Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

10
Senyawa kompleks adalah senyawa yang mengandung paling tidak satu ion kompleks. Ion kompleks terdiri dari satu atom pusat(central metal cation) berupa logam transisi ataupun logam pada golongan utama, yang mengikat anion atau molekul netral yang disebut ligan (ligands). Agar senyawa kom- pleks dapat bermuatan netral, maka ion kompleks dari senyawa tersebut, akan bergabung dengan ion lain yang disebut counter ion. Jika ion kompleks bermu- atan positif, maka counter ion pasti akan bermuatan negative dan sebaliknya. Gambar 23.9 susunan dari senyawa kompleks Definisi RINGKASAN MATERI 14 OKTOBER 2012 KIMIA ANORGANIK SENYAWA KOMPLEKS Senyawa kompleks itu: Ada ion logam sebagai atom pusat Ada ligan yang berupa anion atau molekul netral Memiliki coun- ter ion supaya senyawa dapat dinetralkan PAGE 1 OF 10 Ion kompleks dideskripsikan sebagai ion logam dan beberapa jenis ligan yang terikat olehnya. Struktur dari ion kompleks tergantung dari 3 karakteristik, yaitu bilangan koordinasi, geometri dan banyaknya atom penyumbang setiap ligan: Bilangan koordinasi, geometri, dan ligan Ion Kompleks

description

Semoga bermanfaat :D

Transcript of Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

Page 1: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

Senyawa kompleks adalah senyawa yang mengandung paling tidak satu ion

kompleks. Ion kompleks terdiri dari satu atom pusat(central metal cation)

berupa logam transisi ataupun logam pada golongan utama, yang mengikat

anion atau molekul netral yang disebut ligan (ligands). Agar senyawa kom-

pleks dapat bermuatan netral, maka ion kompleks dari senyawa tersebut, akan

bergabung dengan ion lain yang disebut counter ion. Jika ion kompleks bermu-

atan positif, maka counter ion pasti akan bermuatan negative dan sebaliknya.

Gambar 23.9 susunan dari senyawa kompleks

Definisi

RINGKASAN MATERI

14 OKTOBER 2012 KIMIA ANORGANIK

SENYAWA KOMPLEKS

Senyawa kompleks

itu:

Ada ion logam

sebagai atom

pusat

Ada ligan yang

berupa anion

atau molekul

netral

Memiliki coun-

ter ion supaya

senyawa dapat

dinetralkan

PAGE 1 OF 10

Ion kompleks dideskripsikan sebagai ion logam dan beberapa jenis ligan yang terikat olehnya. Struktur

dari ion kompleks tergantung dari 3 karakteristik, yaitu bilangan koordinasi, geometri dan banyaknya

atom penyumbang setiap ligan:

Bilangan koordinasi, geometri, dan ligan

Ion Kompleks

Page 2: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

Bilangan koordinasi

Bilangan koordinasi adalah jumlah dari ligan-ligan yang terikat langsung oleh atom pusat.

Bilangan koordinasi dari Co3+ dalam senyawa [Co(NH3)6]3+ adalah 6, karena enam atom ligan (N

dari NH3) terikat oleh atom pusat yaitu Co3+. Umumnya, bilangan koordinasi yang paling sering

muncul adalah 6, tetapi terkadang bilangan koordinasi 2 dan 4 juga dapat muncul dan tidak me-

nutup kemungkinan bilangan yang lebih besar pun bisa muncul.

SENYAWA KOMPLEKS

Geometri

Bentuk (geometri) dari ion kompleks

tergantung pada bilangan koordinasi

dan ion logam itu sendiri. Tabel 23.6

memperlihatkan bahwa geometri ion

kompleks tergantung pada bilangan

koordinasinya 2, 4, dan 6, dengan be-

berapa contohnya. Sebuah ion kom-

pleks yang mana ion logamnya mem-

iliki bilangan koordinasi 2, seperti [Ag

(NH3)2]+, memiliki bentuk yang linier.

Atom penyumbang(donor atom)

Ligan-ligan dari ion kompleks merupakan anion ataupun molekul netral yang menyumbang satu

atau lebih atomnya untuk berikatan dengan ion logam sebagai atom pusat dengan ikatan kovalen.

Tabel 23.6

Bilangan Koordinasi dan Bentuk dari beberapa ion kompleks

PAGE 2 OF 10

Ligan dikelompokkan berdasarkan jumlah dari atom penyumbangnya (donor atoms). Monodentat, bi-

dentat dan polidentat. Ligan monodentat seperti Cl- dan NH3 dapat menyumbang satu atomnya untuk beri-

katan. Ligan bidentat dapat menyumbang dua atomnya dan ligan polidentat dapat menyumbang lebih dari

dua atomnya.

