TUGAS BAHAN KONSTRUKSI KIMIA

Nama : Indra Bagaskoro PutroNIM : 03031381320016Kelas : B

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SRIWIJAYABAB I 1. Kreteria pemilihan bahan konstruksi kimia A.BIAYAAspek biaya menjadi salah satu yang dipertimbangkan dalam memilih bahan konstruksi.Karena seorang sarjana teknik kimia tidak lepas dengan yang namanya perhitungan ekonomI. Sehingga didapat bahan konstruksi yang bagus dan murah. Yang termasuk hal biaya dalam pemilihan bahan konstruksi adalah a. Biaya banyaknya bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan produk atau biaya kuantitasb. Biaya produksi, termasuk diantaranya biaya kemampuan di las, dibentuk dan diproses secara mesin maupun tradisional.c. umur pelayanan yan g diharapkanKarena tujuannya memperbaiki atau mengubah sifat dan karakteristik tertentu dari beton atau mortar yang akan dihasilkan, maka kecenderungan perubahan komposisi dalam berat dan volume tidak terasa secara langsung dibandingkan dengan komposisi alat konstruksi tanpa bahan tambahan peralatan dengan biaya pabrikasi rendah, dan dimana kegagalan prematur tidak akan menyebabkan serius bahaya. Misalnya, baja karbon dapat ditentukan untuk limbah cair baris di tempat stainless steel, menerima kebutuhan kemungkinan untuk penggantian pipa Tebal dinding akan dipantau in situ sering untuk menentukan kapan pengganti dibutuhkan. B. Ketersediaan BahanAdapun yang dimaksud ketersediaan bahan disini adalah tersedianya peralatan untuk pabrikasi, dan tersedianya bahan baku dilingkungan sekitar yang cukup dekat, sehingga tidak perlu mendatangkan bahan dari tempat lain.

C. Sifat- Sifat Umum Bahan1. Sifat Mekanik Bahan2. Sifat thermal bahan3. Sifat elektrik bahan

1. Sifat- sifat umum bahanA, Sifat mekanik bahan Sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting, karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan (seperti komponen yang terbuat dari bahan tersebut) untuk menerima beban / gaya / energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan / komponen tersebut. Seringkali bila suatu bahan mempunya sifat mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang lain, maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan berbagai cara yang diperlukan. Misalkan saja baja yang sering digunakan sebagai bahan dasar pemilihan bahan. Baja mempunyai sifat mekanik yang cukup baik, dimana baja memenuhi syarat untuk suatu pemakaian tetapi mempunyai sifat tahan terhadap korosi yang kurang baik. Untuk mengatasi hal itu seringkali dilakukan sifat yang kurang tahan terhadap korosi tersebut diperbaiki dengan cara pengecatan atau galvanising, dan cara lainnya. Jadi tidak harus mencari bahan lain seperti selain kuat juga harus tahan korosi, tetapi cukup mencari bahan yang syarat pada sifat mekaniknya sudah terpenuhi namun sifat kimianya kurang terpenuhi. Berikut adalah beberapa sifat mekanik yang penting untuk diketahui : Kekuatan (strength), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah. Kekuatan ini ada beberapa macam, tergantung pada jenis beban yang bekerja atau mengenainya. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung. Kekerasan (hardness), dapat didefenisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk tahan terhadap penggoresan, pengikisan (abrasi), identasi atau penetrasi. Sifat ini berkaitan dengan sifat tahan aus (wear resistance). Kekerasan juga mempunya korelasi dengan kekuatan. Kekenyalan (elasticity), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu benda mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Apabila tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi hanya bersifat sementara, perubahan bentuk tersebut akan hilang bersama dengan hilangnya tegangan yang diberikan. Akan tetapi apabila tegangan yang bekerja telah melewati batas kemampuannya, maka sebagian dari perubahan bentuk tersebut akan tetap ada walaupun tegangan yang diberikan telah dihilangkan. Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, atau dapat dikatakan dengan kata lain adalah kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima bebang yang menimbulkan deformasi. Kekakuan (stiffness), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting daripada kekuatan. Plastisitas (plasticity) menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastik (permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai macam pembentukan seperti forging, rolling, extruding dan lain sebagainya. Sifat ini juga sering disebut sebagai keuletan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastik cukup besar dikatakan sebagai bahan yang memiliki keuletan tinggi, bahan yang ulet (ductile). Sebaliknya bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastik dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan rendah atau getas (brittle). Ketangguhan (toughness), menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit diukur. Kelelahan (fatigue), merupakan kecendrungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastiknya. Sebagian besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan ini. Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting, tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya. Creep, atau bahasa lainnya merambat atau merangkak, merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya berubah sesuai dengan fungsi waktu, pada saat bahan atau komponen tersebut tadi menerima beban yang besarnya relatif tetap.

