Sintesis Kimia AnorganikSINTESIS SENYAWA KOMPLEKS Fe EDTA

Tugas ini di buat guna memenuhi penilaian mata kuliah Sintesis AnorganikDosen Pengampu :Drs. Nofrizal Jhon, M.Si

Di susun oleh :Nama Anggota Kelompok X(Genap)

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIPROGRAM STUDI KIMIAUNIVERSITAS JAMBI2014KATA PENGANTARMakalah ini di susun berdasarkan salah satu bahan materi yang akan di bahas pada mata kuliah SINTESIS ANORGANIK yang di bimbing oleh Bapak Drs. Nofrizal Jhon, M. Si (NIP : 195704301990031002). Makalah yang berjudul sintesis Besi-EDTA ini dibuat untuk memberikan informasi tentang logam besi yang dapat di sintesis dengan menggunakan beberapa ligan salah satunya ialah ligan EDTA. Ion logam transisi memiliki sifat-sifat unik yang berbeda dari ion logam-logam lainnya seperti berbilangan oksidasi lebih dari satu, sifat katalitik, sifat magnet dan spektrum elektronik. Ion ini berperan besar dalam pembentukan senyawa kompleks karena memiliki orbital d yang belum seluruhnya terisi penuh dengan elektron sehingga mampu menerima pasangan elektron dari ligan untuk berikatan.Ion-ion logam transisi yang memiliki konfigurasi elektron valensi d6 seperti besi(II), mempunyai sifat magnet yang menarik. Dalam senyawa kompleksnya, ion besi(II) dapat memiliki perbedaaan jumlah elektron tak berpasangan pada keadaan spin tinggi (4) dan spin rendah (0). Keadaan spin tinggi (paramagnetik, S=2) dan spin rendah(diamagnetik, S=0) dari ion logam d6 ini, memiliki perbedaan momen magnet yang besar. Sifat magnet tersebut, dapat dimanfaatkan dalam sintesis senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan transisi spin [1]. Transisi spin tersebut dapat terjadi secara reversibel dan dapat diinduksi oleh perubahan suhu, tekanan atau iradiasi dan terjadi dalam beberapa nanodetik.Dalam tulisan ini akan disajikan tentang Besi, EDTA, sifat-sifat logam besi, strukutr dan proses sintesis Fe-EDTA.Semoga tulisan ini dapat memberi informasi bagi para peneliti dan pembaca.

DAFTAR ISIKata Pengantar ..............................................................................Daftar Isi .......................................................................................I. Pendahuluan ......................................................................II. Dasar Teori ........................................................................III. Besi (III) EDTA ................................................................Sifat Fisik dan Kimia ...............................................................IV. Sintesis Besi (III) EDTA ...................................................Metode Penelitian..........................................................Hasil Dan Pembahasan .................................................KESIMPULAN .............................................................................DAFTAR PUSTAKA ...................................................................

