Bahasan. Senyawa Koordinasi. Bahasan. 1. Teori Werner tentang Senyawa Koordinasi : Tinjauan Ulang. Irwansyah, M.Si

Transkripsi

1 Bahasan Ion Kompleks dan 1 Teori Werner tentang Senyawa koordinasi : Tinjauan Ulang 2 Ligan 3 Tatanama 4 Isomerisasi 5 Ikatan dalam Ion Kompleks : Teori Medan Kristal 6 Sifat Magnet dan Teori Medan Kristal 7 Warna Senyawa Kompleks Bahasan 8 Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks 9 Reaksi Asam-Basa Ion Kompleks 10 Tatanama 11 Aplikasi Kimia Koordinasi Fokus Warna pada batu permata 1. Teori Werner tentang : Tinjauan Ulang Senyawa tersusun dari senyawa sederhana yang disebut senyawa koordinasi. CoCl 3 and NH 3. CoCl 3 (NH 3 ) 6 dan CoCl 3 (NH 3 ) 5. Reaktivitas yang berbeda terhadap AgNO 3.

2 Teori Werner Bilangan Koordinasi Dua jenis valensi atau Kapasitas Ikatan. Valensi Primer. Berdasarkan jumlah e - suatu atom yang hilang ketika membentuk ion. Valensi Sekunder. Berhubungan dengan ikatan dengan gugus lain, (ligands) pada atom pusat. [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 [Co(NH 3 ) 6 ] Cl - [CoCl(NH 3 ) 5 ]Cl 2 [CoCl(NH 3 ) 5 ] Cl - Contoh 1 : Contoh 1: Hubungan rumus Kompleks dengan Bilangan Koordinasi dan Bilangan Oksidasi Atom Pusat. Muatan pada atom pusat: Berapakah bilangan koordinasi dan bilangan oksidasi Co dalam ion kompleks [CoCl(NO + 2 )(NH 3 ) 4 ]? Jawab: Kompleks memiliki ligan: 1Cl, 1 NO 2 2, 4 NH 3 Bilangan Koordinasi : 6

3 2. Ligan Table 25.2 Some Common Monodentate Ligands. Ligand adalah dlhbasa Lewis. Mendonorkan pasangan elektron kepada atom pusat (Asam Lewis). Ligand Monodentat. Menggunakan satu pasang elektron untuk membentuk satu titik pengikatan pada atom pusat. Ligand Bidentat. Menggunakan dua pasang elektron untuk membentuk dua titik ikatan pada atom pusat. Tridentat, tetradentat..polidentat Tabel : Beberapa Ligan Polidentat (Agen Pengkelat) Etilen Diamina

4 3. Tata Nama Tata Nama Dalam penamaan dan menuliskan rumus senyawa kompleks, kation ditulis lebih awal, diikuti anion. Anion sebagai ligan ditulis dengan akhiran o. Biasanya : ida menjadi o. ita menjadi ito. at menjadi ato. Ligan molekul netral umumnya tidak mengalami perubahan Jumlah hligan didahului ioleh lhawalan (prefix). Mono, di, tri, tetra, penta, hexa Jika nama ligan merupakan nama komposit Tempatkan nama dalam kurung dan diawali prefix: Bis, tris, tetrakis, pentakis... Tata Nama Tata Nama Nama ligan lebih awal,(berdasarkan abjad), diikuti nama atom pusat. Prefixes diabaikan dalam pengurutan abjad Bilangan Oksidasi atom pusat ditulis dengan angka Romawi. Jika kompleks merupakan anion diberi akhiran ate pada nama atom pusat. Apabila menuliskan rumus Simbol kimia atom pusat ditulis lebih awal, Diikuti rumus anion, Berdasarkan abjad. Dan kemudian rumus molekul netral, Berdasarkan abjad.

5 4. Isomerisasi Contoh Keisomeran Isomer. Berbeda dalam struktur and sifat. Isomer Struktural. Berbeda pada struktur dasar. Stereoisomer. Same number and type of ligands with the same mode of attachement. Differ in the way the ligands occupy space around the metal ion. Isomer Ionisasi [CrSO 4 (NH 3 ) 5 ]Cl [CrCl(NH 3 ) 5 ]SO 4 pentaaminsulfatochromium(iii) chloride Isomer Koordinasi [Co(NH 3 ) 6 ][CrCN 6 ] hexaaminecobalt(iii) hexacyanochromate(iii) pentaaminchlorochromium(iii) sulfate [Cr(NH 3 ) 6 ][CoCN 6 ] hexaaminechromium(iii) hexacyanocobaltate(iii) Isomer Ikatan Isomer Geometri

6 Isomer Geometri Isomer Optik Isomer Optik Bayangan Cermin

7 Aktivitas Optik 5. Ikatan dalam Ion Kompleks: Teori Medan Kristal Menganggap ikatan dalam Kompleks merupakan tarikan elektrostatik antara suatu inti muatan positif dan elektron pada ligand. Elektron pada atom pusat menolak elektron ligan. Fokus pada elektron d atom pusat. dextrorotatory d- levorotatory l- Kompleks Oktahedral dan Energi Orbital-d Konfigurasi Elektron pada Orbital d P Δ Hund s rule Δ > P pairing energy considerations Δ < P Spin rendah d 4 Spin tinggi d 4