Tabel 23.7

Beberapa

ligan dalam

senyawa

kompleks

Page 3: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

Menentukan Rumus dan Nama dari Senyawa Kompleks

Hal yang penting diingat dalam menuliskan rumus dari senyawa kompleks adalah:

Kation ditulis terlebih dahulu baru anion

Contohnya, dalam penamaan [Co(NH3)4Cl2]Cl, kita menamakan kation [Co(NH3)4Cl2]+ dahulu sebelum

anion Cl-, sehingga namanya tetraamindiklorokobalt(III) klorida

Dalam ion kompleks, ligan harus diberi nama terlebih dahulu menurut urutan abjad, sebelum ion

logamnya. Contohnya dalam ion [Co(NH3)4Cl2]+

, 4 ligan NH3 dan 2 ligan Cl- diberi nama dahulu sebelum

ion logamnya, seperti penamaan pada contoh pertama

Penamaan dari ligan. Jika ligan tersebut merupa-

kan anion, maka pada akhir kata diberi imbuhan “o”.

contohnya jika ligannya F- maka diberi nama fluoro.

Jika ligan berupa molekul netral, maka ada penamaan

khusus yang harus diingat.

Jumlah dari ligan dapat ditulis dengan imbuhan di-, tri-,tetra-,penta- dll

Biloks dari atom pusat ditunjukkan dengan bilangan romawi, jika atom pusat tersebut memiliki bi

loks lebih dari satu. Seperti pada contoh pertama

Jika ion kompleks berupa anion, maka ion logam sebagai atom pusat,

diberi imbuhan “at” pada akhir kata. Sedangkan jika ion kompleks berupa

kation, maka ion logam ditulis dalam bahasa Indonesia

1

2

3

4

5

6

PAGE 3 OF 10

CONTOH

Tentukan nama dari senyawa Na3[AlF6] !

Dalam senyawa tersebut mengandung Na+ sebagai counter ion, dan [AlF6]3- sebagai anion

kompleks. Anion kompleks tsb memiliki enam(hexa-) ion F- (fluoro) sebagai ligan, jadi kita

menamakannya heksafluoro. Ion kompleks berupa anion, jadi ion logam harus diberi im-

buhan “at” menjadi aluminat, sehingga menjadi heksafluoroaluminat. Aluminium hanya

memiliki 1 biloks sehingga tidak memerlukan romawi. Counter ion positif diberi nama dahu-

lu baru ion kompleksnya, sehingga nama senyawa dari Na3[AlF6] adalah

natrium heksafluoroaluminat.

Page 4: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

Sejarah:

Alfred Werner dan Teori Koordinasi

PAGE 4 OF 10

Zat yang sekarang kita sebut senyawa koordinasi telah dikenal selama hampir 200 tahun ketika kimiawan

muda Swiss Alfred Werner mulai mempelajarinya pada tahun 1980-an. Dia menyelidiki serangkaian sen-

yawa seperti kobalt, ditunjukkan pada Tabel 23.10. di dalam tabel semua mengandung satu ion kobalt(III),

tiga ion kloridadan sejumlah molekul ammonia. Pada saat itu tidak ada teori yang dapat menjelaskan

bagaimana senyawa dengan rumus kimia yang mirip bahkan sama persis, dapat memiliki sifat yang ber-

beda-beda.

Setelah dilakukan eksperimen oleh werner ternyata mucul gagasan baru dari werner. Werner mengusulkan

suatu ide kompleks koordinasi. Kompleks koordinasi memiliki atom pusat dikelilingi oleh molekul atau

anion yang berikatan secara kovalen dengan jumlah yang tetap. Kompleks koordinasi bisa dalam keadaan

netral atau bermuatan. Untuk membentuk netral maka kompleks harus bergabung dengan counter ion. Da-

lam gagasannya werner juga mengusulkan dua jenis valensi, valensi primer dan valensi sekunder. Valensi

primer dikenal dengan biloks atom pusat sedangkan valensi sekunder dikenal dengan bilangan koordinasi.

Padahal werner adalah seorang ahli kimia organik, namun dia sangat berjasa dibidang anorganik terutama

senyawa kompleks. Maka, atas jasanya itulah werner mendapat penghargaan nobel pada tahun 1913

Page 5: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

Isomerisasi dalam Senyawa Kompleks

PAGE 5 OF 10

Isomer struktur

Dua senyawa yang memiliki rumus kimia yang sama, tetapi dihubungkan dengan atom yang berbeda

disebut isomer struktur. Senyawa kompleks memiliki dua jenis isomer struktur yakni isomer koordinasi