SINTESIS SENYAWA BESI

I. PENDAHULUANSenyawa koordinasi adalah salah satu senyawa yang memegang peranan penting dalam kehidupan manusia. Senyawa ini terbentuk karena adanya ikatan antara ligan yang berperan sebagai donor pasangan elektron (basa lewis) dengan ion pusat (logam) yang berperan sebagai akseptor pasangan elektron (asam lewis). Dewasa ini perkembangan ilmu senyawa koordinasi semakin pesat.Kajian dan penelitian tentang sintesis senyawa koordinasi juga semakin beragam. Salah satunya adalah penelitian tentang senyawa kompleks sebagai katalis. Dari beberapa penelitian telah dilaporkan bahwa senyawa kompleks besi memiliki peranan penting pada proses katalitik, yaitu sebagai active site katalis (Bauer, dkk 2008). Besi(III)-trifluoroasetat merupakan katalis dan baik digunakan pada reaksi diasetilasi aldehid dan tioasetilasi senyawa karbonil (Adibi, dkk 2008). Senyawa kompleks besimonoethanolamine dengan support silika baik digunakan sebagai katalis pada reaksi adisi 1-oktena, dimana semakin banyak kandungan besi pada senyawa kompleks akan meningkatkan aktivitas katalitiknya (Smirnov, dkk 2007). Silika yang diimpregnasi dengan senyawa kompleks [(5-C5H5)Fe(CO)2(THF)]+[BF4]+ memiliki daya katalitik yang lebih baik pada reaksi pembentukan siklopropana, atau aziridine dari senyawa diazo, olefin dan imina dibandingkan silika yang tidak diimpregnasi dengan senyawa kompleks (Redlich, dkk 2000). Senyawa kompleks yang bisa dijadikan sebagai katalis harus memiliki sifat yang stabil. Salah satu senyawa kompleks yang sangat stabil adalah senyawa kompleks yang membentuk khelat. Salah satu senyawa kompleks yang memiliki tingkat kestabilan tinggi adalah senyawa kompleks besi(III)-EDTA yang memiliki Kstab = 25,1 (Svenson, dkk 1989) Oleh karena itu pada penelitian ini disintesis dan dikarakterisasi senyawa kompleks besi(III)-EDTA sehingga nantinya bisa dimanfaatkan sebagai katalis. Selain murah dan mudah didapat, ion besi (III) memungkinkan untuk membentuk senyawa oktahedral jika berikatan dengan ligan EDTA. Sistem oktahedral senyawa koordinasi dari logam besi(III) ini mudah untuk dipelajari dan dikaji karakteristiknya.

II. DASAR TEORISenyawa koordinasi merupakan senyawa yang tersusun atas atom pusat dan ligan (sejumlah anion atau molekul netral yang mengelilingi atom atau kelompok atom pusat tersebut) dimana keduanya diikat dengan ikatan koordinasi. Ditinjau dari konsep asam-basa Lewis, atom pusat dalam senyawakoordinasi berperan sebagai asam Lewis (akseptor penerima pasangan elektron), sedangkan ligan sebagai basa Lewis (donor pasangan elektron).(Nuryono,2003)Kemagnetan senyawa kompleks misalnya, ditentukan dari banyaknya elektron tak berapsangan pada orbital d atom pusat, akibat dari kekuatan ligan yang mendesaknya, apakah ligan tersebut kuat atau lemah. Jika ligan tsb kuat elektron cenderung untuk berpasangan (spin rendah), jika ligan tsb lemah elekton lebih suka untuk tidak berpasangan (spin tinggi). Senyawa kompleks dapat berupa non-ion, kation atau anion, bergantung pada muatan penyusunnya. Muatan senyawa kompleks merupakan penjumlahan muatan ion pusat dan ligannya. Jika senyawa kompleks bermuatan disebut ion kompleks/spesies kompleks. Bilangan koordinasi pada senyawa kompleks menyatakan banyaknya ligan yang mengelilingi atom atau sekelompok atom pusat sehingga membentuk kompleks yang stabil. (Vogel, 1990).Bilangan koordinasi 6, berarti banyaknya ligan yang mengelilingi berjumlah 6. Bilangan koordinasi setiap atom pusat bersifat khas dan karateristik bergantung pada sifat alamiah logam, keadaan oksidasi, dan ligan-ligan lain dalam molekul.Antara atom pusat dengan ligannya terhubung oleh ikatan koordinasi, hanya salah satu pihak yaitu ligan yang menyumbangkan pasangan elektron untuk digunakan bersama, perpindahan kerapatan elektron pun terjadi dari ligan ke atom pusat. Namun, jika kerapatan elektron tersebar merata diaantara keduanya, maka ikatan kovalen sejatipun akan terbentuk.Reaksi pembentukan senyawa kompleks dapat dirumuskan sebagai berikut :M + nLMLndimana,M = ion logamL = ligan yang mempunyai pasangan elektron bebasn = bilangan koordinasi senyawa kompleks yang terbentuk (biasanya 2, 4, dan 6).Berdasarkan banyaknya pasangan elektron yang didonorkan, ligan dapat dikelompokkan menjadi,a.Ligan Monodentatyaitu ligan yang hanya mampu memberikan satu pasang elektron kepada satu ion logam pusat dalam senyawa koordinasi. Misalnya : ion halida, H2O dan NH3.b.Ligan Bidentatyaitu ligan yang mempunyai dua atom donor sehingga mampu memberikan dua pasang elektron. Dalam pembentukan ikatan koordinasi, ligan bidentat akan menghasilkan struktur cincin dengan ion logamnya (sering disebut cincin kelat). Ligan bidentat dapat berupa molekul netral (seperti diamin, difosfin, disulfit) atau anion (C2O42-, SO42-, O22-).

