Kimia Anorganik

5/28/2018 Kimia Anorganik

1/29

KIMIA ANORGANIK III

TEORI IKATAN DALAM KOMPLEKS

Dosen Pengampu: Drs. Nofrizal Jhon, M.Si.

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS JAMBI

2013/2014


2/29

Nama Kelompok :

Magdalena Normalina .S F1C111053Novita Sari Simamora F1C111049

Hanna Laily Syarifa F1C111010

Dwi Sari Ningsih F1C111012

Carolin Fitriyani Ramadhan F1C111050

Diyah Tri Utami F1C111052

Bambang Pamungkas F1C111009

Kimia Anorganik 3


3/29

TEORI IKATAN DALAM KOMPLEKS

Teori ikatan valensi (Valence Bond Theory)

dikemukakan oleh Linus Pauling sekitar tahun1931.

Teori Medan Kristal mula-mula diajukan oleh

Bethe (1929) dan Vleck (19311935), dan mulai

berkembang sekitar tahun 1951.

Teori Orbital Molekul (OM).


4/29

TEORI IKATAN VALENSI

oTeori ini menyatakan bahwa ikatan antara ligan

dengan logam merupakan ikatan kovalen koordinasi,

dengan pasangan elektron bebas yang disumbangkan

oleh ligan.

oLogam pusat menyediakan orbital-orbital kosong yang

telah mengalami hibridisasi untuk ditempati oleh PEB

dari ligan.

oAtom logam sebagai asam Lewis mendapatkan

elektron dari ligan yang bertindak sebagai basa Lewis,

sehingga mendapatkan tambahan muatan negatif.


5/29

Pembentukan ikatan melibatkan beberapa tahapan:

meliputi promosi elektron

pembentukan orbital hibrida

pembentukan ikatan antara logam dengan ligan(overlap).

Ada dua pendekatan yang dapat digunakan untukmenerangkan hal ini :

ElektronetralitasLigan donor umumnya merupakan atom denganelektronegativitas yang tinggi, sehingga atom ligan tidakmemberikan keseluruhan muatan negatifnya, sehinggaelektron ikatan tidak terdistribusi secara merata antara logamdengan ligan.

BackbondingPada atom logam dengan tingkat oksidasi yang rendah,kerapatan elektron diturunkan melalui pembentukan ikatanbalik (backbonding) atau resonansi ikatan partial. Ion pusatmemberikan kembali pasangan elektron kepada ligan melaluipembentukan ikatan phi ().


6/29

Ada beberapa kelemahan dari Teori Ikatan Valensi:

o Sebagian besar senyawa kompleks merupakansenyawa berwarna, TIV tidak dapat menjelaskan

warna dan spektra elektronik dari senyawa

kompleks.

o

TIV tidak dapat menjelaskan mengapa kemagnetansenyawa dapat berubah dengan kenaikan suhu.

o Teori Ikatan Valensi tidak dapat memberikan

penjelasan yang memuaskan mengapa sejumlah

kompleks berada dalam bentuk kompleks orbital

luar.


7/29

TEORI MEDAN KRISTAL

Interaksi yang terjadi antara logam dengan ligan adalah

murni interaksi elektrostatik.

Logam yang menjadi pusat dari kompleks dianggap

sebagai suatu ion positif yang muatannya sama dengan

tingkat oksidasi dari logam tersebut.

Logam pusat ini dikelilingi oleh ligan-ligan bermuatannegatif atau ligan netral yang memiliki pasangan

elektron bebas (PEB).

Medan listrik pada logam akan saling mempengaruhi

dengan medan listrik ligan.


