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

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-


Bilangan 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, 3

Bilangan Koordinasi : 6


Contoh 1:

Muatan pada atom pusat:


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


Table 25.2 Some Common Monodentate Ligands.


Tabel : Beberapa Ligan Polidentat p g(Agen Pengkelat)


Etilen Diamina


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


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...


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.


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.


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.


Contoh Keisomeran

Isomer IonisasiIsomer Ionisasi

[CrSO4(NH3)5]Cl [CrCl(NH3)5]SO4[CrSO4(NH3)5]Cl [CrCl(NH3)5]SO4

pentaaminsulfatochromium(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)


Isomer Ikatan


Isomer Geometri


Isomer Geometri


Isomer Optik


Isomer Optik


Bayangan Cermin


Aktivitas Optik

dextrorotatory d-

levorotatory l-


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


Kompleks Oktahedral dan Energi Orbital-d


Konfigurasi Elektron pada Orbital d

ΔPP

Hund’s rule pairing energy considerations

Δ > P Δ < P

p g gy

Spin rendah d4 Spin tinggi d4


Deret Spektrokimia

Large ΔLigan Medan Kuat

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

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

Small ΔLigan Medan LemahLigan Medan Lemah


Ligan Medan Kuat dan Lemah

Dua Kompleks d6 :Dua Kompleks d :


Efek Energi pada Sistem d10


Medan Kristal Tetrahedral


Medan Kristal Square Planar


6. Sifat Magnet Senyawa Koordinasi dan g yTeori Medan Kristal

Paramagnetism illustrated:


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


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.


Contoh 5 :

Tetrahedral: Square planar:


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.


Warna Kompleks

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

Efek Ligan terhadap warna Senyawa Koordinasi


Table 25.5 Some Coordination Compounds of Cr3+ and Their Colors


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+]

= β = 3 9 102K1= [[Zn(H2O)4]2+][NH3]= β1 = 3.9 10


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 β[[Zn(H2O)2(NH3)2]2+]

K K 8 2 104

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

K = β2 =[[Zn(H2O)4]2+][NH3]2

= K1 K2 = 8.2 104


Aspek Kesetimbangan Ion Kompleks

β4 = K1 x K2 x K3 x K4 = Kf


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


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 disebut sebagai labile liganAir disebut sebagai labile ligan.

Reaksi lambat (sering dimonitor melalui perubahanReaksi lambat (sering dimonitor melalui perubahan warna) disebabkan oleh non-labile ligan.


11. Aplikasi Kimia Koordinasip

• Hidrat– Kristal sering berada dalam bentuk terhidrat.g– Sejumlah tertentu molekul air per satuan rumus.


Kestabilan Bilangan Oksidasi

Co3+(aq) + e-→ Co2+(aq) E° = +1 82 VCo (aq) + e → Co (aq) E = +1.82 V

4 C 3+( ) + 2 H O(l) 4 C 2+( ) + 4 H+ + O ( )4 Co3+(aq) + 2 H2O(l)→ 4 Co2+(aq) + 4 H+ + O2(g)

E°cell = +0.59 V

tetapi:

Co3+(aq) + NH (aq) → [Co(NH ) ]2+(aq) K = 4 5x1033Co (aq) + NH3(aq) → [Co(NH3)6] (aq) Kf = 4.5x10dan

[Co(NH3)6]3+(aq) + e-→ [Co(NH3)6]2+(aq) E° = +0.10 V


Kation Sequestering

tetranatrium EDTAtetranatrium EDTA


Kation Sequestering

Log β : 10.6 (Ca2+), 18.3 (Pb2+), 24.6 (Fe3+).


Aplikasi Pada Sistem Biologi

chlorophyl aporphyrin


Warna pada Gemstones

Emerald Ruby

3BeO·Al2O3 ·6SiO2

y

Al2O3 + Cr3+ in Al3+ sites

+ Cr3+ in Al3+ sites


Documents

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