Beberapa sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu : Sifat mekanik statis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban statis yang besarnya tetap atau bebannya mengalami perubahan yang lambat. Sifat mekanik dinamis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban dinamis yang besar berubah ubah, atau dapat juga dikatakan mengejut.

B. Sifat Thermal BahanSifat termal bahan adalah perubahan sifat yang berkaitan dengan suhu. Sifat termal ini dipengaruhi oleh beberapa faKtor, yaitu :1. Kandungan uap airApabila suatu benda berpori diisi air, maka akan berpengaruh terhadap konduktifitas termal. Konduktifitas termal yang rendah pada bahan insulasi adalah selaras dengan kandungan udara dalam bahan tersebut

2. SuhuPengaruh suhu terhadap konduktifitas termal suatu bahan adalah kecil, namun secara umum dapat dikatakan bahwa konduktifitas termal akan meningkat apabila suhu meningkat.

3. Kepadatan dan porositasKonduktifitas termal berbeda pengaruh terhadap kepadatan, apabila pori-pori bahan semakin banyak maka konduktifitas termal rendah. Perbedaan konduktifitas termal bahan dengan kepadatan yang sama akan tergantung pada perbedaan struktur yang meliputi ukuran, distribusi, hubungan pori / lubang.Sifat termal bahan dikaitkan dengan perpindahan kalor. Perpindahan kalor ada 2 jenis, yaitu1. Keadaan tetap (steady heat flow)2. Keadaan berubah (transien heat flow)

C. Sifat Elektrik BahanBerdasarkan sifat listriknya, material/bahan dikelompokkan menjadi 3 sebagai berikut : 1. Konduktif , jika resistansinya < 105 ohmDisini elektron mudah bergerak atau mengalir, jadi netralisasi dapat dilakukan dengan mudah dengan cara grounding. Contoh : logam dan tubuh manusia2. Insulatif , jika resistansinya > 1011 ohmElektron bisa dikatakan tak dapat bergerak, jadi netralisasi hanya mungkin dilakukan dengan ionisasi.Contoh : plastik dan karet 3. Statik disipatif , resistansi di antara 105 sampai 1011 ohmDisini, elektron dapat bergerak tetapi lambat, jadi perlu diketahui parameter decay time. Untuk mengetahui berapa cepat grounding dapat menetralisasi muatan. Pengukuran tribocharging juga perlu dilakukan untuk mengetahui apakah bahan tersebut anti-statik atau tidak. Umumnya bahan yang masuk kategori statik disipatif adalah bahan buatan, artinya memang khusus dibuat untuk mempunyai resistansi tertentuUntuk mengukur nilai resistansi bahan, kita gunakan Mega Ohmmeter (atau Surface Resistance Meter) ini semacam multimeter biasa tetapi dengan jangkauan pengukuran sampai 100 G Ohm atau lebih. Untuk hasil yang lebih akurat, kita perlu menggunakan Charged Plate Monitor.Jadi, jika adanya muatan listrik statik menimbulkan masalah, maka salah satu solusinya adalah dengan menetralkan mutan listrik bersangkutan. Cara efektif untuk menetralkan muatan listrik dilakukan berdasarkan sifat listrik material/bahan. Pada dasarnya netralisasi muatan dapat dilakukan dua cara, yaitu grounding dan ionisasi dengan ionizer.

3. A. Material teknik Bahan material dapat dibagi dalam tiga golongan besar :a. logam b. polimer atau plastik c. keramik.