(posisi) dan isomer rantai

Isomer koordinasi, terjadi pada saat susunan dari ion kompleks berubah tetapi senya-

wanya tetap. Isomer ini terjadi ketika ligan dan counter ion saling bertukar posisi, sep-

erti pada [Pt(NH3)4Cl2](NO2)2 dan [Pt(NH3)4(NO2)2]Cl2

Isomer rantai, terjadi ketika susunan dari ion kompleks tetap sama namun terikat pada

ligan dengan atom penyumbang (donor atom) yang berbeda. Beberapa ligan dapat beri-

katan dengan ion logam dengan 2 atom penyumbang (donor atom). Contohnya ion ni-

trit dapat berikatan dengan pasangan atom N tunggal ( nitro, O2N: ) atau dengan atom

O ( nitrito, ONO: ) sehingga membentuk isomer rantai. [Co(NH3)5(NO2)]Cl2 dan [Co

(NH3)5(ONO)]Cl2

Isomer ruang (stereoisomers)

Isomer ruang (stereoisomers) adalah senyawa yang memiliki ikatan antar atom yang sama tetapi letaknya

berbeda dalam dimensi ruang. Isomer ruang terbagi dari 2 jenis yaitu isomer geometri dan isomer optic

Page 6: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

PAGE 6 OF 10

Isomer geometri (cis-trans isomers), terjadi

jika atom atau sekelompok atom disusun berbeda dalam

ruang relatif terhadap ion logamnya. Contohnya [Pt

(NH3)2Cl2] dapat mempunya 2 isomer geometri, isomer

yang pertama, ligan yang sama saling berhadapan dalam satu sisi dinamakan cis-diaminadikloroplatina

(II), sedangkan isomer kedua, ligan yang sama saling bersebrangan dinamakan trans- diaminadikloroplati-

na(II)

Isomer optic, terjadi ketika sebuah molekul dan bayangannya tidak dapat saling tumpang tindih.

Ion kompleks yang berbentuk octahedral memiliki banyak isomer optic, ini bisa ditunjukkan dengan

merotasikan satu isomernya dan melihat apakah dapat saling tumpang tindih dengan isomer yang lainnya

(bayangannya).

1

2

Page 7: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

PAGE 7 OF 10

Penerapan Teori Ikatan Valensi Pada Ion Kompleks

Dasar Teori untuk Pembentukan Ikatan dan Sifat dari Kompleks

Teori ikatan valensi, sangat membantu dalam menjelaskan pembentukan ikatan dan struktur dalam golon-

gan utama. Ikatan valensi ini juga berguna untuk menjelaskan pembentukan ikatan pada ion kompleks. Pa-

da pembentukan ion kompleks, orbital dari ligan yang telah terisi, elektronnya berhibridisasi (overlap) ke

orbital ion logam yang masih kosong. Ligan menyumbang pasangan electron bebasnya(basa lewis) untuk

diterima oleh ion logam(asam lewis) untuk membentuk satu ikatan kovalen dari ion kompleks. Pada

umumnya, untuk senyawa kompleks, jenis hibridisasi pada ion logam(atom pusat) akan menentukan ben-

tuk(geometri) dari ion kompleks tersebut.

OKTAHEDRAL

Ion heksaaminkrom(III), [Cr(NH3)6]3+, menggam-

barkan penerapan dari teori ikatan valensi untuk

kompleks berbentuk octahedral. Enam orbital

Cr3+ yang belum terisi (2 orbital 3d, 1 orbital 4s, 3

orbital 4p) akan bergabung membentuk orbital

d2sp3 dengan tingat energy yang sama, kemudian

6 molekul NH3 memberikan masing-masing satu

elektronnya untuk mengisi orbital yang masih

kosong. Electron dari orbital 3d yang tidak ber-

pasangan akan membuat ion kompleks menjadi

paramagnetic SEGI EMPAT DATAR

Ion logam dengan orbital d8 biasanya akan membentuk

ion kompleks berbentuk segi empat datar. Contohnya

dalam ion [Ni(CN)4]2-. 1 orbital 3d, 1 orbital 4s, dan 2

orbital 4p dalam Ni2+ akan bergabung membentuk em-

pat orbital dsp2. Di dalam orbital d8 dari Ni2+, terdapat

dua orbital yang setengah penuh, untuk membentuk

hibridisasi dsp2, maka electron dari salah satu orbital

akan mengisi orbital lainnya dan membiarkan satu or-

bital kosong. Orbital kosong ini akan bergabung

dengan orbital 4s dan 4p membentuk dsp2. Sifat dari

ion kompleks ini adalah diamagnetic karena semua

TETRAHEDRAL

Ion logam yang mempunyai subkulit d yang terisi

penuh, seperti Zn2+, biasanya akan membentuk

kompleks tetrahedral. Contohnya ion [Zn(OH)4]2-

.

