BAB 11. SENYAWA KOMPLEKSDAN POLIMER

11.1 KIMIA LOGAM TRANSISI11.2 PEMBENTUKAN KOMPLEKS KOORDINASI

11.3 ISOMERISASI DALAM KOMPLEKS KOORDINASI11.4 PENERAPAN KIMIA KOORDINASI11.5 KLASIFIKASI POLIMER11.6 PROSES POLIMERISASI11.7 POLIMER SINTETIK11.8 POLIMER ALAMI

11. 1 KIMIA LOGAM TRANSISI

Titik Leleh

W = 3410 oCHg = -39 oC

BILANGAN OKSIDASIsangat beragam

Dalam satu gol biloks ↑

Gol : Sc max +3Mn max +7

11. 2 PEMBENTUKAN KOMPLEKS KOORDINASI

• Logam transisi mampu membentuk komplekskoordinasi

• Ion Logam : Asam Lewis• Ligan : Basa Lewis

Misal [Cu(H2O)4]2+ - ion kompleks

[Cu(H2O)4]SO4.H2O

Jenis Ligan Unidentat

Rumus Nama Rumus Nama Rumus Nama

Netral Anion Anion

OH2 Akuo NO2- Nitro F- Floro

NH3 Amina OCO22- Karbonato Cl- Kloro

CO Karbonil ONO- Nitrito Br- Bromo

NO Nitrosil CN- Siano I- Iodo

NH2CH3

Metilamina SCN- Tiosianato O2- Okso

NC6H5 Piridina NCS- Isotiosianato

OH- Hidrokso

JENIS LIGAN MULTIDENTAT

• etilenadiamina en• oksalato oks• o-fenantrolina o-fen• dietilenatriamina dien• trietilenatetramina trien• etilenadiaminatetraasetat EDTA

Tentukan bilangan oksidasi atom logam pusat yang ter-koordinasidalam senyawa berikut:

a. K[Co(CN)4(NH3)2]b. [Os(CO)5]c. Na[Co(OH)3(H2O)3]

CONTOH 11.1

Penyelesaiana. Biloks K = +1 maka muatan ion kompleks = -1.

muatan ligan NH3 = 0 dan CN = -1, maka biloks atom logampusat = (2 x 0) + (4 x -1) + (X) = -1; X = +3

b. Muatan ligan CO = 0 maka muatan senyawa kompleks = 0 berarti biloks Os = 0

c. Biloks Na = +1 maka muatan ion kompleks = -1muatan ligan H2O = 0 dan OH = -1, maka biloks atom logampusat = (3 x 0) + (3 x -1) + (X) = -1; X = +2

CONTOH 11.2Tafsirkan rumus senyawa kompleks dari nama-namasenyawa di bawah ini:

a. natrium trikarbonatokobaltat(3-)b. diaminadiakuodikloroplatinum(2+)bromidac. natrium tetranitratoborat(1-)

Penyelesaiana. Muatan ion kompleks = -3 diperlukan 3 kation Na

rumus senyawanya = Na3[Co(CO3)3]

b. Muatan ion kompleks = +2 diperlukan 2 anion Brrumus senyawanya = [PtCl2(NH3)2(H2O)2]Br2

c. Muatan ion kompleks = -1 diperlukan 1 kation Narumus senyawanya = Na[B(NO3)4]

PENULISAN RUMUS SENYAWA KOORDINASI

1. Penulisan: bermuatan positif terlebih dahulu baru yang bermuatan negatif.

2. Dalam tiap ion kompleks atau kompleks netral: atom pusat (logam) dituliskan dahulu, disusul ligan bermuatannegatif lalu ligan netral dan terakhir ligan bermuatanpositif. Penulisan ligan yang bermuatan sejenis diurutkanberdasarkan abjad dalam bahasa inggris dari tiap simbolpertama ligan