8 Deret Spektrokimia Ligan Medan Kuat dan Lemah Large Δ Ligan Medan Kuat Dua Kompleks d 6 : CN - > NO 2- > en > py NH 3 > EDTA 4- > SCN - > H 2 O > ONO - > ox 2- > OH - > F - > SCN - > Cl - > Br - > I - Small Δ Ligan Medan Lemah Efek Energi pada Sistem d 10 Medan Kristal Tetrahedral

9 Medan Kristal Square Planar 6. Sifat Magnet dan Teori Medan Kristal Paramagnetism illustrated: Contoh 4: Menggunakan Deret Spectrokimia untuk Memprediksi Sifat Magnet. Berapa elektron tunggal yang anda perkirakan dalam kompleks oktahedral [Fe(CN) 3-6 ]? Jawab: Fe [Ar]3d 6 4s 2 Fe 3+ [Ar]3d 5 Contoh 5 : Menggunakan Teori Medan Kristal untuk Memprediksi Struktur Kompleks dari Sifat Magnet. Ion Kompleks[Ni(CN 4 )] 2- diamagnetik. Gunakan teori medan kristal untuk menentukan strukturnya. Jawab : Bilangan koordinasi 4 jadi oktahedral compleks tidak mungkin. Kompleks tetrahedral atau square planar. Gambar diagram level energi dan isi orbital dengan e -. Pertimbangkan sifat magnet.

10 Contoh 5 : 7. Warna Kompleks Tetrahedral: Square planar: Warna Pi Primer : Merah (R), hijau (G) dan biru (B). Warna Sekunder: Dihasilkan dari pencampuran warna primer. Warna Komplementer: Warna sekunder merupakan komplemen warna primer. Cyan (C), yellow (Y) and magenta (M) Penambahan suatu warna dan komplemennya menghasilkan warna putih. Warna Kompleks

11 Efek Ligan terhadap warna Senyawa Koordinasi Table 25.5 Some Coordination Compounds of Cr 3+ and Their Colors 8. Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks Zn 2+ (aq) + 4 NH 3 (aq) [Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ (aq) = [[Zn(NH 3) 4 ] 2+ ] K = f [Zn 2+ ][NH 3 ] Pertukaran ligan merupakan proses bertahap dari ion yang terhidasi: Step 1: [Zn(H 2 O) 2+ (aq) + NH 3 (aq) [Zn(H O) (NH ] (q) 3( 2 3 3)] (aq) (q) + H 2 O(aq) (q) [[Zn(H 2O) 3 (NH 3 )] 2+ ] K = = [[Zn(H2 O) 4 ] 2+ ][NH 3 ] = β Step 2: 8. Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks [Zn(H 2 O) 3 (NH 3 )] 2+ (aq) + NH 3 (aq) [Zn(H 2 O) 2 (NH 3 ) 2 ] 2+ (aq) + H 2 O(aq) [[Zn(H 2+ 2 O) 2 (NH 3 ) 2 ] ] K 2 = [[Zn(H 2 O) 3 (NH 3 )] 2+ ][NH 3 ] = Kombinasi step 1 dan 2: [Zn(H 2 O) 4 ] 2+ (aq) + 2 NH 3 (aq) [Zn(H 2 O) 2 (NH 3 ) 2 ] 2+ (aq) + 2 H 2 O(aq) [[Zn(H 2 O) 2 (NH 3 ) 2 ] 2+ ] K = β = [[Zn(H2 O) 4 ] 2+ ][NH 3 ] = K 2 1 K 2 =

12 Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks 9. Reaksi Asam-Basa Ion Kompleks β 4 = K 1 x K 2 x K 3 x K 4 = K f [Fe(H 2 O) 6 ] 3+ (aq) + H 2 O(aq) [Fe(H 2 O) 5 (OH)] 2+ (aq) + H 3 O + (aq) K a1 = 9x10-4 [Fe(H 2 O) 5 (OH)] 2+ (aq) + H 2 O(aq) [Fe(H 2 O) 4 (OH) 2 ] 2+ (aq) + H 3 O + (aq) K a2 = 5x10-4 cepat 10. Aspek Kinetik [Cu(H 2 O) 4 ] NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ] H 2 O cepat [Cu(H 2+ +4Cl O) 4 ] [Cu(Cl) 4 ] +4H 2 O Hidrat 11. Aplikasi Kimia Koordinasi Kristal sering berada dalam bentuk terhidrat. Sejumlah tertentu molekul air per satuan rumus. Air disebut sebagai labile ligan. Reaksi lambat (sering dimonitor melalui perubahan warna) disebabkan oleh non-labile ligan.

13 Kestabilan Bilangan Oksidasi Kation Sequestering Co 3+ (aq) + e - Co 2+ (aq) E =+182V tetranatrium EDTA 4C Co 3+ (aq)+2 H 4C )+4 2 O(l) Co 2+ (aq) H + +O( 2 (g) E cell = V tetapi: Co 3+ (aq) + NH 2+ 45x (aq) [Co(NH 3 ) 6 ] (aq) K f = 4.5x10 dan [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ (aq) + e - [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ (aq) E = V Kation Sequestering Aplikasi Pada Sistem Biologi Log β : 10.6 (Ca 2+ ), 18.3 (Pb 2+ ), 24.6 (Fe 3+ ). porphyrin chlorophyl a

14 Warna pada Gemstones Emerald 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2 + Cr 3+ in Al 3+ sites Ruby Al 2 O 3 + Cr 3+ in Al 3+ sites