1 orbital 4s dan 3 orbital 4p dalam Zn2+

berhibridisasi membentuk empat orbital sp3.

Page 8: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

PAGE 8 OF 10

Teori Medan Kristal Teori medan kristal (Bahasa Inggris: Crystal Field Theory), disingkat CFT, adalah sebuah model yang

menjelaskan struktur elektronik dari senyawa logam transisi yang semuanya dikategorikan sebagai kom-

pleks koordinasi. CFT berhasil menjelaskan beberapa sifat-sifat magnetik, warna, entalpi hidrasi, dan

struktur spinel senyawa kompleks dari logam transisi, namun ia tidak ditujukan untuk menjelaskan ikatan

kimia

Pemisahan Orbital d (splitting)

Diagram energy dari orbital menunjukkan bahwa semua orbital d memiliki energy

yang lebih tinggi dalam bentuk kompleks dibandingkan dalam bentuk keadaan

bebas. Ini disebabkan gaya tolak menolak dari ligan yang saling berdekatan. Teta-

pi, akan terjadi pemisahan energy orbital, antara 2 orbital d yang memiliki energy

yang lebih tinggi dengan dengan 3 orbital lainnya. Orbital yang lebih tinggi di-

namakan orbital eg, dan orbital yang lebih rendah dinamakan orbital t2g

Pemisahan energy dalam orbital ini disebut efek medan Kristal, dan perbedaan

energy antara eg dan t2g disebut energy pemisahan. Energy pemisahan ini di-

pengaruhi oleh ligan. Semakin kuat ligan, maka energy pemisahan semakin besar

dan sebaliknya. Besarnya energy pemisahan ini yang nantinya akan

mempengaruhi warna dan sifat magnetic dari kompleks

Page 9: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

PAGE 9 OF 10

Warna-warna cerah yang terlihat pada ke-

banyakan senyawa koordinasi dapat dijelaskan

dengan teori medan kristal ini. Jika orbital-d dari

sebuah kompleks berpisah menjadi dua ke-

lompok seperti yang dijelaskan di atas, maka

ketika molekul tersebut menyerap foton dari ca-

haya tampak, satu atau lebih elektron yang be-

rada dalam orbital tersebut akan meloncat dari

orbital-d yang berenergi lebih rendah ke orbital-d yang berenergi lebih tinggi, menghasilkan keadaam at-

om yang tereksitasi. Perbedaan energi antara atom yang berada dalam keadaan dasar dengan yang berada

dalam keadaan tereksitasi sama dengan energi foton yang diserap dan berbanding terbalik dengan gelom-

bang cahaya. Karena hanya gelombang-gelombang cahaya (λ) tertentu saja yang dapat diserap (gelombang

yang memiliki energi sama dengan energi eksitasi), senyawa-senyawa tersebut akan memperlihatkan

warna komplementer (gelombang cahaya yang tidak terserap)

Warna kompleks logam transisi

Sifat magnetic dari ion kompleks

Ion kompleks memiliki sifat magnetik. Sifat magnetik ini disebab-

kan adanya subkulit d yang tidak terisi penuh pada ion

pusatnya. Ion kompleks yang memiliki elektron yang tidak ber-

pasangan pada diagram pemisahannya bersifat paramagnetik dan

dapat ditarik oleh medan magnet. Sedangkan ion kompleks yang

memiliki elektron berpasangan pada diagram pemisahannya bersi-

fat diamagnetik dan dapat ditolak oleh medan magnet.

Page 10: Kimia Anorganik Senyawa Kompleks.pdf

SENYAWA KOMPLEKS

PAGE 10 OF 10

Senyawa kompleks terdiri dari ion kompleks dan counter ion pembuat netral. Ion kompleks mempunyai

atom pusat yang mengikat ligan berupa molekul netral atau anion dimana memiliki satu atau lebih atom

penyumbang untuk berpasangan. Bentuk senyawa kompleks yang paling sering dijumpai adalah octahe-

dral. Rumus kimia dan penamaan dari senyawa kompleks mengikuti aturan yang ditetapkan. Alfred Wer-

ner adalah orang yang pertama kali menemukan struktur dari senyawa kompleks. Senyawa kompleks

dapat memperlihatkan fenomena isomerisasi, bisa berupa stereoisomer ataupun constitutional isomers.

Teori medan Kristal menjelaskan warna dan sifat kemagnetan dari kompleks. Karena dipengaruhi oleh

ligan-ligan disekitarnya, energy pada orbital d terpisah. Besarnya energy pemisahan tergantung dari ion

logam dan kekuatan dari ligannya. Semakin kuat ligannya maka semakin besar energy pemisahannya dan

sebaliknya

KESIMPULAN

AHMAD ANDIKA HIMAWAN Teknik Kimia UNDIP 2012

Email: [email protected]