c.Ligan Polidentatyaitu ligan-ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor. Ligan ini dapat disebut tri, tetra, penta, atau heksadentat, bergantung pada jumlah atom donor yang ada. Ligan polidentat tidak selalu menggunakan semua atom donornya untuk membentuk ikatan koordinasi. Misalnya : EDTA sebagai heksadentat mungkin hanya menggunakan 4 atau 5 atom donornya bergantung pada ukuran dan stereokimia kompleks.HOOC-CH2CH2-COOHN-CH2-CH2-N HOOC-CH2 CH2-COOH Gambar struktur EDTASenyawa kompleks atau senyawa koordinasi, terbentuk karena adanya ikatan koordinasi antara ion pusat dengan ligan yang mengelilinginya. Ion logam transisi dapat berperan sebagai ion pusat, sedangkan yang bertindak sebagai ligan adalah ion negatif atau molekul yang mempunyai pasangan elektron bebas. Dalam teori mengenai struktur logam dalam kompleks dikenal 3 postulat dasar, yang dikemukakan oleh ahli kimia dari Swiss yaitu Albert Werner (1866-1919). Tiga postulat dasar tersebut yaitu :1. Beberapa ion logam mempunyai 2 jenis valensi yaitu valensi utama dan valensi tambahan atau valensi koordinasi. Valensi utama berkaitan dengan keadaan oksidasi ion logam, sedangkan valensi tambahan berkaitan dengan bilangan koordinasi ion logam.2. Ion-ion logam cenderung jenuh baik valensi utamanya maupun valensi tambahannya.3. Valensi koordinasi mengarah ke dalam ruangan mengelilingi ion logam pusat (Nuryano, 1999).Werner juga mengemukakan bahwa senyawa kompleks mampu menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu, oleh karena itu spektrumnya dapat diamati secara spektrofotometri serapan. Penyerapan cahaya oleh senyawa kompleks logam transisi ini menunjukkan bahwa ada energi yang diserap, terkait dengan elektron orbital d yang dimiliki oleh ion pusat. Besi terletak pada periode ke-4 dan golongan VIII B dalam sistem periodik, mempunyai nomor atom 26 dan berat atom 55,85 g/mol. Besi (Fe) merupakan logam transisi yang dapat terionisasi dalam beberapa bilangan oksidasi, tapi yang paling umum adalah besi dengan bilangan oksidasi +2 dan +3. Fe(II) dan Fe(III) dengan adanya satu ligan dapat membentuk senyawa kompleks. Besi yang murni adalah logam yang berwarna putih perak yang kukuh dan liat. Jarang terdapat besi komersial yang murni karena biasanya besi mengandung sejumla kecil karbida, silida, fosfida dan sulfida serta sedikit grafit. Besi memiliki titik leleh 1.5350C dan titik didih 2.700 0C (Vogel, 1990).Spektrofotometer adalah suatu instrumen untuk mengukur transmitans atau absorbansi suatu contoh sebagai fungsi panjang gelombang, di mana pengukuran terhadap sederetan sampel pada suatu panjang gelombang tunggal dapat pula dilakukan. Instrumen ini dapat dikelompokkan secara manual atau merekam atau pengelompokan lain yaitu berkas tunggal dan berkas rangkap. Spektrofotometer berkas tunggal biasanya dijalankan secara manual dan dimungkinkan untuk merekam suatu spektrum, sedangkan instrumen berkas rangkap umumnya merupakan perekaman automatik terhadap spektra serapan. Metoda spektrofotometer ini didasarkan atas interaksi antara materi dan larutan standar.