B. sifat-sifat bahan Logam

Logam memiliki ciri-ciri umum sebagai berikut : Daya hantar panas tinggi Daya hantar listrik tinggi Kedap cahayaSifat kedap cahaya dari logam disebabkan oleh ketanggapan elektron yang terdislokasi terhadap getaran elektromagnet pada frekuensi yang tinggi Dapat dipoles sampai mengkilap Dapat diubah bentuknya sesuai fungsi dan kegunaanLogam memiliki sifat mudah dibentuk karena didalam logam terdapat elektron yang terdislokasi sehingga dapat dengan mudah memindahkan muatan listrik dan energi termal. Modulus logam sangat besar dan tinggiLogam memiliki sifat modulus yang tinggi, menyebabkan logam memiliki ketahanan yang tinggi pula sehingga sukar untuk dibengkokkan.Dari beberapa ciri umum yang dimiliki logam diatas sekiranya kita sudah dapat mereka-reka untuk keperluan dibagian mana kita pergunakan logam. Polimer atau Plastik. Sedikit memberikan penjelasan polimer itu berasal dari kata Poly yang berarti banyak dengan mer yang saya secara sederhana menafsirkan sebagai singkatan dari monomer yang berarti 1 mer. Maka dapat kita simpulkan bahwa polimer merupakan kumpulan dari monomer-monomer yang menjadi satu sehingga memiliki sifatnya sendiri. Polimer yang sering kita jumpai adalah plastik itu lah mengapa polimer diidentikkan dengan polimer, padahal sesungguhnya masih banyak contoh polimer yang terdapat dikeseharian kita.Polimer atau plastik memiliki keunggulan sebagai berikut : Berat jenis kecil Isolator terhadap panas dan listrik Mudah diberi warna Tahan terhadap larutan kimia Tidak banyak memantulkan cahaya dan cendrung tembus cahayaReaksi suatu polimer disebut dengan reaksi polimerisasi. Reaksi polimerisasi ini dapat berlangsung secara adisi atau pun kondensasi. Sebagai contoh dari polimer selain plastik yang sudah lazim digunakan adalah Poliester resin yang dapat digunakan sebagai bahan pembuat kotak pelindung mesin. Polivinil klorida (PVC) dapat digunakan sebagai bahan pembuat pipa-pipa yang tahan terhadap bahan kimia. KeramikKeramik adalah campuran yang terdiri dari unsur logam dan unsur yang bukan logam, memiliki sifat umum sebagai berikut : Keras dan rapuh Tahan terhadap lingkungan suhu tinggi dan lingkungan yang lebih berat persyaratannya. Tahan terhadap perubahan kimia. Mempunyai titik cair yang tinggi dibandingkan dengan logam atau organik. C. Beberapa material penting lainnyaBAJADibuat dari bijih besi yang direduksi dengan kokas, udara panas, reduksi berjalan dalam fasa cair, yang dilakukan dalam tanur tinggi, mengandung C, P, S, Mn, Si yang punya pengaruh pada sifat mekanis baja. Pembagian baja atas dasar kadar C sbb :- baja tuang : 0,15 % - 0,35 %- baja konstruksi : 0,0 % - 0,30 %- baja mesin : 0,30 % - 0,60 %Pembagian besi tuang secara sederhana sbb :- besi tuang : 2,4 % - 4 % kadar C- besi tuang abu-abu, mengandung grafit pengisi celah atom - besi tuang putih (sementit)Pembagian baja paduan (alloy) atau stainlessteel : - baja paduan rendah - baja paduan tinggi yang mengandung Cr tinggi, bila dioksidasi menjadi Cr2O3 yang menutupi permukaan & menghalangi oksidasi selanjutnya.

