Kimia Anorganik Fisik

Slide 1

Kimia Anorganik Fisik

SENYAWA KOMPLEKS


SENYAWA KOMPLEKS ??Apakah semua senyawa kompleks atom pusatnya adalah logam transisi ???Apakah atom pusat suatu kompleks hanya memiliki bilangan oksidasi berharga positif ??Kimia Anorganik Fisik

Senyawa KoordinasiSenyawa yang terbentuk dari kation (ion pusat) yang dikelilingi oleh anion atau molekul netral yang disebut ligan

Muatan ion kompleks = muatan ion pusat + muatan liganKaitan Geometri dan Bilangan KoordinasiBanyaknya ligan yang mengelilingi ion pusat menentukan tata ruang senyawanya.

Bilangan koordinasi.?????Kimia Anorganik Fisik

Bilangan KoordinasiSenyawaGeometriDua[Ag(NH3)2]+[Ag(CN)2]-LinearTiga HgI3-SnCl3-Segitiga planarSegitiga piramidaEmpatBeF4, AlCl4-, FeCl4-, senyawa Cu2+, Ni2+, Pd3+ dan Pt4+BF4-, FeCl4-Segiempat bujursangkar

TetrahedralLima[Ni(CN)5]3-Trigonal Bipiramida, segitiga bipiramida, piramida bujursangkarEnamHampir semua kompleksOktahedronCoordination NumberSome metals, such as chromium(III) and cobalt(III), consistently have the same coordination number (6 in the case of these two metals).The most commonly encountered numbers are 4 and 6.


Teori Koordinasi WernerTeori koordinasi Werner dinyatakan dalam bentuk postulat :Sebuah ion mempunyai dua jenis valensi yaitu:- valensi primer (valensi dapat terionisasi)- valensi sekunder (valensi tidak dapat terionisasi)

Jumlah valensi sekunder suatu ion tertentu.Misal: ion Pt4+, Co3+, Ti3+, Te3+ v.s. = 6 (enam) Pd2+, Pt2+, Cu2+, Ni2+ v.s = 4 (empat) Cu+, Ag+, Au+, Hg+ v.s = 2 (dua)

3. Valensi sekunder harus dipenuhi oleh anion atau molekul netral yang mempunyai pasangan elektron bebas misal : halida, sianida, amonia, amin dan air

4. Dalam sebuah senyawa, valensi sekunder harus dipenuhi secara sempurna. Setelah vs dipenuhi valensi primer baru dipenuhi oleh anion jika membentuk kompleks kation dan sebaliknya

5. Valensi sekunder memiliki ruangan dan bentuk geometri tertentu.


Aturan Bilangan Atom EfektifSidgwick org I yang memikirkan tentang ikatan dalam senyawa kompleks

mengembangkan teori oktet G.N.Lewis Ligan basa Lewis (donor pasangan elektron) Ion pusat asam Lewis (akseptor pasangan elektron)Sidgwick kompleks (molekul atau ion) akan stabil apabila memiliki jumlah e- sama dengan yang dimiliki oleh salah satu unsur gas mulia, karena konfigurasi gas mulia dianggap paling stabilTotal jumlah elektron dalam atom atau ion logam dengan e- yang diterima dari ligan BILANGAN ATOM EFEKTIF (effective atomic number, EAN)

Contoh:[Co(NO2)6]3-Co= 27 e-Co3+= 24 e-6NO2-= 12 e- 36e- 36KrKimia Anorganik Fisik

2. [Ag(NH3)4]+Ag= 47 e-Ag+= 46 e-4NH3= 8 e- 54e- 54Xe

TAPI ADA KOMPLEKS YANG STABIL TIDAK MEMENUHI EAN[Cr(NH3)6]3+2. [Co(Cl)4]2-Cr = 24 e- Co = 27 e-Cr3+ = 21 e- Co2+ = 25 e- 6NH3 = 12 e- 4Cl- = 8 e- 33 e- 33 e- [Ag(NH3)2]+ [Ni(NH3)6]2+

Hitunglah EAN !![Cu(H2O)6]2+[Cr(C6H6)2][Co(C2O4)3]3-[Mn(CO)5(C2H4)]+[Fe(C4H6)(CO)3]