3. Baik ion kompleks maupun kompleks netral dituliskandalam kurung siku

TATA NAMA SENYAWA KOORDINASI

1. Penamaan: ion bermuatan positif lalu bermuatan negatif.2. Nama ion kompleks: ligan dahulu lalu ion logam pusatnya.

3. Urutan penamaan ligan: abaikan muatan ligan & urutkanberdasarkan urutan abjad nama ligan dalam bahasainggrisnya tetapi nama ligan tetap dituliskan dalam bahasaIndonesia

4. Aturan umum nama ligan:ligan bermuatan negatif: diberi akhiran -o dari namadasarnya (Cl-: klorida menjadi kloro)ligan bermuatan positif: diberi akhiran ium dari namadasarnya ( NH4

+: amonium)ligan bermuatan netral, diberi nama sesuaimolekulnya, kecuali beberapa ligan

5. Jumlah tiap jenis ligan dalam awalan Yunani.

6. Muatan ion kompleks dituliskan setelah nama atom logampusat tanpa jarak. Jumlah muatan ion kompleks ditulisdalam nomor Arab dan diikuti dengan tanda jenismuatannya di dalam tanda kurung

7. nama logam pada ion kompleks bermuatan negatif di beriakhiran at

11.3 ISOMERISASI DALAM KOMPLEKS KOORDINASI

•

• ISOMER STRUKTUR1. Isomer ionisasi, [PtCl2(NH3)4]Br2

[PtBr2(NH3)4]Cl2

2. Isomer akua, [Cr(H2O)6]Cl3 ungu[CrCl(H2O)5]Cl2.H2O biru hijau[CrCl2(H2O)4]Cl.2H2O hijau

3. Isomer koordinasi, [Co(NH3)6][Cr(CN)6] dan [Cr(NH3)6][Co(CN)6]

4. Isomer ikatan, ligan nitro –NO2 nitrito –ONO,siano (CN-) isosiano (NC-),tiosianato (SCN-) isotiosianato (NCS-)

• ISOMER RUANG

1. Isomer Geometri, cis- dan trans-2. Isomer Optik, bayangan cermin

11.4 PENERAPAN KIMIA KOORDINASI

1. Proses fotografiAgBr (p) + S2O3

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

2. Proses penyepuhanAnoda : Cu + 3CN- [Cu(CN)3]2- + e-

katoda : [Cu(CN)3]2- + e- Cu + 3CN-

3. Metalurgi emasekstraksi Au di alam dengan prosespengkompleksan oleh CN-

4Au(p) + 8CN- + O2 + 2H2O 4[Au(CN)2]- + 4OH-

2[Au(CN)2]-(aq) + Zn(p) 2Au(p) + [Zn(CN)4]2-

(aq)

4. Pengolahan airmenghilangkan logam tertentu dalam air dengancara pengkelatanpengkelatan besi dengan EDTAFe2+ + EDTA [Fe(EDTA)]2-

[Fe2+] dalam air <<< tak menimbulkan endapanwalaupun ditambahkan basa

5. Membersihkan darahpengikatan ion Ca2+ dalam darah dengan EDTA

6. Menghilangkan logam berat dalam tubuhlogam berat beracun seperti Hg dan Pb dapatdikompleks dengan EDTA

11.5 KLASIFIKASI POLIMER

11.6 PROSES POLIMERISASI

polimerisasi polimern monomer

POLIMERISASI

Adisi: tidak ada atom yang hilang

Kondensasi: 1 molekul kecil (umumnya H2O) lepas setiap penambahan1 monomer

Kopolimerisasi: > 1 jenis monomer ter-polimerisasi secara adisi/kondensasi ⇒ kopolimeracak

Pertautan silang (cross-linking):monomer memiliki ≥ 3 tapak reaktif

11.7 POLIMER SINTETIKserat (memanjang < 10% tanpa putus)

Ketahananterhadap ukuran plastik (20–100%)

elastomer (100–1000%)