8/29

Dalam Teori Medan Kristal, berlaku beberapa

anggapan berikut :

ligan dianggap sebagai suatu titik muatan.

tidak ada interaksi antara orbital logam dengan

orbital ligan.

orbital d dari logam kesemuanya terdegenerasi dan

memiliki energi yang sama, akan tetapi, jika

terbentuk kompleks, maka akan terjadi pemecahan

tingkat energi orbital d tersebut akibat adanya

tolakan dari elektron pada ligan, pemecahan tingkat

energi orbital d ini tergantung orientasi arah orbital

logam dengan arah datangnya ligan.


9/29

Orbital d seringkali digunakan padapembentukan ikatan dalam kompleks.

Kelima orbital d tidak identik, dan dapat dibagimenjadi dua kelompok; orbital t2gdan eg.

Ligan medan kuat (strong field ligand)menyebabkan perbedaan energi yang besarantara orbital t

2g

dengan orbital eg

. Karenaenergi yang diperlukan untuk menempatkanelektron ke orbital eg yang tingkat energinyalebih tinggi lebih besar dibandingkan energi yangdiperlukan untuk memasangkan elektron,

elektron akan mengisi orbital t2g terlebih dahuluhingga penuh sebelum mengisi orbital eg.


10/29

Teori orbital molekul (OM) menggambarkan ikatan kovalenmelalui istilah orbital molekul yang dihasilkan dari interaksi

orbital-orbital atom dari atom-atom yang berikatan dan yang

terkait dengan molekul secara keseluruhan

Dikemukakan oleh Hund dan Mulliken, dapat menjelaskan

:

Sifat magnetik

Spektrum unsur atau senyawaKuat ikatan antara atom dalam molekul atau senyawa

Teori Orbital Molekul


11/29

o Didalam atom, setiap elektron dipengaruhi oleh inti dari

atom yang bersangkutan sedangkan didalam molekul setiap

elektron dipengaruhi oleh inti atom-atom yang membentukmolekul tersebut.

o Dengan memperhitungkan semua interaksi tersebut kedalam

persamaan schrodinger dan mencari penyelesaiannya, maka

diperoleh fungsi gelombang tertentu yang menggambarkantingkat energi elektron atau tingkat energi orbital molekultersebut.

o Karena setiap fungsi gelombang digambarkan orbital dari

elektron disekeliling inti dalam molekul, maka orbital tersebutdinamakan orbital molekul.


12/29

Yang paling umum membentuk orbital molekul adalah

(sigma) dan orbital (pi). Orbital sigma simetris disekitarsumbu antarnuklir. Penampang tegak lurus terhadap sumbu

nuklir (biasanya sumbu x) memberikan suatu bentuk elips.

Ini terbentuk dari orbital s maupun dari p dan orbital d yang

mempunyai telinga sepanjang sumbu antar nuklir. Orbital

terbentuk ketika orbital p pada setiap atom mengarah tegak

lurus terhadap sumbu antarnuklir. Daerah tumpang tindih

ada di atas dan di bawah sumbu ikatan
http://2.bp.blogspot.com/-QLiWh41ELRo/TuSAthvHXEI/AAAAAAAAAII/_szj29wC6-E/s1600/orbital+bonding+dan+non+bonding.png


13/29

Orbital atom yang mengambil bagian dalam pembentukan

orbital molekul harus memenuhi persyaratan sebgai

berikut:Orbital atom yang membentuk orbital molekulm harus

mempunyai energi yang dapat dibandingkan.

Fungsi gelombang dari masing-masing orbital atom harus

bertumpang tindih dalam ruangan sebanyak mungkin.Fungsi gelombang orbital atom harus mempunyai simetri

yang relatif sama dengan sumbu molekul.


14/29

Molekul diatomik heteronuklir / hetero-diatomikadalah molekul diatomik yang terbentuk dari atom duaunsur yang berbeda.

Diagram korelasi untuk molekul hetero-diatomik sangatberbeda dengan diagram korelasi molekul homo-diatomik. pada diagram molekul hetero-diatomik tingkatenergi masing-masing atom berbeda, hal ini disebabkanadanya keelektronegatifan.