Suatu spektrofotometer memiliki komponen komponen penting sebagai berikut :1. Sumber energi cahayaSumber energi yang biasa digunakan adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram. Keluaran lampu wolfram ini memadai dari sekitar 325 atau 350 nm. Di bawah kira kira 350 nm, keluaran lampu wolfram itu tidak memadai untuk spektrofotometer dan haruslah digunakan sumber yang berbeda. Paling sering adalah lampu tabung tak-bermuatan (discas) hidrogen (atau deuterium) yang digunakan dari kira kira 175 ke 375 atau 400 nm.

2. MonokromatorMonokromator yaitu suatu alat untuk memencilkan pita sempit panjang panjang gelombang dari spektrum lebar yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Komponen yang penting dari sebuah monokromator adalah suatu sistem celah dari suatu dispersif. Radiasi dari sumber difokuskan ke celah masuk, kemudian disejajarkan oleh sebuah lensa atau cermin sehingga suatu berkas sejajar jatuh ke unsur pendispersi, yang berupa prisma atau kisi difraksi.

3. Wadah untuk sampelPada umumnya spektrofotometer melibatkan larutan dan karenanya kebanyakan wadah sampel adalah sel untuk meletakkan cairan ke dalam berkas cahaya spektrofotometer. Sel itu haruslah meneruskan energi cahaya dalam daerah spektral yang diinginkan; jadi sel kaca yang digunakan untuk daerah tampak, sel kuarsa atau kaca silika tinggi istimewa untuk daerah ultraviolet dan garam dapur alam untuk inframerah.

4. DetektorDetektor adalah alat untuk mengubah energi cahaya menjadi suatu isyarat listrik. Detektor dalam suatu spektrofotometer dapat memberikan kepekaan yang tinggi dalam daerah spektral yang diinginkan, respon yang linier terhadap daya radiasi, waktu respons yang cepat, dapat digandakan dan kestabilan tinggi atau tingkat bisingan yang rendah. Detektor fotolistrik digunakan dalam daerah tampak dan UV dan detektor yang didasarkan pada efek termal digunakan dalam inframerah. Detektor fotolistrik yang paling sederhana adalah tabung foton, berupa tabung hampa udara, dengan jendela yang tembus cahaya, yang berisi sepasang elektroda.

5. Amplifier (pengganda) dan rangkaian yang berkaitan yang membuat isyarat listrik itu bisa dibaca

6. Sistem pembacaan yang menyatakan besarnya isyarat listrik.Gambar 1. menjelaskan tentang diagram blok yang menunjukkan komponen-komponen sebuah spektrofotometer berkas tunggal. Anak panah tunggal menunjukkan energi cahaya, anak panah ganda menunjukkan hubungan listrik. Bagian optis dan bagian listrik dari instrumen itu bertemu pada detektor. Spektrofotometer yang biasanya digunakan dalam analisis adalah jenis spektrofotometer berkas tunggal yaitu spektronik 20 D.

Gambar 1. Diagram bagan sistem optis spektronik 20Kelinieran dari suatu metode analisis, menyebabkan sifat khusus dari parameter seperti serapan, tinggi puncak, area puncak dan respon sebagai fungsi dari komponen. Dengan menarik hubungan antara konsentrasi dengan absorbansi akan diperoleh suatu garis lurus. Suatu linieritas dapat dikatakan baik apabila koefisien korelasi (R) mendekati 1. Uji presisi adalah uji kedekatan hasil dari masing-masing replikasi. Penyimpangan yang diperbolehkan terhadap nilai dari masing-masing replikasi dinyatakan sebagai standar deviasi (SD) dan penyimpangan standar relatif (RSD). Metode analisis ini dapat dikatakan teliti dan baik apabila prosentase penyimpangan standar relatif kurang atau sama dengan 5%.Uji keberulangan kurva kalibrasi adalah uji presisi yang dilakukan untuk mengetahui apakah kurva kalibrasi yang dibuat dapat dipakai berulang atau tidak untuk beberapa replikasi sampel di bawah kondisi yang sama. Uji keberulangan ini berdasarkan nilai koefisien variasi (kv). Kurva kalibrasi yang dapat dipakai berulang jika nilai kv masih berada di bawah 5%. Variabel yang digunakan untuk uji ini adalah standar deviasi () dari slope (b) dan rata-rata slope. Koefisien variasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini :

III. BESI (III) EDTABesi(III)EDTA dengan rumus molekul [Fe(HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2]- memiliki nama sistematik IUPAC Etilendiamintetraasetatferat(III) sering disebut juga ferric versenate. Senyawa kompleks Besi(III)-EDTA memiliki struktur oktahedral, dimana ada interaksi antara gugus fungsi pada EDTA dengan logam ion pusat Fe, dua atom N dan empat atom O dari ligan EDTA terletak pada pojok-pojok oktahedral. Dalam senyawa koordinasi, EDTA4 berperan sebagai ligan. EDTA4- mengikat kation logam besi melalui dua amina dan empat gugus O dari gugus karboksilat (Anonim, 2012).

Sifat Fisik dan KimiaSifat kimia besi adalah mudah bereaksi dengan anion karbonat, hidroksida, klorida, sianida, sulfat, fosfat, oksigen dan belerang. Besi juga mudah membentuk senyawa kompleks, baik dengan ligan sederhana seperti sianida, karbonmonooksida, air dan ligan organic sederhana seperti C5H5. Dengan ligan yang lebih besar besi juga mudah membentuk senyawa kompleks. Contoh ligannya seperti, etilen diamin tetra asetat (EDTA), orthopenanthrolin, dan protein- protein yang ada dalam tubuh makhluk hidup. Dalam tubuh manusia, persenyawaan besi yang cukup banyak dapat dijumpai dalam persenyawaan hemeprotein atau non heme. Besi juga dapat ditemukan dalam darah dan juga dalam persenyawaan lainya, yang biasanya sangat berperan dalam transport oksigen atau juga untuk katalis.Dari hasil pengukuran dengan MSB (Magnetic Susceptibility Balance) diperoleh bahwa senyawa kompleks besi(III)-EDTA memiliki sifat kemagnetan 5,1 BM (Setyawati dan Irmina, 2010). Menurut Setyawati dan Irmina (2010), Senyawa kompleks ini bersifat asam dan larut dalam air. Selain itu EDTA merupakan ligan kuat, seharusnya bisa mendesak elektron pada orbital d besi untuk berpasangan. Namun kenyataannya tidak demikian. Hal ini bisa dijelaskan bahwa meskipun EDTA termasuk ligan kuat tetapi bentuk molekul EDTA besar dan bulky sehingga pasangan elektron bebas dari ligan lebih memilih masuk pada orbital terluar atom pusat. Senyawa kompleks [Fe(EDTA)] juga merupakan salah satu senyawa kompleks besi yang stabil (Kstab = 25,1) karena membentuk khelat dengan EDTA (Svenson et al., 1989).

Tabel. 1. Karakteristik fisika dan kimia Besi(III)-EDTABerat molekul344.05588 g/mol

Rumus molekulC10H12FeN2O8-

Donor ikatan H0

Akseptor ikatan H10

Massa eksak343.994307

Muatan formal-1

Kompleksitas293

Jumlah isotop0

Titik didih614.2 C pada 760 mmHg

Titik lebur325.2 C pada 760 mmHg

Jumlah ikatan kovalen2

Sumber :Pubchem(2012)