BAB II1. Cacat VolumeCacat ini mempengaruhi logam secara makroskopik, cacat volume ini umumnya terjadi akibat proses-proses yang terjadi selama manufacturing. Pada cacat jenis ini kerugiannya jauh lebih banyak dari pada keuntungannya. Orang tentu saja ingin produk mereka bebas dri cacat volume namun, dalam produksi masal ini sulit sekali terpenuhi karena proses ideal akan menaikkan ongkos produksi. Beberapa jenis cacat volume ini adalah sebagai berikut : a. Renik (voids)Cacat ini berupa rongga-rongga kecil dalam material yang mungkin disebabkan oleh sejumlah mekanisme, seperti jebakan udara, pelepasan gas selamapenuangan logam kedalam cetakan atau adanya butir-butir embun yang menguap begitu bersentuhan dengan logam cair yang panas. Renik juga dapat ditimbulkan akibat pengerutan selama pembekuan.

b. Retak (crack)Retak beawal dari sejak percetakan, biasanya akibat tidak meratanya laju pendinginan dan timbulnya tegangan-tegagan didalmcetakan. Retak juga dapat terjadi akibat penempaan serta tidak jarang dijumpai pada dan didekat las-lasan.

c. InklusiInklusi adalah terjebaknya partikel-patrikel material asing dalam padatan yang tentu saja bukan bagian dari struktur kisi Kristal logam itu sendiri. Unsur-unsur yang terlibat dalam inklusi mungkin membeku lebih cepat sehingga terperangkap srbagai pertikel-patrikel, individu didalam logam ketika yang belakang ini akhirnya membeku. Pada kasus lain, unsu-unsur lain itu mungkin membeku belakangan sesudah logamtuan rumah membeku, dan dalam hal ini inklusi terperangkap dalam bata-batas butir.

2. a) Skrep ProsesDibagi menjadiMemo Depan: Ini adalah apa yang tersisa setelah produk logam primer dijual dan dihasilkan di pabrik peleburan atau pemurnian.Memo baru atau prompt: Jenis memo dengan mudah dapat diproses ulang untuk digunakan dalam manufaktur logam utama, pada dasarnya sisa-sisa proses manufaktur umum.

b) Skrep BekasMemo lama: Ini adalah jenis daur ulang yang kita paling akrab dengan kita. Memo Lama dipulihkan dari barang-barang konsumsi yang tidak lagi digunakan. Hal ini berpotensi dapat mencakup dibuang, digunakan, atau usang produk. Juga dapat mencakup produk logam dianggap usang oleh kemajuan teknologi atau overruns produksi.3. Jenis-jenis Ikatan SekunderIkatan ini terbentuk karena adanya pengaruhdipol-dipol atom atau molekul. Atom yang salah satu ujungnya bermuatan negatif dan ujung yang lain brmuatan positif maka akan menghasilkan suatu dipol. Terdapat dua macam dipol pad interaksi antar dipol induksi dan molekul polar. Ikatan sekunder cenderung lebih lemah disbanding ikatan primer.a. Induksi Dipol (Ikatan Dwikutub induksi)Induksi dipol terjadi karena adanya gerakan elektron disalah satu ujung atom kearah luar sehingga mengakibatkan bentuk atom tak lagi seperti semula. Dalam waktu puluhan detik kejadian ini dapat menimbulkan dipol (dwikutub) listrik yang kecil. Sehingga terbentuklah dua pusat muatan, yaitu pusat muatan positif dan pusat muatan negatif. Apabila hal ini terus terjadi maka akan mengakibatkan molekul atau atom disekitarnya akan terpengaruh, dan menimbulkan dwipol pada atom atau molekul tersebut, yang disebabkan karena medan listrik yang lemah tadi.

