Chem- 3: Mekanisme Reaksi AnorganikLecture 1. Introduksi mekanisme, kinetik dan hukum laju. Klassifikasi reaksi Anorganik Reaksi Substitusi Ligand : dissosiatif, assosiatif, mechanisme interchange dan karakteristik umum. Transformasi Stereokimia.Reaksi Redoks Anorganik Reaksi yang melibatkan ligand ter-koordinasi. *MEKANISME-1

MEKANISME-1

Introduksi mekanisme reaksi dan kinetikMekanisme Reaksi: Kemajuan langkah yang mana berlangsungnya transformasi KIMIAMekanisme: dipostulasikan dengan dasar intermediete yang diobservasi,sebagai hasil, studi kinetika memainkan peran yang penting/ utama dalam mengelusidasi/ menentukan mekanisme reaksi. Kinetika (Tipe umum reaksi):Kasus 1: A B reaksi order 1

Kasus 2: A + B produk reaksi order 2krate = - d[A]/dt = d[B]/dt = k[A]; k = konstanta lajukrate= -d[A]/dt = - d[B]/dt = k [A][B] Contoh: Mn2(CO)10 2 Mn(CO)5

hk*MEKANISME-1

MEKANISME-1

A + B produk (Reaksi order-2 dapat dipelajari dibawah kondisi pseudo order-1)klaju = k [A][B]; bila d[B]/dt > [V(CO)6]*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Kasus 3: Reaksi konsekutif order-1

A BB Ck1k2 k1 [A] - k2 [B] = d[B]/dtk1 [A] = -d[A]/dt k2[B] = d[C]/dtContoh:A B k1 = k1[X] B C k2 = k2[X] (+ X) k1(+X) k2*MEKANISME-1

MEKANISME-1

kasus 4: A B reaksi reversible order-1 Laju = k1 [A] - k-1[B] K = Konstanta equilibrium = k1/k-1 ; Mengapa?

i.e. d[B]/dt ~ konstan k1 k-1A + B Claju = k[A] = (k1 [B] + k-1)[A] ; Bila pseudo order 1: [B] >> [A] k1k-1Contoh:

*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Kasus 5: A + B C D Reaksi konsekutif/ berurutan dengan langkah reversible

laju= d[D]/dt = k2[C]; if [B] >> [A] maka d[D]/dt = kobs {[A] + [C]}K1 = Konstanta equilibrium = k1/k-1 = [C]/[A][B]Jadi: k2K1[A][B] = kobs{[A] + [C]}; k2K1[B] = kobs{ 1 + K1[B]}kobs = k2K1[B]/1 + K1[B]k1k-1k2Contoh:[M(H2O)6]n+ + L [M(H2O)6]n+, L [M(H2O)5L]n+ + H2O *MEKANISME-1

MEKANISME-1

Profil Energi dan Mekanisme ReaksiKeadaan Transisi (TS)IntermediateReaktanReaktanProdukProdukEEKo-ordinat ReaksiKo-ordinat ReaksiGrGrGTSGTS*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Klassifikasi Reaksi Anorganik1. Reaksi melibatkan perubahan dalam kulit ko-ordinasi.1.1. Reaksi Addisi 1.2. ReaksDissosiasi1.3. Reaksi Substitusi1.4. Reaksi Rearrangement 2. Reaksi melibatkan perubahan bilangan oksidasi.3. Reaksi melibatkan perubahan ligand saat ter-koordinasi.*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Reaksi Substitusi : Mekanisme1. Dissosiatif (D)

2. Assosiatif (A)

3. Interchange (I)LnM X LnM + X LnM Y+ YLnM X + Y LnM LnM Y + XYXLnM X + Y LnM LnMY + XXYContoh: R3SiCl + OH- R3SiOH + Cl- [M(H2O)6]n+ + L [M(H2O)5L]n+ *MEKANISME-1

MEKANISME-1

Profil Energi Reaksi SubstitusiMekanisme DissosiatifMekanisme AssosiatifMekanisme Interchange*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Faktor Penting uyang menentukan Mekanismse Reaksi substitusi1. Labilitas Inertness (Keadaan LnM-X)Inert: Unsur Blok-s (hanya beberapa yang relatif inert); Kecil, e.g. Be2+, Mg2+Unsur Blok-d : d3 dan d6 dalam Oh high-field, e.g. CrIII, CoIII. Deret kedua dan ketiga.Labile:Unsur Blok-s : Besar, e.g. Na+, K+, Ba2+ dst Unsur Blok-d : Baris pwertama, geometris terdistorsi,d10Blok-f

2. Nucleophilicity (Nature of Y)*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Reaksi Penataan-Ulang/ RearrangementContoh: PF5; semua F ekivalen secara magnetik dalam spektrum 19F NMR.*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Mekanisme Trigonal twist: Merubah semua pasangan transMekanisme Bailar twist : berubahMekanisme Ray dan Dutt twist: perubahan facmer*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Reaksi melibatkan perubahan tingkat OksidasiMekanisme Outer-Sphere membutuhkan:Kompleks logam InertLigand yang tak dapat membentuk jembatanMekanisme Inner-Sphere membutuhkan:1. Kompleks logam yamg labil2. Ligand mampu membentuk jembatan. 3. Ligand menerima/mengirim e-*MEKANISME-1

MEKANISME-1

Reaksi melibatkan pergantian ligand saat ter-koordinasi*MEKANISME-1

MEKANISME-1

RingkasanKinetika dan mekanisme reaksi mempunyai hubungan yang dekat/ saling behubungan.Hukum laju tipe umum reaksi Anorganik diberikanTipe reaksi anorganik :Perubahan ruang/sphere ko-ordinasi.SubstitusiPerubahan bilangan oksidasi Perubahan stereokimiaPerubahan/penggantian ligand ter-koordinasi

*MEKANISME-1

MEKANISME-1