IV. SINTESIS BESI (III) EDTASetyawati dan Irmina (2010) melaporkan bahwa senyawa kompleks ini dapat disintesis dengan mereaksikan besi(III) dari senyawa FeCl3.6H2O dengan ligan EDTAdari Na-EDTA. Sebelum melakukan sintesis senyawa kompleks maka dilakukan penentuan panjang gelombangmaksimum, perbandingan stoikiometri, serta pengaruh pH pada pembentukan senyawa kompleks. Dari hasil tersebut akan disintesis senyawa kompleks dengan melarutkan NaH2EDTAH2O ke dalam air. Kemudian larutan dipanaskan sampai terbentuk larutan bening.Untuk menghilangkan kation Na+ maka larutan tersebut dilewatkan pada resin penukar kation Na+sehingga didapatkan senyawa HEDTA. Larutkan besi(III) klorida heksa hidrat ke dalam air kemudian tambahkan ke dalam larutan EDTA dan diaduk. Kemudian larutan dipanaskan sampai terbentuk endapan. Selanjutnya larutan didinginkan dan endapan disaring dengan corong buchner. Endapan yang terbentuk dicuci dengan air dingin untuk menghilangkan ion Fe(III) yang tersisa. Kemudian produk dicuci dengan etanol dan dikeringkan pada kertas saring Whetman (Setyawati dan Irmina, 2010).Dari penentuan stoikiometri diperoleh hasil bahwa perbandingan stoikiometri senyawakompleks = 1: 1 dengan proses pembentukan senyawa kompleks dilakukan pada pH 6 (Setyawati dan Irmina, 2010).Dari hasil sintesis yang dilakukan oleh Setyawati dan Irmina (2010) diperoleh padatan berwarna kuning dan senyawa hasil sintesis dikarakterisasi dengan spektroskopi UV-VIS, Infrared (IR) dan Magnetic Susceptibility Balance. Dari hasil analisis spektroskopi UV-VIS yang dilakukan diperoleh bahwa nilai panjang gelombang maksimumnya sebesar 398 nm sedangkan spektrum IR senyawa ini menunjukkan serapan khas vibrasi logam-ligan muncul pada serapan di bawah 500 cm.

METODE PENELITIANBahan-bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah bahan-bahan kimia yang memiliki kemurnian pro analisis (p.a) meliputi besi(III) triklorida heksahidrat FeCl3.6H2O, Na2H2EDTA.2H2O, dan akuades. Selanjutnya akan dilakukan analisis UV-VIS, FTIR, serta MSB. Sebelum melakukan sintesis senyawa kompleks maka dilakukan penentuan panjang gelombang maksimum, perbandingan stoikiometri, serta pengaruh pH pada pembentukan senyawa kompleks. Dari hasil tersebut akan disintesis senyawa kompleks dengan melarutkan NaH2EDTAH2O ke dalam 10 mL air. Kemudian larutan dipanaskan sampai terbentuk larutan bening.Untuk menghilangkan kation Na+ maka larutan tersebut dilewatkan pada resin penukar kation Na+ sehingga didapatkan senyawa HEDTA. Larutkan besi(III) klorida heksa hidrat ke dalam 10 mL air kemudian tambahkan ke dalam larutan EDTA dan diaduk. Kemudian larutan dipanaskan sampai terbentuk endapan. Selanjutnya larutan didinginkan dan endapan disaring dengan corong buchner. Endapan yang terbentuk dicuci dengan air dingin untuk menghilangkan ion Fe(III) yang tersisa. Kemudian produk dicuci dengan etanol dan dikeringkan pada kertas saring Whetman.

HASIL DAN PEMBAHASANPenentuan Panjang Gelombang Senyawa Kompleks [Fe(EDTA)]- Pada penelitian ini telah dilakukan penentuan panjang gelombang maksimum senyawa kompleks dengan mencampurkan larutan Fe3+ ke dalam larutan EDTA kemudian diukur panjang gelombangnya menggunakan spektrofotometer UV-VIS pada panjang gelombang 200-780 nm. Dari hasil analisis diperoleh bahwa panjang gelombang maksimum senyawa kompleks [Fe(EDTA)]- adalah 398 nm seperti pada Gambar 2. terlihat bahwa absorbansi maksimum terletak pada panjang gelombang 398 nm. Hal ini sesuai dengan teori warna yang menyebutkan bahwa suatu senyawa yang berwarna akan menyerap panjang gelombang pada warna komplementer warna senyawanya. Senyawa kompleks [Fe(EDTA)]- memiliki warna kuning, sehingga senyawa kompleks tersebut menyerap panjang gelombang di warna komplementer kuning yaitu ungu (380-450 nm).