E X E R C I S EKimia Anorganik Fisik

Klasifikasi Senyawa KompleksJenis Ligan1.1. Ditinjau dari teori asam-basa ligan dalam senyawa koordinasi merupakan basa Lewis. Ion logam pusat : asam Lewis: Ligan yang bergabung dengan ion logam dikelompokkan sebagai berikut:

Ligan MonodentatLigan yang hanya mampu memberikan satu pasang elektron kepada satu ion logam pusat dalam senyawa koordinasi. Contoh: F-, Cl-, Br-, NH3, H2O

b. Ligan BidentatLigan yang mempunyai dua atom donor sehingga mampu memberikan dua pasang elektron.Hasil pembentukan: ikatan koordinasi, ligan bidentat akan menghasilkan struktur cincin dengan ion logamnya cincin kelatKimia Anorganik Fisik

Klasifikasi Senyawa KompleksContoh : H2N CH2CH2 NH2etilendiamin (en)H2P CH2CH2 PH2etilendiposfin (difos)CH3O CH2CH2 OCH3dimetilglikol (glime)

c. Ligan PolidentatLigan-ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor. Ligan ini dapat disebut tri, tetra, penta atau heksa dentatContoh:* Ligan tridentat : H2N-CH2CH3-NH-CH2CH2-NH2 (dietilendiamin(dien)) :-OOC-CH2-NH-CH2-COO- (iminodiasetato)

* Ligan tetradentat Ligan linier terbuka H2N-CH2CH2-NH-CH2

H2N-CH2CH2-NH-CH2

trietilentetramin (trien)


Klasifikasi Senyawa Kompleks Ligan siklikPorfirin

* Ligan pentadentat CH2-COO--OOC-CH2-NH-CH2CH2-N CH2-COO- etilendiamin triasetato *Ligan heksadentat-OOC-CH2 CH2-COO- N-CH2CH2-N-OOC-CH2 CH2-COO-EDTA


Klasifikasi Senyawa Kompleks1.2. Berdasarkan pada jenis ikatan koordinasi yang terbentuka. Ligan yang tidak mempunyai e- sesuai untuk ikatan dan orbital kosong ikatan yang terbentuk hanya ikatan misal NH3, RNH2

b. Ligan yang mempunyai dua atau tiga pasang e- bebas ikatan dan dengan ion logam. Contoh: N3-, O2-, F-, Cl-, Br-, I-

c. Ligan yang memiliki orbital -anti ikatan kosong dengan tingkatan energi rendah yang dapat menerima e- yang orientasinya sesuai dari logam. Contoh: CN-, py dan acac

d. Ligan yang tidak ada pasangan elektron bebasnya tetapi memiliki elektron ikatan , seperti alkena, alkina, benzen, dan anion siklo pentadienil

e. Ligan yg dapat membentuk 2 ikatan , dengan 2 atom logam terpisah dan kemudian membentuk jembatan. Sebagai contoh antara lain OH-, Cl-, F-, NH2-, O2-, CO, SO42-, dan O2-Kimia Anorganik Fisik

Klasifikasi Senyawa KompleksMacam-macam Atom LiganBerdasarkan pembentukan kompleks dengan atom yang berbeda, Pearson telah mengelompokkan ligan dan juga logam ke dalam atom keras (hard) dan lunak (soft)

Ion logam dengan orbital d hampir kosong atau terisi penuh elektron yang tidak dapat digunakan untuk pembentukan ikatan (logam alkali, alkali tanah, Al, Ga, Ir, Sn, Pb, Ti, Zn, Ag, Y, Sc, La, V, dst) disebut asam keras atau logam kelas (a)dan ligan yang membentuk kompleks secara kuat dengan logam-logam itu disebut basa keras atau basa kelas (a)

Logam-logam dengan orbital d-nya hampir penuh elektron yg dpt membentuk ikatan dengan ligan yg dpt menerima elektron orbital itu dalam orbital kosong yg sesuai disebut logam lunak atau logam atau asam kelas (b) sedangkan ligannya disebut ligan atau basa lunak atau basa kelas (b) sebagai contoh Cu(I), Hg(II), Pd(II), Pt(II), PR3, dstKimia Anorganik Fisik

Klasifikasi Senyawa KompleksJenis LogamSelain pengelompokan ion logam ke dalam kelas (a) dan (b), pengelompokan lebih bermanfaat dapat dilakukan berdasarkan konfigurasi elektronnya :

