Senyawa Koordinasi (senyawa kompleks) Salah satu keistimewaan logam transisi adalah dapat membentuk senyawa klompeks, yaitu senyawa yang paling sedikit terdiri dari satu ion kompleks (terdiri dari kation logam utama atau logam transisi sebagai atom pusat yang berikatan dengan molekul dan/atau anion yang disebut sebagai ligan) yang berikatan dengan ion lainnya yang disebut ion counter. Keterangan gambar: bagian dari senyawa koordinasi; model (atas), gambar perspektif (tengah), rumus kimia (bawah) senyawa kompleks mempunyai atom pusat yang dikelilingi oleh ligan. Ketika [Co(NH 3 ) 6 ]CI 3(S) larut dalam air ion kompleks dan ion conter akan terpisah, sedangkan ligan tetap terikat dengan atom pusat. Pada gambar sebelah kiri 6 ligan pada atom pusat ion [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ memberikan bentuk oktahedral, sedangkan pada gambar sebelah kanan 4 ligan pada ion [Pt(NH3)4] 2+ memberikan bentuk persegi planar. Ion kompleks; bilangan koordinasi, geometri dan ligan-ligan Ion kompleks terdiri dari atom logam yang merupakan atom pusat yang berikatan dengan ligan-ligan yang berupa ion netral maupun ion yang bermuatan. Bilangan koordinasi : jumlah ligan yang terikat secara langsung pada atom pusat, contohnya pada ion [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ bilangan koordinasinya adalah 6
Geometri; bentuk geometri ion kompleks tergantung pada bilangan koordinasinya dan sifat dari ion logam pada ion kompleks itu sendiri. Donor atom per ligan; ligan suatu ion kompleks adalah molekul atau anion yang menyumbangkan satu atau lebih pasangan elektron bebas kepada ion logam yang membentuk ikatan kovalen. Ligan diklasifikasikan berdasarkan jumlah pasanga elektron bebas yang didonorkannya, yaitu monodentat yang mendonorkan satu pasang elektron, bidentat yang mendonorkan dua pasang elektron dan polidentat yang mendonorkan lebih dari dua pasaang elektron.
Rumus dan Penamaan Senyawa Koordinasi Untuk penulisan rumus senyawa koordinasi disusun dengan aturan sebagai berikut: 1. Nama kation ditulis terlebih dahulu sebelum anion. Contoh: K 2 [Co(NH 3 ) 2 CI 4 ] terdiri dari kation K + dan [Co(NH 3 ) 2 CI 4 ] 2- sehingga K + ditulis terlebih dahulu. 2. Muatan kation sama dengan muatan anion. Contoh: pada senyawa K 2 [Co(NH 3 ) 2 CI 4 ], NH 3 merupakan molekul netral Cl - memberi muatan dengan jumlah -4 maka Co harus bermuatan 2+ sehingga membentuk ion [Co(NH 3 ) 2 CI 4 ] 2- yang berikatan dengan K + 3. Dalam ion kompleks, ligan netral ditulis terlebih dahulu baru kemudian ligan anion, dan rumus untuk seluruh ion ditempatkan dalam tanda kurung. Contoh: pada senyawa K 2 [Co(NH 3 ) 2 CI 4 ], NH 3 merupakan molekul netral sehingga ditulis terlebih dahulu baru kemudian Cl - yang bermuatan negatif (anion) Sedangkan aturan untuk penamaan senyawa kompleks adalah: 1. Nama kation ditulis terlebih dahulu 2. Nama ligan ditulis berdasarkan urutan abjad dan ditulis sebelum nama ion logam 3. Untuk ligan netral ditulis dengan namanya sendiri kecuali beberapa molekul seperti air yang menjadi aqua, sedangkan untuk anion akhiran ida diganti menjadi o seperti klorida menjadi kloro. 4. Jumlah ligan ditulis sebelum nama ligan tersebut dengan penomoran yunani. 5. Bilangan oksidasi atom pusat ditulis dengan angka romawi di dalam kurung. 6. Jika ion kompleks merupakan anion, maka nama ion logam diakhiri dengan at. Contoh: K 2 [Co(NH 3 ) 2 CI 4 ] = kalium diamina tetra kloro kobaltat (II) [Co(NH3) 6 ]CI 3 = heksaamina kobalt (III) klorida Sebuah Sejarah Perspektif : Alfred Werner dan Teori Koordinasi Senyawa koordinasi telah diketahui sejak 200 tahun yang lalu, pertama kali ditemukan oleh seorang kimiawan muda asal Swiss Alfred Werner. Dia mengusulkan dua macam valensi, yaitu valensi primer adalah muatan positif pada ion logam yang harus disetarakan oleh ion negatif sehingga menemukan bilangan koordinasi dari susunan jumlah ligan dan valensi sekunder yang disebut bilangan koordinasi yang menunjukkan jumlah ligan terikat pada atom pusat.