Ikatan dipol (dwikutub)Peranan Gaya Dipol-dipolSangat penting untuk disadari bahwa gaya tarik dipol-dipol merupakan efek tambahan dari efek utama dipol imbas. Ha ini seperti ditunjukkan oleh perbandingan sifat-sifat fisik senyawa-senyawa HCl, HBr, dan HI. Perbedaan skala elektronegativitasantara kedua atom dalam masing-masing senyawa tersebut secara berurutan semakin rendah dengan naiknya nomor atom, yaitu 1,0 untuk HCl, 0,8 untuk HBr, dan 0,5 untuk HI. Hal ini berarti bahwa gaya tarik dipol-dipol antara molekul-molekul tetangga dalam masing-masing senyawa tersebut juga akan semakin rendah. Namun demikian, kecenderungan data titik didih maupun titik leleh ketiga senyawa tersebut justru berlawanan yaitu semakin tinggi. Kenyataan ini menyarankan bahwa gaya tarik dipol-dipol bukanlah merupakan faktor utama penentu besarnya titik leleh maupun titik didih suatu senyawa, melainkan gaya tarik dipol imbas lebih dominan.b. Molekul PolarMolekul polar merupakan molekul yang muatan positif dan muatan negatif pada strukturnya terdapat pada tempat yang berbeda, sehingga molekul tersebut memiliki dua buah kutub dengan muatan yang berbeda, yang dikenal dengan dipol. Oleh karena itu molekul tersebut berprilaku seperti magnet yang memiliki kutub utara dan kutub selatan. Ikatan pada dipol dapat digambarkan dengan anak panah dimana ujung anak panah menyatakan kutub negatif dan pangkalnya menyatakan kutub positif.Ukuran kekuatan dipol dalam suatu molekul disebut dengan moment dipol. moment dipol merupakanjumlah vektor dipol-dipol individual dalam suatu molekul. Kekuatan moment dipol bergantung padabesarnya muatan listrik, jarak diantara muatan-muatan tersebut dan bagaimana muatan-muatan itu tersusun.Molekul polar terbentuk ketika suatu atom dengan nilai elektronegatif yang besar berikatan dengan atom yang memiliki elektronegatif yang kecil. Dalam hal ini atom yang elektronegatif menarik pasangan-pasangan elektron ikatan kearahnya dan menjauhi atom yang lain. Dengan kata lain pasangan-pasangan electron ikatan pada molekul polar tertarik lebih kuat pada salah satu atom, sehingga elektron-elektron ikatanya cenderung lebih dekat keatom tersebut. Contoh molekul polar antara lain CH4, HCl, CHCl2,dan NH3. Semakin besar perbedaan elektronegativitas antara atom-atom dalam suatu molekulmaka semakin polar molekul tersebut. Akan tetapi, geometri suatu molekul dapat mempengaruhi kepolarannya.Sebagai contoh CCl4merupakan molekul non polar padahal perbedaan elektronegativitas antara atom C dengan Atom Cl cukup tinggi. Hal ini dikarenakan geometri molekul ini adalah simetris, sehingga dipol-dipol dalam ikatan-ikatanya saling meniadakan satu sama lain dan moment dipolnya sama dengan nol.c. Jembatan HidrogenIkatan hidrogen adalah sebuah interaksi tarik-menarik antara atom yang bersifat elektronegatifdengan atom hidrogen yang terikat pada atom lain yang juga bersifat elektronegatif. Jadi, ikatan hidrogen tidak hanya terjadi pada satu molekul, melainkan bisa antara molekul satu dengan molekul yang lainnya. Ikatan hidrogen selalu melibatkan atom hidrogen. Inilah gambar ilustrasi ikatan hidrogen:

Sifat Kekuatan Ikatan HidrogenIkatan hidrogen bersifat lebih kuat dibandingkan gaya van der Waals,tetapi lebih lemah dibandingkan ikatan kovalenmaupunikatan ion.Pembentukan Ikatan HidrogenIkatan hidrogen sangat dominan dalam kimia air, larutan air, pelarut hidroksilik, spesies yang mengandung gugus -OH umumnya, dan penting juga dalam sistem biologi misalnya sebagai penghubung rantai polipetida dalam rantai protein dan pasangan basa dari asam nukleat

Apabila atom hidrogen terikat pada atom lain, terutama F, O, N, atau Cl, sedemikian sehingga ikatan X-H bersifat sangat polar dengan daerah positif pada atom H, maka atom H ini dapat berinteraksi dengan spesies negatif lain atau spesies kaya elektron membentuk ikatan hidrogen (X-- H+Y ; HY = ikatan hidrogen). Walaupun detilnya sangat bervariasi, tetapi umumnya dipercaya bahwa sifat khas gaya elektrostatik yang besar antara atom H dan Y. Konsekuensinya, jarak ikatan X-H dengan ikatan hidrogen akan menjadi lebih panjang, sekalipun tetap sebagai ikatan kovalen tunggal, daripada panjang ikatan normal X-H tanpa ikatan hidrogen. Demikian juga jarak HY umumnya lebih panjang daripada jarak ikatan normal H-Y. Dalam hal ikatan hidrogen sangat kuat, jarak XY menjadi sangat pendek dan panjang ikatan antara X-H dan HY keduanya menjadi pendek dan hampir sama.Bukti Adanya Ikatan HidrogenBukti adanya peran ikatan hidrogen yang mana cukup signifikan adalah perbandingan sifat fisik titik didih abnormal dari senyawa-senyawa NH3, HF, dan H2O. Kekuatan ikatan hidrogen dalam molekul-molekul secara berurutan adalah H2O > HF > NH3. Penyimpangan titik didih NH3, HF, dan H2O dalam hubungannya dengan titik didih senyawa-senyawa kovalen hidrida dari unsur-unsur dalam golongan yang sama menunjukkan peran ikatan hidrogen yang sangat jelas seperti gambar berikut ini:

