Kestabilan ion kompleks

24

Transcript of Kestabilan ion kompleks

Page 1: Kestabilan ion kompleks
Page 2: Kestabilan ion kompleks

• Analisis Kualitatif

AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl-

• Industri fotografi

AgBr + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + Br-

Page 3: Kestabilan ion kompleks

• Dalam mempelajari suatu sistem reaksi dan senyawa kimia, ada dua pendekatan yang bisa digunakan , yaitu

Termodinamik senyawa kimia dapat dikatakan stabil atau tidak stabil.Kinetik senyawa dapat dikatakan sebagai suatu senyawa yang

labil, atau senyawa inert.

Page 4: Kestabilan ion kompleks

keadaan awal dan akhir dari sistem beberapa besaran yang dibahas dalam pendekatan

termodinamika adalah konstantakesetimbangan, energi ikatan, potensial reduksi,dsb

G = H – T S = - RT ln K Untuk senyawa kompleks, Biltz (1927) menggolongkan

senyawa kompleks menjadi kompleks stabil dankompleks tidak stabil.

Stabil mampu bertahan Tidak stabil mudah terurai

Page 5: Kestabilan ion kompleks

• Menitikberatkan pada mekanisme yang terjadi pada reaksi dan kecepatan berlangsungnya reaksi.

• Besaran yang berpengaruh : energi aktivasi, konstanta laju reaksi, dan pembentukan kompleks intermediate.

• Taube (1950) telah mengklasifikasikan senyawakompleks menjadi kompleks labil dan kompleks inert berdasarkan laju pertukaran ligan kompleks tersebut.

labilmengalami pertukaran ligan dengan cepatinert pertukaran ligan berlangsung dengan sangat

lambat /tidak berlangsung sama sekali.

Page 6: Kestabilan ion kompleks

• Karena tinjauan yang digunakan dalam aspek kinetikadan termodinamika berbeda, maka bukan tidak mungkinsuatu kompleks yang stabil secara termodinamika jikaditinjau secara kinetika merupakan kompleks yang labil.Sebaliknya, suatu kompleks yang tidak stabil mungkinsaja merupakan kompleks inert.

• Stabilitas suatu senyawa bergantung padaenergi reaksinya, sedangkan labilitassenyawa bergantung pada energi aktivasi darisenyawa tersebut.

Page 7: Kestabilan ion kompleks

• Kompleks logam terbentuk dalam larutan melalui tahap-tahap reaksi, dan konstanta kesetimbangan dapat ditulis untuk masing-masing tahap. Misalnya untuk reaksi pembentukan Cu(NH3)4

2+ :

Termodinamik

Page 8: Kestabilan ion kompleks

• Tetapan stabilitasnya dapat dituliskan dalam suatupersamaan. Misalkan pembentukan kompleks MLn,terbentuk melalui sejumlah n tahapan. Tetapan stabilitasuntuk setiap tahapan tersebut dapat dituliskan sebagaiberikut :

M + L ML, K1 = [ML][M][L]

ML + L ML2, K2 = [ML2][ML][L]

MLn-1 + L MLn Kn = [MLn][MLn-1][L]

K1, K2, …., Kn stepwise stability constantsK1 > K2 > K3 > …> Kn

Page 9: Kestabilan ion kompleks
Page 10: Kestabilan ion kompleks

M + L ML, β1 = [ML]

[M][L]

M + 2L ML2, β2 = [ML2]

[M][L]2

M + nL MLn βn = [MLn]

[M][L]n

β1, β2, …, βn overall stability constants

L adalah ligan monodentat

n adalah B.K. atom logam M

Page 11: Kestabilan ion kompleks

• Harga K dan β dari suatu kompleks salingberhubungan satu sama lain. Misalkan sajapada suatu kompleks MLn, harga β3nya adalah

• βn = K1 x K2 x …. x Kn

• log βn = log K1 + log K2 + …….. + log Kn

Harga βn merupakan ukuran dari stabilitassuatu senyawa kompleks. Makin besar hargaβn, makin stabil kompleks tersebut.

Page 12: Kestabilan ion kompleks

Dipengaruhi oleh logam pusat

Dipengaruhi oleh ligan

Page 13: Kestabilan ion kompleks
Page 14: Kestabilan ion kompleks

Ukuran dan Muatan Ion Pusat

harga q/r yang makin besar medan listrik dari logam pusatsemakin besar pula.

Li+ (r = 0,60Ǻ) > Na+ (r = 0,95Ǻ) > K+ (r = 1,33 Ǻ) > Rb+ (r = 1,48Ǻ) > Cs+ (r= 1,69Ǻ)

Jari-jari ion logam stabilitasnya

Th4+ (r = 0,95Ǻ) > Y3+ (r = 0,93Ǻ) > Ca2+ (r = 0,99Ǻ) > Na+ (r = 0,95Ǻ)

Muatan ion stabilitasnya

Page 15: Kestabilan ion kompleks

Pengaruh CFSE• CFSE meningkatkan kestabilan kompleks, so, K maks

dapat diramalkan akan diperoleh pada kompleks denganlogam pusat yang memiliki konfigurasi elektron d3 dan d8, karena konfigurasi ini akan memberikan harga CFSE yang paling besar.