1. SERAT (1) serat alami: kapas, wol, sutra(2) serat (semi) sintetik:

Nama Satuan Struktural Sifat Contoh Kegunaan

Rayon Selulosateregenerasi

Pengabsorpsi, lembut, mudahdiwarnai, pakaian yang tidak ‘cuci-pakai’

Gaun, jas, jubah, gorden, selimut

Asetat Selulosa terasetilasi Cepat kering, lemas, tahan susut Gaun, kemeja, gorden tebal, jok kursi

Nilon Poliamida Kuat, mengkilap, mudah dicuci, halus, kenyal

Karpet, jok kursi, tenda, layarperahu, stoking, tekstil mulur, tali

Dakron Poliester Kuat, mudah diwarnai, tahan susut Tekstil pres-permanen, tali, layar, benang

Akrilik(Orlon)

Hangat, ringan, kenyal, cepat kering Karpet, baju hangat, pakaianbayi, kaus kaki

CH2 CHC N n

2. PLASTIK⇒ dapat dicetak/diekstrusi ⇒ didinginkan/diuapkan pelarutnyaPlastik sintetik pertama: Bakelit

Nama Satuan Struktural Sifat Contoh Kegunaan

Polietilena Kerapatan tinggi: keras, kuat, kaku

Kerapatan rendah:lembut, lentur, jernih

Wadah cetakan, tutup, mainan, pipaPengemas, kantung sampah, botol semprot

Polipropilena Lebih kaku dan lebih kerasdaripada polietilena kerapatan-tinggi, titik leleh lebih tinggi

Wadah, tutup, karpet, koper, tali

Poli(vinilklorida)

Tidak mudah terbakar, tahanbahan kimia

Pipa air, atap, kartu kredit, piringan hitam

Polistirena Getas, mudah terbakar, tidaktahan bahan kimia, mudahdiproses dan diwarnai

Mebel, mainan, pelapisrefrigerator, isolasi

Fenolik Kopolimer fenol-formaldehida

Tahan panas, air, bahan kimia Perekat kayu lapis, penguatserat-kaca, papan rangkaian

CH2 CH2 n

CH2 CHCH3

n

CH2 CHCl

n

CH2 CH n

11.8 POLIMER ALAMI(1) KARET(2) PROTEIN(3) POLISAKARIDA(4) ASAM NUKLEAT

(1) KARET

H2C CH C CH2CH3

C CH2C

H

CH2

CH3

+ C CH2C

H

CH3

CH2n n2-metilbutadiena

(isoprena)cis-poliisoprena

(karet alam)trans-poliisoprena

(getah perca)

n

Adisi radikal bebas campuran cis- dan trans-Katalis Ziegler-Natta semua cis-

Karet alam: melelehlembek

tidak sepenuhnya kembali kebentuk semula jika diulur

Vulkanisasi(Goodyear, 1839) pembentukan jembatan disulfida (-S-S-) di

antara gugus –CH3 pada rantai yang bersebelahan:

< 5% S bahan elastikbanyak S sangat keras & nonelastik

(ebonit)

Karet sintetik: - SBR- kopolimer butadiena + akrilonitril (NBR)- polibutadiena

Produksi sekarang < karet alam:- bahan baku makin mahal- meningkatnya minat orang akan banradial berserat

(2) PROTEIN

Monomer: asam-α-amino H2NCOOH

RH

-COOH asam-NH2 basa amfoter

Asam amino paling sederhana: R = H (glisina)

HO C CH2

ONH

H + HO C CH2

ONH2 HO C CH2

ONH

C CH2

ONH2

- H2O

glisinaikatan peptida

diglisina(suatu dipeptida)

Polimerisasi ⇒ poliglisina/Nilon 2 (suatu polipeptida)

H2NCOOH

CH3

H NH2

COOH

CH3

H

levo (L-) dekstro (D-)