Titik didih normal senyawa biner hidrogen golonganp

Dari studi kristalografik dapat diketahui bahwa dalam es setiap atom oksigen dikelilingi oleh empat atom-atom oksigen yang lain secaratetrahedraldan keempat atom-atom hidrogen terletak antara atom-atom oksigen sekalipun tidak tepat di tengahnya. Jadi, setiap atom O mengikat dua atom H dengan jarak yang sama ~1,01 dan dua atom H yang lain dengan jarak yang lebih panjang, ~1,75 , sebagai ikatan hidrogen. Jadi, jarak O-O ~2,76 . Struktur es ini terbuka dan distribusi ikatan hidrogen terbentuk secara acak. Jika es meleleh, maka sebagian ikatan hidrogen terputus sehingga struktur es tidak lagi dapat dipertahankan dan berakibat naiknya densitas air.

Ikatan Hidrogen pada SpektroskopiBukti adanya ikatan hidrogen yang lebih signifikan adalah melalui studi kristalografik - sinar X, difraksi neutron, demikian juga spekrum infra merah danNuclear Magnetic Resonance(NMR) baik untuk padatan cairan, maupun larutan. Di dalamspektrum inframerah, untuk senyawa X-H yang mengandung ikatan hidrogen, maka energi vibrasi -stretchingX-H akan menjadi melemah hingga akan muncul pada spektrum dengan frekuensi yang lebih rendah dan melebar - tumpul.4. Bilangan KoordinasiBilangan koordinasi,efek sterik,isomer cis,isomer geometris,isomer optik,isomer trans,kompleks berbilangan koordinasi dua,kompleks berbilangan koordinasi empat,kompleks berbilangan koordinasi enam,kompleks berbilangan koordinasi lima,kompleks berbilangan koordinasi tiga,prisma trigonal,pseudorotasi Berry,senyawa koordinasi (Ditulis olehTaro Saitopada 23-11-2009)Senyawa molekular yang mengandung logam transisi blok d dan ligan disebut senyawa koordinasi. Bilangan koordinasi ditentukan oleh ukuran atom logam pusat, jumlah elektron d, efek sterik ligan. Dikenal kompleks dengan bilangan koordinasi antara 2 dan 9. Khususnya kompleks bilangan koordinasi 4 sampai 6 adalah yang paling stabil secara elektronik dan secara geometri dan kompleks dengan bilangan koordinasi 4-6 yang paling banyak dijumpai (Gambar 6.1). Kompleks dengan berbagai bilangan koordinasi dideskripsikan di bawah ini.

Kompleks berbilangan koordinasi duaBanyak ion yang kaya elektrond10, misalnya: Cu+, Ag+, dan Au+, membentuk kompleks linear seperti [Cl-Ag-Cl]- atau [H3N-Au-NH3]-. Kompleks dengan valensi nol [Pd(PCy3)2] dengan ligan yang sangat meruah trisikloheksilfosfin juga dikenal. Umumnya, kompleks berkoordinasi 2 dikenal untuk logam transisi akhir.

Kompleks berbilangan koordinasi tigaWalaupun [Fe{N(SiMe3)3}3] adalah salah satu contoh, komplek dengan bilangan koordinasi 3 jarang diamati.

