(=96)0>+; merupakan atom donor.
8eret spektrokimia : !igan kuat !igan sedang !igan lemah &3, &= ? phen ? =3+ ? en ? =96 ? =&S ? 9+3 ? 4 ? @&33- ? 39- ? &l- ? Ar - ? ISenyawa-Senyawa kompleks memiliki bilangan koordinasi yang dapat diartikan sebagai bilangan yang dapat menun'ukkan 'umlah atom donor diseputar atom logam pusat dalam ion kompleks.Ion-ion kompleks memiliki bilangan koordinat yang bermaam B maam &ontoh : Ion Compleks Ailangan Coordinasi g <=96>; + - 6 <4e &l0>- 0 <=i(&=)7>6- 7 <4e(&=)*>6- *
Ion dengan bilangan koordinasi + dan lebih besar dari * seperti , sangat 'arang ditemukan.ang paling umum dibahas adalah ion kompleks yang bilangan koordinasi 0 dan * (http://en.wordpress.om)..
Cestabilan Ion Compleks @eaksi kompleks diklasifikasikan kedalam reaksi substitusi ligan, reaksi kon%ersi ligan dan reaksi redoks logam. etapi dalam hal ini yang dibahas adalah reaksi substitusi ligan. Ion logam mengalami reaksi pertukaran (substitusi) ligan dalam larutan yang seara umum dapat ditulis dalam bentuk persamaan : !n #D ; E !n #y ; F
!a'u reaksi ini sangat beragam, tergantung pada 'enis ion logam dan ligannya (http://en.wordpress.om).
Stabilitas Ion Compleks 4aktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas ion kompleks (ditin'au dari aspek ion pusatnya) antara lain : a. @apat muatan (perbandingan muatan dengan 'ari-'ari atom) Stabilitas ion kompleks bertambah 'ika rapat muatan ion pusat bertambah b. &4SG (energi psntabilan medan ligan) Stabilitas ion kompleks bertambah dengan adanya &4SG, karena &4SG pada dasarnya merupakan energi penstabilan tambahan yang diakibatkan oleh ter'adinya splitting orbital d. &4SG dihitung dengan pedoman penambahan &4SG sebesar H,0o untuk setiap penempatan e pada orbital t+g dan pengurangan &4SG sebesar H,*o untuk setiap penempatan e pada orbital eg. . $olarisabilitas Ion-ion logam klas a (asam keras) yaitu yang memiliki muatan tinggi dan ukuran keil akan membentuk kompleks ysng stabil 'ika ligannya berasal dari basa keras, yaitu yang elektronegatifitasya besar dan berukuran keil (http://en.wordpress.om).
eori #edan Cristal J 8imulai dari struktur kompleks yang sudah pasti J Ikatan antara ion pusat degan logam bersifat ionik J !igan berpengaruh terhadap tingkat energi orbital d $erbedaan tingkat energi antara eg dengan t+g disebut Ko (H 8L), yang besar keilnya dipengaruhi oleh kekuatan medan ligan. ika medan ligan kuat maka Ko besar, sedang 'ika medan ligan lemah Ko keil. 4aktor-faktor yang mempengaruhi o : M Sebanding dengan besarnya muatan ion pusat : 4e6; ? 4e+; M Sebanding dengan ukuran orbital d : 7d ? 0d ? 6d M umlah dan geometri ligan : * ligan oktahedral ? 0 ligan tetrahedral/bu'ur sangkar M Aerbanding terbalik dengan ukuran ligan (http://en.wordpress.om).