R=CH3 (alanina): 1 atom C kiral

Polipeptida harus dibangun dari 1 isomer optis saja agar sifatnya berulang(reproducible) ⇒ 20 asam α-amino alami hampir semua levo

Lambang Struktur Gugus Samping“Gugus Samping” Hidrogen

Glisina Gly –H

Gugus Samping AlkilAlanina Ala –CH3

Valina Val –CH(CH3)2

Leusina Leu –CH2CH(CH3)2

Isoleusina Ile –CH(CH3)CH2CH3

Prolina Pro (struktur seluruhasam amino)

CH2H2C

NH CH

CH2

COOH

Lambang Struktur Gugus SampingGugus Samping Aromatik

Fenilalanina Phe

Tirosina Tyr

Triptofan Trp

Gugus Samping Mengandung Alkohol

Lisina Lys –(CH2)4NH2

Arginina Arg –(CH2)3NHC(NH2)=NH

Histidina Hys

Serina Ser –CH2OH Treonina Thr –CH(OH)CH3

Gugus Samping Basa

CH2

CH2

OH

CH2 CHC

NH

CH2 C

HN

CH

CH

N

Lambang Struktur Gugus SampingGugus Samping Asam

Asam aspartat Asp –CH2COOHAsam glutamat Glu –(CH2)2COOH

Gugus Samping Mengandung AmidaAsparagina Asn

Glutamina Gln

Gugus Samping Mengandung SulfurSisteina Cys –CH2SH

Metionina Met –CH2CH2SCH3

CH2

CO

NH2

CH2

CO

NH2CH2

protein berserat (fibrous)Protein

protein globular

1. PROTEIN BERSERAT:a. Sutera: bentuk lembaran terlipat -β

monomer utama Gly dan Ala + sedikit

Ser dan Tyr ⇒ R cukup kecil

rantai protein ditaut-silang oleh ikatan

hidrogen

gugus nonhidrogen semuanya terletak

pada 1 sisi lembaran

gaya lemah antarlembaran membuat

lembaran menumpuk menjadi lapisan

⇒ sutera terasa halus

C O H N

b. Wol dan rambut: bentuk heliks-α

protein memilin menjadi kumparan berputar-

kanan dengan ikatan hidrogen antara

dan pada asam amino ke-4.

R lebih meruah dan kurang terdistribusi

secara teratur ⇒ menonjol keluar dari heliks

dan tidak saling mengganggu

C O H N

2. PROTEIN GLOBULAR

Contoh: Mioglobin (pembawa O2 dalam sel)Hemoglobin (pembawa O2 dalam darah)

Struktur terlipat tak beraturan:

a. Ada bagian berstruktur heliks-α/lembaran

dan bagian tidak beraturan.

b. R hidrokarbon menggerombol di daerah

yang menolak air dan R polar/bermuatan

cenderung tetap bersentuhan dengan air.

ENZIM:residu yang membentuk tapak aktif dan menentukan sifat katalitik tidakberdekatan satu sama lain.berfungsi menurunkan penghalang aktivasi suatu reaksi.bekerja selektif pada kelompok substrat yang terbatas.

(3) POLISAKARIDA1. Monosakarida: gula sederhana

CnH2nOn (n = 3,4,5,6 = triosa, tetrosa, pentosa, heksosa)

Polihidroksialdehida ⇒ aldosaContoh: glukosa

O

H

H

H

OH

H

HO

HO

CH2OH

HOH

CCCCCCH2OH

OH

OHHHHOOHHOHH

O

H

H

H

H

HHO

HO CH2OH

OH OH123

45

6

123

45

6

1

2

3

4

5

6

cincinmembuka

di sini

cincinmembuka

di sini

(a) α-D-glukosa (c) β-D-glukosa(b) D-glukosarantai terbuka

4 atom C-kiral 24 =16 gula aldoheksosaSelain glukosa, yang alami: D-galaktosa (gula susu laktosa)