Gambar 2. Panjang gelombang maksimum senyawa kompleks [Fe(EDTA)]-Pengaruh pH Pada Pembentukan Senyawa Kompleks [Fe(EDTA)]-Pembentukan senyawa kompleks sangat dipengaruhi oleh pH. Pada penelitian ini telah dilakukan pembentukan senyawa kompleks pada pH yang bervariasi, yaitu dari pH 2 sampai pH 11 dengan menambahkan NH4OH dan HOAc untuk mengontrol pHnya.. Hasil pembentukan senyawa kompleks berdasarkan pengaruh pH tertera pada Gambar 2. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa absorbansi maksimum pembentukan senyawa kompleks terdapat pada pH 6. Hal ini berarti pada pH 6 konsentrasi senyawa kompleks [Fe(EDTA)]- yang terbentuk paling banyak dibandingkan pH lainnya. Dengan perubahan pH larutan, konsentrasi senyawa kompleks yang terbentuk juga mengalami perubahan. Dari gambar di atas terlihat bahwa pada pH 5-7 pembentukan senyawa kompleks [Fe(EDTA)]- terjadi secara maksimal (Nowack dan Sigg, 1996). Senyawa kompleks terbentuk optimum pada pH 6 ditandai dengan nilai absorbansi yang paling tinggi pada maks 398 nm. Pada pH yang lebih tinggi dari pH optimum, absorbansi senyawa kompleks semakin turun karena senyawa kompleks yang terbentuk semakin sedikit.

Gambar 3. Pengaruh pH Pada Pembentukan Senyawa Kompleks [Fe(EDTA)]-Penentuan Rumus Senyawa Kompleks dengan Metode Perbandingan Mol Untuk dapat mensintesis senyawa koordinasi besi(III)-EDTA, terlebih dulu dilakukan penentuan stoikiometri antara besi(III) dengan ligan EDTA. Dari penentuan stoikiometri ini kita akan mendapatkan perbandingan mol antara besi(III) dan ligan EDTA yang digunakan untuk mensintesis senyawa koordinasi besi(III)-EDTA. Selain itu kita juga akan mengetahui jumlah ligan EDTA yang terikat pada ion pusat besi(III) sehingga akan memudahkan proses pengkajian secara teoritis. Hasil penentuan stoikiometri tertera pada Gambar 3. Pada gambar tersebut garis melewati titikpotong garis singgung kurva dengan sumbu X pada fraksi mol EDTA 0,5, sehingga diperoleh perbandingan fraksi mol antara Fe3+ dan EDTA sebesar 1:1. Hasil perbandingan ini terlihat bahwa satu mol ligan EDTA dapat berikatan dengan satu mol besi(III) sesuai dengan perbandingan mol besi(III) : EDTA = 1 : 1 dan membentuk senyawa koordinasi [Fe(EDTA)]- (Svenson, dkk. 1989).

Gambar 4. Penentuan Stoikiometri Senyawa Kompleks [Fe(EDTA)]-Identifikasi Senyawa Kompleks dengan Spektrofotometer Inframerah Analisis FTIR senyawa kompleks ini dilakukan pada bilangan gelombang 300-4000 cm-1 untuk mengetahui gugus fungsi senyawa kompleks dan interaksi yang terjadi antara logam dan ligan. Pada identifikasi ini dibandingkan spektra antara senyawa kompleks yang terbentuk [Fe(EDTA)]-, dan ligan EDTA.

EDTAPada spektra EDTA (Gambar 4) dapat dilihat bahwa terdapat serapan N-H terlihat pada 3387 dan 3525 cm-1. Sedangkan bilangan gelombang 3032 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi OH. Gugus fungsi C=O terlihat pada 1620 cm-1 sedangkan vibrasi COO- yang berasal dari ester pada 1396 cm-1. Frekuensi vibrasi C-C untuk alkana muncul pada serapan 1200-800 cm-1.

