Bahasan 1. Teori Werner tentanggy Senyawa Koordinasi .• Ligan molekul netral umumnya tidak mengalami perubhbahan Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi ... Isomer Geometri Irwansyah,

  • View
    224

  • Download
    7

Embed Size (px)

Text of Bahasan 1. Teori Werner tentanggy Senyawa Koordinasi .• Ligan molekul netral umumnya tidak...

  • Ion Kompleks danIon Kompleks danSenyawa Koordinasi

    Irwansyah, M.Si

    Bahasan

    1 Teori Werner tentang Senyawa koordinasi :1 Teori Werner tentang Senyawa koordinasi : Tinjauan Ulang

    2 Ligang3 Tatanama4 Isomerisasi5 Ikatan dalam Ion Kompleks : Teori Medan Kristal6 Sifat Magnet Senyawa Koordinasi dan Teori Medan 6 Sifat Magnet Senyawa Koordinasi dan Teori Medan

    Kristal7 Warna Senyawa Kompleksy p

    Senyawa KoordinasiIrwansyah, M.Si

    Bahasan

    8 Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks9 Reaksi Asam-Basa Ion Kompleks10 Tatanama11 Aplikasi Kimia Koordinasip

    Fokus Warna pada batu permata

    Senyawa KoordinasiIrwansyah, M.Si

    1. Teori Werner tentang Senyawa Koordinasi : g yTinjauan Ulang

    Senyawa tersusun dari senyawa sederhana yang disebut senyawa koordinasi.

    CoCl3 and NH3. CoCl3 (NH3)6 dan CoCl3 (NH3)5. Reaktivitas yang berbeda terhadap AgNO3.

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Teori Werner

    Dua jenis valensi atau Kapasitas Ikatan. Valensi Primer.

    Berdasarkan jumlah e- suatu atom yang hilang j y g gketika membentuk ion.

    Valensi Sekunder. Berhubungan dengan ikatan dengan gugus lain,

    (ligands) pada atom pusat.

    [Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)6]3+ + 3 Cl-

    [CoCl(NH3)5]Cl2 [CoCl(NH3)5]3+ + 2 Cl-

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Bilangan Koordinasi

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Contoh 1 :Hubungan rumus Kompleks dengan Bilangan Koordinasi dan Bilangan Oksidasi Atom Pusat.g

    Berapakah bilangan koordinasi dan bilangan oksidasi Co dalam ion kompleks [CoCl(NO2)(NH3)4]+?dalam ion kompleks [CoCl(NO2)(NH3)4] ?

    Jawab:

    Kompleks memiliki ligan:1 Cl, 1 NO2, 4 NH3, 2, 3Bilangan Koordinasi : 6

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Contoh 1:

    Muatan pada atom pusat:

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • 2. Ligan

    Li d d l h b L i Ligand adalah basa Lewis. Mendonorkan pasangan elektron kepada atom pusat

    (A L i )(Asam Lewis).

    Ligand Monodentat. Menggunakan satu pasang elektron untuk membentuk

    satu titik pengikatan pada atom pusat. Ligand Bidentat.

    Menggunakan dua pasang elektron untuk membentuk dua titik ikatan pada atom pusat.

    Tridentat, tetradentat..polidentat

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Table 25.2 Some Common Monodentate Ligands.

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Tabel : Beberapa Ligan Polidentat p g(Agen Pengkelat)

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Etilen Diamina

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • 3. Tata Nama

    D l d li k Dalam penamaan dan menuliskan rumus senyawa kompleks, kation ditulis lebih awal, diikuti anion.

    Anion sebagai ligan ditulis dengan akhiran o Anion sebagai ligan ditulis dengan akhiran o. Biasanya :

    ida menjadi o ida menjadi o. ita menjadi ito.

    t menjadi t at menjadi ato. Ligan molekul netral umumnya tidak mengalami

    b hperubahan

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Tata Nama

    J l h li did h l i l h l ( fi ) Jumlah ligan didahului oleh awalan (prefix). Mono, di, tri, tetra, penta, hexa

    Jika nama ligan merupakan nama komposit Tempatkan nama dalam kurung dan diawali prefix:

    Bis, tris, tetrakis, pentakis...