Orde ikatan adalah ukuran pada molekul diatomik,dimana orde ikatan merupakan selisih jumlah elektron diorbital ikatan dengan jumlah ikatan elektron di orbitalnon ikatan yang kemudian dikalikan setengah.

Molekul-molekulDiatom Heteronuklir


15/29

MOLEKULDIATOMIKPERIODE 2

^.^

Molekul diatomik

Hetero-diatomik

E

X:

CO & NO

Homo- diatomik

E

X

:

Li2, Be2, B2, C2, N2,

O2, F2, dan Ne2

D K M


16/29

DIAGRAMKORELASIMOLEKUL

CO

CO yang konfigurasi elekron:

(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2p)4(2p)2

n = (1s)2(2s)2(2p)4(2p)2= 10

n* = (*1s)2(*2s)2 = 4

P = (n-n*)

P = (10-4) = 3

Sifat magnetik : Diamagnetik

1s

*1s

1s 1s

2s 2s

2s

*2s

2pz

*2pz

2p2p

2px

2py

*2px

*2py

2pz

2py

2px

2px

2py

2pz

Energi

Orbital atom C Orbital molekul CO Orbital atom O

Konfigurasi elektron Atom 6C = 1s22s22p2

Konfigurasi elektron Atom 8O = 1s22s22p4

Hetero-diatomik


17/29

Diagram Korelasi Molekul Be2

Be2yang konfigurasi elekron:

(1s)2(*1s)2 (2s)2(*2s)2

n = (1s)2(2s)2= 4

n* = (*1s)2(*2s)2= 4

P = (n-n*)

P = (4-4) = 0Sifat magnetik : Diamagnetik

2s

*2s 1s 1s

2s

*2s

2s 2s

Orbital molekul

Be2

Orbital atom BeOrbital atom Be

Konfigurasi elektron Atom 4Be = 1s22s2

Homo-diatomik


18/29

Metode orbital molekul dapat berlaku secara umum

terhadap molekul-molekul yang lebih besar.

Penerapan teori OM yang lebih umum dan sangatpenting dalam molekul-molekul poliato, meliputi ikatan

dalam deret planar. Satu golongan penting yang secara

kualitatif serupa walaupun secara terinci berbeda berbeda

adalah spesies simetris dengan rumus umum AB3 yang

planar. Contoh-contoh yang penting adlah BF3, CO3-2,NO3

-.

Teori Orbital MolekulBagi Molekul Poliatom


19/29

Untuk mengetahui sifat kelinearan dapat menggunakan

konsep baru yakni :

keadaan valensi

hibridisasi.

Suatu atom yang hanya memiliki orbital-orbital sdan p

dalam valensi dapat membentuk tiga jenis orbital hibrida,

bergantung kepada banyaknya elektron yang tersedia

untuk membuat ikatan: Hibridaspmemberikan molekul linear

Hibridasp2memberika molekul segitiga planar

Hibridasp3 memberikan molekul tetrahedral

Pendekatan IkatanTerlokalisasi (Keadaan

Valensi Dan Hibridisasi)


20/29

Bila tersedia orbital-orbital dbeserta orbitals danp, set

hibrida penting yang berikut ini:

Hibridisasi oktahedral, d2sp3.Hibridisasi segiempat planar, dsp2.

Hibridisasi tetrahedral, sd3.

Hibridisasi bipiramidal-trigonal, dsp3.

Hibridisasi piramidal-segiempat, dsp3.