D-manosa (gula tumbuhan)

Polihidroksiketon ⇒ ketosaContoh: fruktosa (buah dan madu)

HOH2C

CH2OH

H

HOOH H

H HO

OCCCCCH2OH

OCH2OH

HHOOHHOHH

O

H

H HH

OHH

OHHO

HO CH2OH

1

2

3

4

6

1

2

3 4

5

5

6

cincinmembuka

di sini

1

23

4 5 6

cincinmembuka

di sini

(a) cincin beranggota-5 (c) cincin beranggota-6(b) bentukrantai-terbuka

2. Disakarida: kondensasi dua gula sederhana melalui dehidrasiContoh: laktosa (gula susu); sukrosa (gula pasir dari tebu dan gula bit)

O

OH

H

H

OH

H

O

H

H

H

OH

H

H

HO

CH2OH

OH

HO

OH H

CH2OH123

45

6

123

45

6

α-D-glukosa

LAKTOSA

β-D-galaktosa

O

H

H

H

O

HCH2OH

CH2OH

H

OH H

H HOO

HO

HOOH

CH2OH

H1

23

45

6

6

1

2

3 4

5α-D-glukosa

β-D-fruktosa

SUKROSA

3. POLISAKARIDA

O

H

H

H

O

H

O

H

H

HH

O

HO

CH2OH

OH H

HO

CH2OH

OH H

nPATI

polimer dari α-D-glukosa: dapat dimetabolisme manusiadan hewan

O

H

H

H

H

HO

H

H

H

H

O

O

HO

CH2OH

OH

HO H

CH2OH

n

HO

SELULOSA

polimer dari β-D-glukosa: hanya dapat dicernabakteri pada saluran pencernaan kambing, sapi, rayap, dsb.

(4) ASAM NUKLEATMonomer: empat jenis nukleotida, salah satunya:

Nukleotida = nukleosida + asam fosfat (H3PO4)

Nukleosida = basa nitrogen + gula

D-ribosa RNA

D-deoksiribosa DNA

gulapurina

pirimidina

basanitrogen

Basa purina dan pirimidina:DNA:James Watson dan Francis Crick (1953):Heliks rangkap, antiparalel, pasanganbasa komplementer C & G, A & T

LATIHAN SOAL-SOAL1. Tentukan bilangan oksidasi logam dalam setiap

kompleks koordinasi ini: [VCl2(NH3)4], [Mo2Cl8]4-, [Co(OH)2(H2O)4]+, dan [Ni(CO)4]

2. Tuliskan rumus struktur untuk senyawa /ion kompleksyang memiliki nama:a. ion diaminabisoksalatokobaltat(1-)b. heksaaminakobalt(3+)klorida

c. kalium tetrakloropaladat(2-)

3. Tuliskan nama yang benar untuk senyawa kompleksberikut:a. NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] b. [Tc(CO)5]Ic. K[Mn(CN)5] d. [CoCl(NH3)4(H2O)]Br2

4. Gambarkan isomer geometri yang dihasilkan olehion kompleks berikut:a. [CuCl2(H2O)2]b. [PtI2(NH3)4]2+

c. [RuCl2(NH3)4]+

5. Tuliskan rumus dari ligan berikut ini besertasingkatannya, dan kelompokkan termasuk ke dalamjenis ligan apa.a. ortofenatrolin b. oksalatoc. etilendiaminatetraasetat d. amina

e. akuo f. floro

6. Tuliskan definisi dari:a. polimer b. bahan sintetikc. Polimer termoset d. monomere. Vulkanisasi f. Oligosakarida

7. Sebutkan contoh makromolekul yang berasaldari bahan alam dan bahan sintetik yang Andaketahui.

8. Apakah fungsi polimer untuk kehidupanmanusia.

9. Sebutkan dua jenis reaksi polimerisasi. Apakahperbedaan antara kedua polimerisasi tersebut ?