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Tata Nama

    N li l bih l (b d k bj d) Nama ligan lebih awal,(berdasarkan abjad), diikuti nama atom pusat. Prefixes diabaikan dalam pengurutan abjad

    Bilangan Oksidasi atom pusat ditulis dengan angka Romawi.

    Jika kompleks merupakan anion diberi akhiran p pate pada nama atom pusat.

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Tata Nama

    A bil li k Apabila menuliskan rumus Simbol kimia atom pusat ditulis lebih awal, Diikuti rumus anion,

    Berdasarkan abjad. Dan kemudian rumus molekul netral,

    Berdasarkan abjad.

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • 4. Isomerisasi

    I Isomer. Berbeda dalam struktur and sifat.

    Isomer Struktural. Berbeda pada struktur dasar.

    Stereoisomer. Same number and type of ligands with the same mode yp g

    of attachement. Differ in the way the ligands occupy space around the

    metal ion.

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Contoh Keisomeran

    Isomer IonisasiIsomer Ionisasi

    [CrSO4(NH3)5]Cl [CrCl(NH3)5]SO4[CrSO4(NH3)5]Cl [CrCl(NH3)5]SO4pentaaminsulfatochromium(III) chloride pentaaminchlorochromium(III) sulfate

    Isomer Koordinasi

    [Co(NH3)6][CrCN6]hexaaminecobalt(III) hexacyanochromate(III)

    [Cr(NH3)6][CoCN6]hexaaminechromium(III) hexacyanocobaltate(III)hexaaminecobalt(III) hexacyanochromate(III) hexaaminechromium(III) hexacyanocobaltate(III)

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Isomer Ikatan

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Isomer Geometri

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Isomer Geometri

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Isomer Optik

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Isomer Optik

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Bayangan Cermin

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Aktivitas Optik

    dextrorotatory d-

    levorotatory l-

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    5. Ikatan dalam Ion Kompleks: pTeori Medan Kristal

    Menganggap ikatan dalam Kompleks merupakan tarikan elektrostatik antara suatu inti muatan positif dan elektron pada ligand. Elektron pada atom pusat menolak elektron ligan. Fokus pada elektron d atom pusat.p p

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Kompleks Oktahedral dan Energi Orbital-d

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Konfigurasi Elektron pada Orbital d

    PP

    Hunds rule pairing energy considerations

    > P < P

    p g gy

    Spin rendah d4 Spin tinggi d4

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Deret Spektrokimia

    Large Ligan Medan Kuat

    CN- > NO2- > en > py NH3 > EDTA4- > SCN- > H2O >

    ONO- > ox2- > OH- > F- > SCN- > Cl- > Br- > I-

    Small Ligan Medan LemahLigan Medan Lemah

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Ligan Medan Kuat dan Lemah

    Dua Kompleks d6 :Dua Kompleks d :

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Efek Energi pada Sistem d10

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Medan Kristal Tetrahedral

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Medan Kristal Square Planar

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    6. Sifat Magnet Senyawa Koordinasi dan g yTeori Medan Kristal

    Paramagnetism illustrated:

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Contoh 4:Menggunakan Deret Spectrokimia untuk Memprediksi Sifat Magnet.g

    Berapa elektron tunggal yang anda perkirakan dalam kompleks oktahedral [Fe(CN)6]3-?oktahedral [Fe(CN)6] ?

    Jawab:

    F [A ]3d64 2Fe [Ar]3d64s2

    Fe3+ [Ar]3d5Fe [Ar]3d

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Contoh 5 :Menggunakan Teori Medan Kristal untuk Memprediksi Struktur Kompleks dari Sifat Magnet.p f g

    Ion Kompleks[Ni(CN4)]2- diamagnetik. Gunakan teori medan kristal untuk menentukan strukturnyakristal untuk menentukan strukturnya.