Ion dengan konfigurasi sama dengan gas muliaIon dengan 18 elektronIon pasangan inert (ns2)Ion logam transisi (ndx)

Tata Nama Senyawa KompleksPenamaan LiganLigan spesifik seperti: NH3aminH2Oakua NOnitrosilCOkarbonilPenamaan ligan lain diatur sebagai berikut:a. Ligan anionPenamaan ditambah dengan akhiran oContoh: O2-oksoOH-hidrokso CN-sianoNO2-nitritoSO42-sulfatoSO32-sulfito [Co(NO2)6]3-

b. Ligan Organik Radikal bebas diberi nama seperti namanya sendiri.Contoh: CH3metilC6H5fenil [Hg(CH3)2]+= dimetilraksa (I)

c. N2 dan O2 dinamakan dinitrogen dan dioksigen [Ru(NH3)5N2]2+Kimia Anorganik Fisik

Tata Nama Senyawa Kompleks2. Penamaan Logam * Kompleks kation dan netral penamaan diakhiri dengan nama logam yang diikuti dengan bilangan oksidasi logam dalam nomor Romawi. Contoh : nikel (II), besi (II)

* Kompleks anion nama logam dalam bahasa latin diakhiri dengan akhiran at dengan tingkat oksidasi formalnya dalam kurung Contoh : perat, cuprat, argentat [Fe(NH3)6]2+: heksaaminbesi (II) [FeCl4]2-: tetrakloroferrat (II)Kimia Anorganik Fisik

Tata Nama Senyawa Kompleks3. Awalan yang menunjukkan bilangan Bila terdapat ligan yang sama 2 : di (bis)3 : tri (tris)4 : tetra (tetrakis)5 : penta (pentakis)6 : heksa (heksakis)7 : hepta, dst


Tata Nama Senyawa KompleksNote : bis, tris, tetrakis, dst digunakan jika ligannya senyawa organik yang sudah menggunakan awalan di, tri, tetra, dst.

[Co(NH3)5CO3]ClPentaaminkarbonatokobal(III)klorida

Mo[(C6H5)2PCH2CH2P(C6H5)2]2(N2)2 bis(1,2-difenilfosfinoetana) bis(dinitrogen)molibdenium(o)

4. Urutan Penulisan * Ligan-ligan ditulis pertama kemudian diikuti logam pusat pada akhir * Ligan netral ditulis lebih dahulu, diikuti ligan anion yang ditempatkan dalam urutan abjad jika isomer khusus tidak diinginkan * Dalam kompleks bujur sangkar mungkin diperlukan penulisan khusus untuk menunjukkan isomer geometri

[Co(NH3)4Cl2]+Cl-tetraamindiklorokobalt(III)klorida [Co(NH3)3Cl2CO3]- untuk penentuan urutan ligan,awalan di, tri, dst tidak dipertimbangkanKimia Anorganik Fisik

Tata Nama Senyawa Kompleks5. Isomer Isomer ditunjukkan oleh awalan yang diikuti oleh (-) cis-[Pt(NH3)2Cl2] : cis-diamindikloroplatina(II) * Untuk ligan ambidentat : dibedakan penempatan simbol atom yang terlibat dalam koordinasi SCN- tiosianato (N atau S)(NH4)3[Cr(NCS)6]: amonium heksatiosianato-N-kromat(III)(NH44)2[Pt(SCN)6]: amonium heksatiosianato-S-platinat(IV)O-N-O-nitrito (O atau N)

* Isomer geometri kompleks bujur sangkar, isomer yang berbeda ditunjukkan oleh penyusunan ligan yang diatur berdasarkan urutan posisinya. [Pt(Cl)(Br)(NH3)(py)]klorobromoamin piridin-platina(II) [Pt(Br)(Cl) (NH3)(py)]bromokloroamin piridin-platina(II)Kimia Anorganik Fisik

Tata Nama Senyawa Kompleks * Isomer optik dipakai tanda d atau (+) untuk zat yang putar kanan dan l atau (-) untuk zat putar kiri.(+) atau d-K3[Ir(C2O4)3]3 : (+) atau d-kalium trioksalatoiridat(III)(-) atau l-[Co(en)3]Cl3 : (-) atau l-tris(etilendiamin)kobal(III)klorida