Kompleks berbilangan koordinasi empatBila empat ligan berkoordinasi pada logam, koordinasi tetrahedral (Td) adalah geometri yang paling longgar, walaupun sejumlah kompleks bujur sangkar (D4h) juga dikenal. [CoBr4]2-, Ni(CO)4, [Cu(py)4]+, [AuCl4]-adalah contoh-contoh kompleks tetrahedral. Ada beberapa kompleks bujur sangkar dengan ligan identik, seperti [Ni(CN)4]2-, atau [PdCl4]2-. Dalam kasuskompleks ligan campuran, sejumlah kompleks bujur sangkar iond8, Rh+, Ir+, Pd2+, Pt2+, dan Au3+, telah dilaporkan. Contohnya termasuk [RhCl(PMe3)3], [IrCl(CO)(PMe3)2], [NiCl2(PEt3)2], dan [PtCl2(NH3)2] (Et =C2H5).Isomer geometrikcisdantransmungkin diamati pada senyawa kompleks dengan dua jenis ligan, dan pertama kali dicatat oleh A. Werner ketika mensintesis senyawa berkoordinat 4 [PtCl2(NH3)2]. Karena kompleks tetrahedral tidak akan menghasilkan isometri geometri, Werner menyimpulkan bahwa senyawa kompleksnya adalah bujur sangkar. Baru-baru inicis-[PtCl2(NH3)2] (cisplatin) telah digunakan untuk terapi tumor dan dan patut dicatat bahwa yang aktif hanyalah isomercis. Kompleks berbilangan koordinasi limaContoh kompleks berbilangan koordinasi lima adalah trigonal bipiramidal (D3h) Fe(CO)5atau piramida bujur sangkar (C4v) VO(OH2)4. Dulunya, kompleks berbilangan koordinasi lima jarang namun jumlahnya kini meningkat. Perbedaan energi antara dua modus koordinasi (nbipiramida dan piramida bujursangakar, pentj) ini tidak terlalu besar dan transformasi struktural mudah terjadi. Misalnya, struktur molekular dan spektrum Fe(CO)5konsisiten dengan struktur bipiramid trigonal, tetapi spektrum NMR13C menunjukkan satu sinyal pada suhu rendah, yang mengindikasikan bahwa ligan karbonil di aksial dan ekuatorial mengalami pertukaran dalam skala waktu NMR (10-1~10-9s). Transformasi struktural berlangsung melalui struktur piramid bujur sangkar dan mekanismenya dikenal denganpseudorotasi Berry.

Kompleks berbilangan koordinasi enamBila enam ligan berkoordinasi dengan atom pusat, koordinasi oktahedral (Oh) yang paling stabil dan mayoritas kompleks memiliki struktur oktahedral. Khususnya, ada sejumlah kompleks Cr3+dan Co3+yang inert pada reaksi pertukaran ligan, dinyatakan dengan [Cr(NH3)6]3+atau [Co(NH3)6]3+. Keduanya khususnya penting dalam sejarah perkembangan kimia koordinasi. [Mo(CO)6], [RhCl6]3-, dsb. juga merupakan kompleks oktahedral. Dalam kasus ligan campuran, isomer geometricis-dantrans-[MA4B2] danmer-danfac-[MA3B3], dan untuk ligan khelat -[M(A-A)3] dan -[M(A-A)3]isomer optik, mungkin terjadi. Struktur oktahedral menunjukkan distorsi tetragonal (D4h), rombik (D2h), trigonal (D3h) yang disebabkan efek elektronik atau sterik. Distorsi tetragonal [Cr(NH3)6]3+oleh faktor elektronik adalah contoh khas efek Jahn-Teller (lihat bab 6.2(a)).

Atom dengan koordinasi enam dapat berkoordinasi prisma trigonal. Walaupun koordinasi ini diamati di [Zr(CH3)6]2-atau [Re{S2C2(CF3)2}3], kompleks logam jarang berkoordinasi prisma trigonal karena koordinasi oktahedral secara sterik lebih natural. Walaupun demikian telah lama dikenal bahwa belerang di sekitar logam adalah prisma trigonal dalam padatan MoS2dan WS2.Kompleks berbilangan koordinasi lebih tinggi dari enamIon logam transisi deret kedua dan ketiga kadang dapat mengikat tujuh atau lebih ligan dan misalnya [Mo(CN)8]3-atau [ReH9]2-. Dalam kasus-kasus ini, ligan yang lebih kecil lebih disukai untuk menurunkan efek sterik.