Upload
eddy-pengen-jadi-hokage
View
65
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
BAB 11. SENYAWA KOMPLEKSDAN POLIMER
11.1 KIMIA LOGAM TRANSISI
11.2 PEMBENTUKAN KOMPLEKS KOORDINASI
11.3 ISOMERISASI DALAM KOMPLEKS KOORDINASI
11.4 PENERAPAN KIMIA KOORDINASI
11.5 KLASIFIKASI POLIMER
11.6 PROSES POLIMERISASI
11.7 POLIMER SINTETIK
11.8 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 KOMPLEKSKOORDINASI
• Logam transisi mampu membentuk kompleks
koordinasi
• Ion Logam
• Ligan
: Asam Lewis
: Basa Lewis
Misal [Cu(H2O)4]2+ - ion kompleks
[Cu(H2O)4]SO4.H2O
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 2-O Okso
NC6H5 Piridina -NCS Isotiosianato
-OH Hidrokso
Jenis Ligan Unidentat
JENIS LIGAN MULTIDENTAT
•
•
•
•
•
etilenadiamina
oksalato
o-fenantrolina
dietilenatriamina
trietilenatetramina
en
oks
o-fen
dien
trien
• etilenadiaminatetraasetat EDTA
Tentukan bilangan oksidasi atom logam pusat yang ter-koordinasidalam senyawa berikut:
CONTOH 11.1
a. K[Co(CN)4(NH3)2]b. [Os(CO)5]c. Na[Co(OH)3(H2O)3]
Penyelesaian
a. 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.
c.
Muatan ligan CO = 0 maka muatan senyawa kompleks = 0berarti biloks Os = 0
Biloks Na = +1 maka muatan ion kompleks = -1
muatan 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 yangbermuatan negatif.
2. Dalam tiap ion kompleks atau kompleks netral: atompusat (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 DALAMKOMPLEKS KOORDINASI
• ISOMER STRUKTUR•
1. 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 hijau3. 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 fotografi
AgBr (p) + S2O32- [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-
4[Au(CN)2]- + 4OH-
2Au(p) + [Zn(CN)4]2-
4Au(p) + 8CN- + O2 + 2H2O2[Au(CN)2]-(aq) + Zn(p)(aq)
4. Pengolahan air
menghilangkan logam tertentu dalam air dengancara pengkelatan
pengkelatan besi dengan EDTA
Fe2+ + EDTA [Fe(EDTA)]2-
[Fe2+] dalam air <<< tak menimbulkan endapan
walaupun ditambahkan basa
5. Membersihkan darah
pengikatan ion Ca2+ dalam darah dengan EDTA
6. Menghilangkan logam berat dalam tubuh
logam 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 SINTETIK
Ketahananterhadap ukuran
1. SERAT
serat (memanjang < 10% tanpa putus)
plastik (20–100%)
elastomer (100–1000%)
(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,pipa
Pengemas, 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 CH
CH3
n
CH2 CH nCl
CH2 CH n
11.8 POLIMER ALAMI
(1)(2)(3)(4)
KARETPROTEINPOLISAKARIDAASAM NUKLEAT
(1) KARET
CH3 H
H2C CH2
C C +H
H2C CH3
C C
CH2CH3 n n
2-metilbutadiena(isoprena)
n H2C CH C CH2
cis-poliisoprena(karet alam)
Adisi radikal bebasKatalis Ziegler-Natta
trans-poliisoprena(getah perca)
campuran cis- dan trans-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 yangbersebelahan:< 5% Sbanyak S
bahan elastiksangat keras & nonelastik
(ebonit)
Karet sintetik: - SBR- kopolimer butadiena + akrilonitril (NBR)- polibutadiena
Produksi sekarang < karet alam:- bahan baku makin mahal- meningkatnya minat orang akan ban
radial berserat
(2) PROTEIN
Monomer: asam-α-amino H2NCOOH -COOH
H -NH2
asambasa amfoter
R
Asam amino paling sederhana: R = H (glisina)
O H O