[Fe(EDTA)]-Pada spektra [Fe(EDTA)]- (Gambar 5) dapat dilihat bahwa terdapat serapan N-H pada 3487 cm-1. Serapan C=O muncul pada 1635 cm-1 sedangkan vibrasi C-O yang berasal dari ester pada 1381 cm-1. Sama seperti vibrasi C-O yang berasal dari ester pada senyawa Na[Fe(EDTA)], vibrasi C-O ini bergeser ke arah bilangan gelombang yang lebih rendah karena vibrasi dari C-O pada senyawa ini terikat pada logam Fe sehingga vibrasinya berkurang. Frekuensi vibrasi C-C untuk alkana muncul pada serapan 1200-800 cm-1. Serapan vibrasi ikatan antara logam Fe dengan ligan terlihat pada bilangan gelombang 300-600 cm-1, vibrasi ikatan Fe-N terlihat pada bilangan gelombang 347 nm. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa vibrasi ikatan logam dengan gugus N dari ligan akan muncul pada bilangan gelombang 300-390 cm-1. Sedangkan vibrasi Fe-O dari ligan EDTA muncul pada bilangan gelombang 470 cm-1. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa vibrasi logam dengan gugus O dari ligan akan muncul pada bilangan gelombang 600-400 cm-1 (Nakamoto, 1978).

Gambar 5. Spektra inframerah [Fe(EDTA)]-

Penentuan Sifat Kemagnetan Senyawa Kompleks Besi(III)-EDTADari hasil pengukuran dengan MSB (Magnetic Susceptibility Balance) diperoleh bahwa senyawa kompleks besi(III)-EDTA memiliki sifat kemagnetan 5,1 BM. EDTA merupakan ligan kuat, seharusnya bisa mendesak elektron pada orbital d besi untuk berpasangan. Namun kenyataannya tidak demikian. Hal ini bisa dijelaskan bahwa meskipun EDTA termasuk ligan kuat tetapi bentuk molekul EDTA besar dan bulky sehingga pasangan elektron bebas dari ligan lebih memilih masuk pada outer orbital atom pusat.

SIMPULAN1. Senyawa kompleks atau senyawa koordinasi, terbentuk karena adanya ikatan koordinasi antara ion pusat dengan ligan yang mengelilinginya.2. Dengan ligan yang lebih besar, besi juga mudah membentuk senyawa kompleks. Contoh ligannya seperti, etilen diamin tetra asetat (EDTA), orthopenanthrolin, dan protein- protein yang ada dalam tubuh makhluk hidup.3. Senyawa kompleks besi(III)-EDTA telah brhasil disintesis dengan perbandingan mol ligan dan atom pusat = 1:1. pH maksimum pembentukan senyawa kompleks ini adalah pH 6. 4. Hasil analisis FTIR mampu dibuktikan adanya vibrasi logam besi ke ligan EDTA. Sifat magnet senyawa kompleks besi(III)-EDTA adalah 5 BM.

DAFTAR PUSTAKAAdibi, H., Samimi, H.A., Iranpoor, N. (2008), Iron(III)trifluoroacetate: Chemoselective and RecyclabeLewis Acid Catalyst for Diacetylation of Aldehydes, Thioacetalization and Transthioacetalization of Carbonyl Compounds and Aerobic Coupling of Thiols, Chinese Journal of Chemistry, Vol. 26, hal. 2086-2092.Bauer, I., Knlker, H.J. (2008), Iron Complexes in Organic Chemistry, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, Weinheim.Nakamoto K., 1978, Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compound, Third Edition., John Wiley and Sons Inc, New York.Redlich, M., Mahmood, J.S., Mayer, M.F., Hossain, M.M (2000), Silica Supported Catalysis: A Practical use of an Iron Lewis Acid, Synthetic Communications, Vol. 30, hal. 1401-1411.Smirnov, V.V., Tarkhanova, I.G., Tsvetkov, D.S. (2007), Heterogeneous iron-containing catalysts for the reaction of CCl4 addition to a multiple bond, Kinetics and Catalysis, Vol. 48, No. 2, hal. 271-275.Svenson, A., Kaj, L., Bjrndal, H. (1989), Aqueous Photolysis of Iron(III) complexes of NTA, EDTA and DTPA, Chemosphere, Vol. 18, No. 9, hal. 1805-1808.