$ola $embelahan 3rbital d $ada Aerbagai Struktur Compleks . Compleks 3ktahedral 3rbital eg (dD+-y+ dan dz+) mengalami tolakan yang lebih kuat (oleh ligan) dibanding orbital t+g (dDy,dDz dan dyz), sehingga ter'adi splitting yaitu pembelahan orbital d men'adi + bagian yang berbeda tingkat energinya (eg memiliki tingkat energi yang lebih tinggi dibanding t+g). +. Compleks etragonal etragonal merupakan oktahedral aat (terdistorsi) dimana + ligan yang berada pada sumbu z ber'arak lebih 'auh dibanding 0 ligan lainnya. kibatnya orbital-orbital yang mengandung unsur
z, yaitu dz+, dDz dan dyz tingkat energinya turun, sedang orbital-orbital yang mengandung unsur D dan y, yaitu dD+-y+ dan dDy tingkat energinya naik. 6. Compleks bu'ur sangkar Compleks bu'ur sangkar dapat dipandang sebagai distorsi ekstrim dari kompleks oktahedral, dimana + ligan yang berada pada sumbu z ditarik semakin 'auh dari ion pusat. kibatnya orbitalorbital yang mengandung unsur z, yaitu dz +, dDz dan dyz tingkat energinya semakin turun, sebaliknya orbital-orbital yang mengandung unsur D dan y, yaitu dD+-y+ dan dDy tingkat energinya semakin naik. 0. Compleks tetrahedral $ada kompleks tetrahedral keempat ligan menempati titik-titik sudut tetrahedral yang berada di antara sumbu atom. kibatnya 3rbital eg (dD+-y+ dan dz+) mengalami tolakan yang lebih lemah (oleh ligan) dibanding orbital t+g (dDy, dDz dan dyz), sehingga ter'adi splitting yaitu pembelahan orbital d men'adi + bagian yang berbeda tingkat energinya (eg memiliki tingkat energi yang lebih rendah dibanding t+g).
5ambar $embelahan medan ligan dalam medan oktahedral dan tetrahedral. Glektron dari orbital-d dan dari ligan akan saling tolak menolak. 3leh karena itu, elektron-d yang berdekatan dengan ligan akan memiliki energi yang lebih besar dari yang ber'auhan dengan ligan, menyebabkan pemisahan energi orbital-d . $emisahan ini dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut: •
•
•
•
sifat-sifat ion logam. keadaaan oksidasi logam. Ceadaan oksidasi yang lebih besar menyebabkan pemisahan yang lebih besar. susunan ligan disekitar ion logam. sifat-sifat ligan yang mengelilingi ion logam. Gfek ligan yang lebih kuat akan menyebabkan perbedaan energi yang lebih besar antara orbital 6d yang berenergi tinggi dengan yang berenergi rendah (http://en.wordpress.om).
2arna Senyawa Compleks 2arna pada senyawa kompleks disebabkan oleh ter'adinya perpindahan elektron pada orbital d, yaitu dari orbital yang tingkat energinya lebih rendah ke orbital yang tingkat energinya lebih tinggi N misalnya dari t +g ke eg (pada kompleks oktahedral) atau dari eg ke t+g (pada kompleks tetrahedral). $erpindahan elektron tersebut dimungkinkan karena hanya memerlukan sedikit energi, yaitu bagian dari sinar tampak (pada pan'ang gelombang tertentu). 2arna yang munul sebagai warna senyawa kompleks tersebut adalah warna komplemen dari warna yang diserap dalam proses eksitasi tersebut. #isalnya larutan i(9+3)*6; bewarna %iolet, hal ini disebabkan oleh karena untuk proses eksitasi elektron pada orbital d (dari t+g ke eg) memerlukan energi pada pan'ang gelombang 7HHH o yaitu warna kuning. Carena komplemen warna kuning adalah %iolet, maka larutan i(9+3)*6; bewarna %iolet (http://en.wordpress.om).
Sifat kemagnetan 8iamagnetik ('ika semua elektron berpasangan) : ditolak (amat lemah) oleh medan magnet $aramagnetik ('ika ada elektron yang tak berpasangan) : ditarik oleh medan magnet 4eromagnetik (pada 4e, &o, =i): ditarik (sangat kuat) oleh medan magnet. Seara kuantitatif ditun'ukkan oleh momen magnetik (O) : O P Q A# dengan n P 'umlah elektron tak berpasangan A#P Aohr #agneton (satuan untuk momenmagnetik) (http://en.wordpress.om) Sumber : http://en.wordpress.om/tag/kimia-koordinasi/ Saito, .11*. RCimianorganik. Iwanami Shoten, $ublishers, okyo