• urutan stabilitas kompleks berdasarkan konfigurasi elektronpada orbital d mengikuti urutan sebagai berikut :

• d0 < d1 < d2 < d3d4 < d5 < d6 < d7 < d8 d9 < d10

Page 16: Kestabilan ion kompleks

Elektronegativitas dan Kemampuan Polarisasi Logam

• Kompleks yang terbentuk dari logam denganelektonegativitas yang tinggi akan menghasilkan kopmpleksyang lebih stabil,

• Dalam hal yang sama, logam dengan kemampuan polarisasiyang lebih besar juga akan menghasilkan kompleks yang lebihstabil.

Page 17: Kestabilan ion kompleks

Logam jenis a dan b

1. Logam kelas a : logam-logam yang lebih elektropositif, (alkali dan alkali tanah, logam transisi pertama, logam pada deretLantanida dan Aktinida) stabil dg ligan unsur periode 2 (N,O,F)

2. Logam kelas b : logam-logam yang lebih elektronegatif, sepertiPt, Au, Hg, Pb, logam-logam transisi ringan dengan bilanganoksidasi yang rendah stabil dg ligan periode ketiga (P,S,Cl)

Page 18: Kestabilan ion kompleks

Beberapa factor dari ligan yang mempengaruhi kestabilankompleks

Ukuran dan muatan ligan

Momen Dipol dari Ligan

Sifat Basa Ligan

Kemampuan membentukikatan π

Efek Sterik

Efek Khelat

Page 19: Kestabilan ion kompleks

• kompleks yang stabil akan terbentuk dari ligan yang berukuran kecil dan memiliki muatan yang besar.

• makin besar momen dipol dari suatu ligan, stabilitaskompleks yang terbentuk makin besar

amina > etilamin > dietilamin > trietilamin

• makin basa suatu ligan, kompleks yang terbentuk akansemakin stabil

F- > Cl-> Br- > I- > NH3 > H2O > HF

• ligan-ligan yang dapat membentuk ikatan π dengan logammembentuk kompleks yang lebih stabil. Misalnya saja liganCN-, CO, PR3, dan alkena.

• Adanya efek sterik dapat melemahkan ikatan logam denganligan.

• Ligan yang merupakan suatu ligan pengkhelat membentukkompleks yang lebih stabil dibandingkan ligan bukan khelat

Page 20: Kestabilan ion kompleks
Page 21: Kestabilan ion kompleks

A + B C Kc = [C] / [A] [B] Kc = tetapan stabilitas

Harga K dapat dicari jika kons. mula – mula zat yang bereaksi dan zat pada

saat kesetimbangan diketahui.

Kesukaran penentuan harga K disebabkan :

1. Akan terbentuk pula kompleks lain.

2. Penentuan masing - masing spesi sering mengganggu kesetimbangan

[Co(OH2)6]2+ + Cl- [Co(OH2)5Cl]+ + H2O

1. Tetapan stabilitas sebenarnya bergantung kepada aktivitas, bukan kepada

konsentrasi.

Ka = aC / aA . aB = c C / cA. cB

a = c .ɤ

konsentrasi

Koef.aktivitas

ɤ sulit ditentukan

Page 22: Kestabilan ion kompleks

• Konsentrasi spesi dalam lar. Dapat dilakukan dengan cara

1. Spektroskopi

Untuk menetapkan konsentrasi senyawa kompleks berwarna, dimana ketajaman warna sebanding dengan konsentrasi.

Hk.Lambert-Beer

Log I / Io = o.d = €. c. L od (optical density) diketahui dg septofotometer

Contoh :

Fe3+ + NCS- ↔ *Fe(NCS)+2+

Kc = [Fe(NCS)]2+ / [Fe3+ ][NCS-]

1. Elektrolisa

Untuk menentukan kc dimana kesetimbangan dipengaruhi oleh pH. Besrnya H+ ditentukan oleh pH meter.

Misal pada pembentukan kompleks [Ag(NH3)2]+

Ag+ + NH3 ↔ *Ag(NH3)]+ K1

[Ag(NH3)]+ + NH3 ↔ *Ag(NH3)2]+ K2

Page 23: Kestabilan ion kompleks

• Stabilitas suatu senyawa bergantung pada energireaksinya, sedangkan labilitas senyawa bergantungpada energi aktivasi dari senyawa tersebut

• Harga βn merupakan ukuran dari stabilitas suatusenyawa kompleks. Makin besar harga βn, makinstabil kompleks tersebut.

• Kestabilan kompleks dipengaruhi oleh atom pusat dan ligan

Page 24: Kestabilan ion kompleks