HO C CH2 N H + HO C CH2 NH2
H
O O
HO C CH2 N C CH2 NH2- H2O
glisina
ikatan peptidadiglisina
(suatu dipeptida)
Polimerisasi ⇒poliglisina/Nilon 2 (suatu polipeptida)
H2N
COOHH
CH3
COOH
NH2
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
Gugus Samping Alkil
Alanina
Valina
Leusina
Isoleusina
Gly
Ala
Val
Leu
Ile
–H
–CH3
–CH(CH3)2
–CH2CH(CH3)2
–CH(CH3)CH2CH3
Prolina Pro
(struktur seluruhasam amino)
H2C
CH2
NH CH
CH2
COOH
Lambang Struktur Gugus Samping
Gugus Samping Aromatik
Fenilalanina Phe
Tirosina Tyr
Triptofan Trp
Gugus Samping Mengandung Alkohol
Lisina
Arginina
Lys
Arg
–(CH2)4NH2
–(CH2)3NHC(NH2)=NH
Histidina Hys
Serina
Treonina
Ser
Thr
–CH2OH
–CH(OH)CH3
Gugus Samping Basa
CH2
CH2
OH
CH2 C
HCNH
CH2 C
HNCH
CH
N
Lambang Struktur Gugus Samping
Gugus Samping Asam
Asam aspartat
Asam glutamat
Asp
Glu
Gugus Samping Mengandung Amida
Asparagina Asn
Glutamina Gln
Gugus Samping Mengandung Sulfur
Sisteina
Metionina
Cys
Met
–CH2SH
–CH2CH2SCH3
–CH2COOH
–(CH2)2COOHO
C C NH2
H2O
C C C NH2
H2 H2
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
R lebih meruah dan kurang terdistribusi
secara teratur ⇒menonjol keluar dari heliks
dan tidak saling mengganggu
protein memilin menjadi kumparan berputar-
kanan dengan ikatan hidrogen antara
C O dan H N pada asam amino ke-4.
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 tidak
berdekatan satu sama lain.
berfungsi menurunkan penghalang aktivasi suatu reaksi.
bekerja selektif pada kelompok substrat yang terbatas.
1 H
C OH
C H
C OH
C OH
CH2OH
1 OH
(3) POLISAKARIDA
1. Monosakarida: gula sederhana
CnH2nOn (n = 3,4,5,6 = triosa, tetrosa, pentosa, heksosa)
Polihidroksialdehida ⇒aldosaContoh: glukosa
OH
H
HO
H
H
H
HO 4
HO
6CH2OH5
H3
H
H
HO 4
HO
6
5
H3
H
1C
2
3
4
5
cincinmembuka
di sini
OH
2OH
cincinmembuka
di sini
OH
2OH
OH
(a) α-D-glukosa
H
(c) β-D-glukosa
CH2OH6
(b) D-glukosarantai terbuka
4 atom C-kiral 24 =16 gula aldoheksosaSelain glukosa, yang alami: D-galaktosa (gula susu laktosa)
D-manosa (gula tumbuhan)
OH
H 4
1 H
Polihidroksiketon ⇒ketosaContoh: fruktosa (buah dan madu)
HO
HO
H
1CH2OH
2C O
HO 3C H
H 4C OH
CH2OH6
1
HOH2C2
3
OH4H
H
5
H 5C OHCH2OH6
cincinmembuka
di sini
O
H
H
HO 3
HO4
H5 6 H
H
cincinmembuka
di sini
1CH2OH2 O
OH
(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)
OH
O
OH
CH2OH
CH2OH
OH
2 1OH
H
H
4
HO
6
5
H3
H
α-D-glukosa
OH
2OH
LAKTOSA
6
5
HHO
3H
β-D-galaktosa
H
O H HO
O
OH
2OH 1
HO 4
HO
6CH2OH5
H3
H
CH2OH6
H CH2OH1
2
3
OH4H
5α-D-glukosa
β-D-fruktosa
H
SUKROSA
O
3. POLISAKARIDA
H
H
H
O
H
H
HH
O
HO
CH2OH
H
OH
O
H
HO
CH2OH
OHH
nPATI
polimer dari α-D-glukosa: dapat dimetabolisme manusiadan hewan
CH2OH
H
H
H
HO
H
H
O
O
HO
OH
OH
HO
H
H
n
HO
H
CH2OH
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, pasangan
basa komplementer C & G, A & T
LATIHAN SOAL-SOAL
1. Tentukan bilangan oksidasi logam dalam setiapkompleks 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]I
c. 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
c. etilendiaminatetraasetat
e. akuo
b. oksalato
d. amina
f. floro
6. Tuliskan definisi dari:a. polimerc. Polimer termosete. Vulkanisasi
b. bahan sintetikd. monomerf. 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 ?