6. Ligan Jembatan ligan yang atom donornya mengikat dua atau lebih atom pusat. Awalan digunakan untuk menandai ligan yang bertindak sebagai ligan jembatan. Ligan jembatan dipisahkan dengan tanda -

[(NH3)5Co-NH2-Co(NH3)4(H2O)]Cl5 pentaaminkobalt(III)- -amido-tetraaminakuakobalt(III) klorida

Ligan jembatan disebut lebih dahulu apabila senyawa kompleksnya adalah senyawa kompleks simetris.Contoh: di- -iodobis[diasetonitrillitium(I)]di- -klorobis[diaminplatina(II)]kloridaGAMBARKAN !!! Ion -hidroksobis[pentaaminkromium(III)]


Stereokimia Senyawa Kompleks


Stereokimia Senyawa KompleksIsomer STRUKTURALIsomer TautanIsomer KoordinasiIsomer PelarutIsomer Posisi Koordinasi Posisi LiganIsomer LiganIsomer IonisasiKimia Anorganik Fisik

Stereokimia Senyawa KompleksSenyawa koordinasi dapat mengalami dua macam stereisomer ruang yaitu :Isomer GEOMETRIIsomer OPTIKIsomer GEOMETRI terjadi antara dua isomer yg memiliki rumus kompleks sama tetapi penyusunan ruang dari beberapa ligan berbeda.

Isomer OPTIK terjadi apabila suatu senyawa dapat memutar bidang polarisasi yg berbedaKimia Anorganik Fisik

Stereokimia Senyawa KompleksIsomer ini tdk terdapat pd kompleks dgn struktur linier, trigonal planar atau tetrahedral, tetapi umum terdapat pd kompleks planar segiempat dan oktahedral.

Werner mengemukakan bahwa jika kompleks logam koordinat empat tipe [MA2B2] memiliki isomer geometri, misalnya isomer cis dan trans, maka dapat disimpulkan bahwa kompleks itu berbentuk bujur sangkar. Kompleks ini tdk mungkin berbentuk tetrahedral karena bentuk tetrahedral tdk memiliki isomer geometri.

Pada umumnya kompleks koordinat 4 dari sebagian besar ion Pd2+, Ag2+, Cu2+, Rh+, dan Ir+ berbentuk planarSedangkan ion Zn2+, Be2+, B3+, Cd2+, Al3+, Hg2+, Ga3+, Fe3+, dan Co2+ berbentuk tetrahedralISOMER GEOMETRIKimia Anorganik Fisik

Stereokimia Senyawa KompleksIsomer cis dan trans dapat dibedakan oleh:Momen dipol, senyawa trans dari [Pt[PEt3]2Cl2] akan mempunyai momen dipol yg dapat diabaikan karena adanya penghilangan momen ikatan dari masing-masing ikatan, tetapi isomer cis akan mempunyai momen dipol yang berartiSpektroskopi IR, isomer trans memberikan spektrum lebih sederhana daripada isomer cis karena pengurangan frekuensi stretching ikatan M-A dan M-B dalam isomer transMetode reaktivitas kimia. Dengan asumsi bahwa tdk ada perubahan struktur ligan, sederetan reaksi dpt dipakai untuk membedakan antara isomer trans dan cis

Untuk kompleks oktahedral, isomer cis-trans terjadi pada senyawa-senyawa dengan rumus umum:[MA4X2]contoh: [Cr(NH3)4Cl2]+[M(AA)2X2]contoh : [Co(en)2Cl2][MA4XY]contoh : [Co(NH3)4ClBr]+[M(AA)2XY]contoh : [Co(en)2ClBr]+M adalah logam-logam Co(III), Cr(III), Rh(III), Ir(III), Pt(IV), Ru(II) dan Os(II)ISOMER GEOMETRIKimia Anorganik Fisik


Stereokimia Senyawa KompleksIsomer lateral-diagonal (lat-diag isomerisme)Banyak dijumpai pada senyawa-senyawa kompleks organologamApabila ada dua ligan sejenis yang bersebelahan maka termasuk lat(lateral) sedangkan apabila ada dua ligan sejenis yg berseberangan termasuk diag(diagonal)

Isomer ini dianggap juga sebagai isomer cis-trans.Contoh:ISOMER GEOMETRI


Stereokimia Senyawa KompleksSelain isomer cis dan trans, dalam senyawa kompleks juga dikenal isomer Fac-Mer.Isomer ini hanya terjadi pada molekul dan ion kompleks oktahedral yg memiliki 3 ligan yg sama dan 3 ligan lain yg sama pula.