    Jawab :

    Bilangan koordinasi 4 jadi oktahedral compleks tidak mungkinmungkin.

    Kompleks tetrahedral atau square planar.

    Gambar diagram level energi dan isi orbital dengan e-.Pertimbangkan sifat magnet.

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Contoh 5 :

    Tetrahedral: Square planar:

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    7. Warna Kompleks

    W P i Warna Primer : Merah (R), hijau (G) dan biru (B).

    Warna Sekunder: Dihasilkan dari pencampuran warna primer.

    Warna Komplementer: Warna sekunder merupakan komplemen warna primer.p p p Cyan (C), yellow (Y) and magenta (M) Penambahan suatu warna dan komplemennyaPenambahan suatu warna dan komplemennya

    menghasilkan warna putih.

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Warna Kompleks

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Efek Ligan terhadap warna Senyawa Koordinasi

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    Table 25.5 Some Coordination Compounds of Cr3+ and Their Colors

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    8. Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks

    Zn2+(aq) + 4 NH3(aq) [Zn(NH3)4]2+(aq)

    K =[[Zn(NH3)4]2+] = 4 1 108Kf [Zn2+][NH3]4

    = 4.1 10

    Pertukaran ligan merupakan proses bertahap dari ion yang terhidasi:

    [Zn(H2O)4]2+(aq) + NH3(aq) [Zn(H2O)3(NH3)]2+(aq) + H2O(aq) Step 1:[ ( 2 )4] ( q) 3( q) [ ( 2 )3( 3)] ( q) 2 ( q)

    K =[[Zn(H2O)3(NH3)]2+]

    = = 3 9 102K1= [[Zn(H2O)4]2+][NH3]= 1 = 3.9 10

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    8. Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks

    [Z (H O) (NH )]2+( ) NH ( ) [Z (H O) (NH ) ]2+( ) H O( )Step 2:

    [Zn(H2O)3(NH3)]2+(aq) + NH3(aq) [Zn(H2O)2(NH3)2]2+(aq) + H2O(aq)

    [[Zn(H2O)2(NH3)2]2+]K2 =

    [[Zn(H2O)2(NH3)2] ][[Zn(H2O)3(NH3)]2+][NH3]

    = 2.1 102

    [Zn(H2O)4]2+(aq) + 2 NH3(aq) [Zn(H2O)2(NH3)2]2+(aq) + 2 H2O(aq)

    Kombinasi step 1 dan 2:

    K [[Zn(H2O)2(NH3)2]2+] K K 8 2 104

    ( 2 )4 ( q) 3( q) ( 2 )2( 3)2 ( q) 2 ( q)

    K = 2 = [[Zn(H2O)4]2+][NH3]2= K1 K2 = 8.2 104

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

  • Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks

    4 = K1 x K2 x K3 x K4 = Kf

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    9. Reaksi Asam-Basa Ion Kompleksp

    [Fe(H O) ]3+(aq) + H O(aq) [Fe(H O) (OH)]2+(aq) + H O+(aq)[Fe(H2O)6]3+(aq) + H2O(aq) [Fe(H2O)5(OH)]2+(aq) + H3O+(aq) Ka1 = 9x10-4

    [Fe(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H2O(aq) [Fe(H2O)4(OH)2]2+(aq) + H3O+(aq) Ka2 = 5x10-4

    Irwansyah, M.Si Senyawa Koordinasi

    10. Aspek Kinetik

    [Cu(H2O)4]2+ + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2+ + 4 H2Ocepat

    [Cu(H2O)4]2+ + 4 Cl- [Cu(Cl)4]2- + 4 H2Ocepat [Cu(H2O)4] + 4 Cl [Cu(Cl)4] + 4 H2Ocepat

    Air