Isomer dalam Senyawa Kompleks Isomer rumus kimia sama tetapi sifatnya berbeda Isomer struktur Isomer stereo isomer koordinasi Isomer linkage isomer geometri isomer optis terjadi ketika adanya pertukaran sebagian atau seluruh ligan ex: [Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 ](NO 2 ) 2 da n [Pt(NH 3 ) 4 (NO 2 ) 2 ]Cl 2 Terbentuk ketika komposisi senyawa kompleks tetap tetapi keterkaitan donor ligan berubah. perbedaan letak atom atau gugus atom dalam ruang perbedaan arah pemutaran bidang polarisasi cahaya
Dasar Teori Ikatan dan Sifat Kompleks Aplikasi Ikatan Valensi pada Ion Kompleks Ligan pada ion kompleks menyumbangkan sepasang elektron untuk membentuk suatu ikatan kovalen dengan atom pusat. Jika suatu atom menyumbangkan sepasang elektron untuk digunakan bersama disebut sebagai ikatan kovalen koordinasi. Jenis dan jumlah orbital hibridisasi ion logam bergantung pada pasangan elektron bebas yang menentukan bentuk geometri ion kompleks. Beberapa contoh bentuk geometri dan hibridisasinya: 1. Oktahedral; biasanya ion kompleks yang memiliki hibridisasi d 2 sp 3 mempunyai bentuk geometri oktahedral. Keterangan gambar: hibridisasi dan bentuk geometri [Cr (NH 3 ) 6 ] 3+ 2. Segiempat planar; ion kompleks dengan hibridisasi dsp 2 akan memiliki bentuk geometri ini. Keterangan gambar: hibridisasi dan bentuk geometri [Ni (CN) 4 ] 2-3. Tetrahedral; hibridisasi sp 3 dari ion kompleks akan memberikan bentuk geometri seperti ini.
Keterangan gambar: hibridisasi dan bentuk geometri [Zn (OH) 4 ] 2- Teori Bidang Kristal Teori bidang kristal menyempurnakan teori VB yang menjelaskan tentang bentuk dan ikatan dalam suatu senyawa tetapi tidak dapat memprediksikan warna koordinasi dan juga terkadang saja dapat dipakai untuk memprediksi tentang sifat kemagnetan senyawa, sedangkan teori bidang kristal hanya memberikan sedikit gambaran mengenai ikatan logam-ligan tetapi mampu menjelaskan tentang warna dan sifat kemagnetan dengan jelas. Warna; cahaya diserap dalam berbagai macam panjang gelombang yang akan menghasilkan berbagai macam spektrum warna, seperti yang tertera dalam tabel berikut: Penjelasan tentang warna pada logam transisi; warna senyawa koordinsi sangat beragam, hal ini dipengaruhi oleh perbedaan energi ( orbital set t 2g dan e g dalam ion kompleksnya. Dua hal yang dapat mempengaruhi warna senyawa: 1. Untuk ligan tertentu, warna tergantung pada kondisi oksidasi ion logamnya. 2. Dan untuk beberapa ligan lain, warna bergantung pada ligan itu sendiri.
Penjelasan tentang sifat kemagnetan pada logam transisi kompleks; sifat kemgnetan logam transisi deipengaruhi oleh jumlah elektron tidak berpasangan pada orbital d. Penempatan orbital dipengaruhi oleh satu dari dua cara berikut: 1. Ligan medan lemah dan kompleks spin tinggi Ligan medan lemah (seperti H 2 O) menyebabkan pemisahan energi kecil, sehingga hanya memakai energi yang lemah dari orbital d untuk berpindah ke set e g dan kemudian untuk berpasangan pada set t 2g. Dengan jumlah elektron tidak berpasangan maksimum ligan medan lemah membentuk komplek spin tinggi. 2. Ligan medan kuar dan kompleks spin rendah Karena ligan medan kuat (seperti CN - ) memerlukan energi yang lebih besar untuk berpindah ke set e g dan kemudian untuk berpasangan pada set t 2g, serta jumlah elektron tidak berpasangan pada ion kompleks lebih sedikit dibanding pada ion bebas sehingga menimbulkan kompleks spin yang rendah. Senyawa kompleks dengan bentuk geometri tetrahedral adalah contoh dari senyawa yang mempunyai kompleks spin yang tinggi, sedangkan untuk senyawa dengan bentuk geometri segiempat planar adalah contoh senyawa dengan kompleks spin yang rendah.