Apabila 3 ligan sejenis membentuk segitiga sama sisi (tdk melewati atom pusat) dan terletak pd salah satu muka oktahedral disebut dgn fac (facial)

Apabila 3 ligan sejenis membentuk segitiga sama kaki (melewati atom pusat) disebut dgn mer (meridional)

Contoh:fac-triaquatriklororutenium(III)mer-triqauatriklororutenium(III)ISOMER GEOMETRI


Stereokimia Senyawa KompleksIsomer optis adalah isomer yg disebabkan oleh perbedaan pemutaran bidang polarisasi sinar terkutup.Zat yg dapat memutar bidang polarisasi sinar terkutup disebut juga zat optis aktif

Yang memutar ke kanan disebut dextro (d atau +)Yang memutar ke kiri disebut levo (l atau -)Suatu molekul atau ion bersifat optis aktif, bila molekul atau ion tersebut tidak mempunyai bidang simetri.

Kompleks oktahedral banyak yg bersifat optis aktif. Senyawa atau ion dengan rumus umum [M(AA)3] mempunyai isomer optis, misalnya [Cr(C2O4)3]3-ISOMER OPTISKimia Anorganik Fisik

Stereokimia Senyawa KompleksSelain stereoisomer, senyawa koordinasi dapat menunjukkan adanya tipe isomer lain:TIPE LAIN ISOMERIsomer LiganIsomer ini disebabkan karena ligan suatu kompleks mempunyai beberapa bentuk isomer.Misalnya kompleks isomer o-, m-, dan p-toluen dengan ion logamIsomer IonisasiIsomer ini disebabkan adanya perbedaan ion yg dihasilkan dalam suatu proses ionisasi. Sebagai contoh kompleks [Co(NH3)5SO4]+Br- dan [Co(NH3)5Br]2+SO4 atau [PtNH3I]+Cl- dan [PtNH3Cl] +I-Isomer PelarutIsomer ini hal khusus dari isomer ionisasi yg melibatkan molekul pelarut. Jika air sebagai pelarut, isomer hidrat akan dihasilkan. Contoh terbaik yg telah dikenal adalah kromium klorida hidrat: [Cr(H2O)6]Cl3 violet, [Cr(H2O)5Cl]Cl2 hijau muda, [Cr(H2O)4Cl2]Cl yg memberikan masing-masing 3,2,1 mol ion klorida dalam larutanKimia Anorganik Fisik

Stereokimia Senyawa KompleksTIPE LAIN ISOMERIsomer KoordinatIsomer ini terjadi pada garam yang baik kation maupun anionnya merupakan ion kompleks. Satu atau lebih ligan dari kation dapat diganti oleh satu atau lebih ligan dari anion atau sebaliknya.Kompleks [Co(NH3)6][Cr(CN)6] dan [Co(CN)6][Cr (NH3)6] [Co(NH3)4][PtCl4] dan [Pt(NH3)4][CoCl4]Isomer PolimerisasiSebetulnya jenis ini tdk termasuk isomer tetapi dikatakan isomer oleh Werner. Kompleks yg mempunyai rumus molekul berbeda tetapi rumus empirisnya sama disebut isomer polimerisasi.Isomer LinkageJika ligan memiliki dua atau lebih atom berbeda yg dapat digunakan untuk berikatan dgn ion logam (ligan ambident), misalnya ligan CNS-, NO2-, S2O32-, atau CO(NH2)2, maka kompleks yg dihasilkan akan memiliki isomer linkage. Isomer ini dpt diidentifikasi dengan mudah menggunakan spektroskopi IR.Ramalkan isomerisme yg mungkin terjadi pada kompleks di bawah ini:[Ru(NH3)3I3][Cu(NH3)4][Fe(CN)6][Cr(NH3)2(H2O)2Br2]+[Pt(NH3)3Cl3][Co(NH3)5(NO2)]2+

Isomer lain dalam senyawa kompleks yg biasa ditemui adalah ISOMERISME SPIN (spin isomerism)Ali adalah anak dari Budi, maka Budi adalah dari ayahnya Ali.

Kimia Anorganik Fisik

Documents

Transcript of Kimia Anorganik Fisik