Teori Ikatan Valensi mampu secara kualitatif menjelaskan

kestabilan ikatan kovalen sebagai akibat tumpang-tindih

orbital-orbital atom. Dengan konsep hibridisasi pun dapat

dijelaskan geometri molekul sebagaimana yang diramalkan

dalam teori VSEPR


21/29

Pembentukan ikatan melalui orbital yang palingsederhana dapat dicontohkan dalam pembentukan ikatanantar atom hidrogen dalam molekul H2.

orbital *(orbital molekul antibonding)

orbital (orbital molekul bonding)

PEMBENTUK NORBIT L

1s 1s


22/29

Orbital dapat terbentuk antara orbital px, py, pz, dxy, dxz, dandyz dari logam dengan orbital atom dari ligan yang tidak searahdengan orbital logam. Salah satu contoh bagaimana orbital dapat terbentuk antara orbital atom dari logam dengan orbital

atom yang dimiliki ligan ditunjukkan dalam gambar berikut :

Posisi orbital atom pz dari logam dan orbital pz ligan beradadalam posisi yang sejajar, sehingga juga dapat bergabung danmenghasilkan orbital molekul .

Pembentukan Orbital

-

- +

- + +

+ + - -

+ -


23/29

Adanya ikatan akan memperkuat ikatan antara logam dengan ligan,sehingga meningkatkan kestabilan kompleks. Ligan dapat berperan

sebagai akseptor atau donor , tergantung keterisian orbital yangdimiliki oleh ligan tersebut.

Ligan akseptor

Sejumlah ligan seperti CO, CN- dan NO+ memiliki orbital kosong

yang dapat bertumpang tindih dengan orbital t2g dari logam,

membentuk ikatan .

Ligan Donor

Sejumlah ligan tertentu memiliki orbital yang telah terisi elektron dan

mengalami overlap dengan orbital t2gdari logam, menghasilkan ikatan

. Rapatan elektron akan ditransfer dari ligan menuju logam melalui

ikatan ini. Selain dari ikatan yang terbentuk tadi, transfer elektron

dari ligan ke logam juga terjadi melalui ikatan .


24/29

Unsur Transisi Pembentuk Ikatan Valensi Senyawa Kompleks

Menurut teori asam-basa Lewis, ion logam transisi menyediakanorbital d yang kosong sehingga berperan sebagai asam Lewis

(akseptor pasangan elektron bebas) dan ion atau molekul netral

yang memiliki pasangan elektron bebas untuk didonorkan

berperan sebagai basa Lewis.

Senyawa kompleks dengan atom pusat logam besi (Fe) dan

mangan (Mn):1. Besi

Besi adalah logam paling banyak, dan dipercayai sebagai unsur

kimia ke sepuluh paling banyak di alam. Jumlah besi yang besar

di bumi disangka menyumbang kepada medan magnet bumi.

Simbolnya Fe ringkasan ferrumnama latin bagi besi. Besi adalah

logam yang dihasilkan dari bijih besi, dan jarang ditemui dalamkeadaan bebas.

Contoh ion kompleks adalah [Fe(CN)6]3-dan [FeCl6]

3-


25/29

[Fe(CN)6]3-

Atom Fe bermuatan 3+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d54s0. Oleh

karena atom Fe dapat mengikat enam molekul CN (bermuatan

negatif), atom Fe harus menyediakan enam buah orbital kosong.Proses hibridisasinya adalah sebagai berikut.

Konfigurasi atom Fe:

26Fe : [Ar] 4s23d6

Konfigurasi dari ion Fe3+:

26Fe3+: [Ar] 4s03p5

Oleh karena memerlukan enam orbital kosong, hibridisasi yang terjadiadalah d2sp3, yakni 2 orbital dari 3d, 1 orbital dari 4s, dan 3 orbital dari

4p. Keenam orbital d2sp3 selanjutnya dihuni oleh pasangan elektron

bebas dari molekul CN-. Dan molekul ini membentuk geometri

octahedral dengan kompleks orbital dalam.


26/29

[FeCl6]3-

Atom Fe bermuatan 3+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d54s0.

Oleh karena atom Fe dapat mengikat enam molekul Cl (negative 1),

atom Fe harus menyediakan enam buah orbital kosong. Proses

hibridisasinya adalah sebagai berikut.

Konfigurasi atom Fe:

26Fe : [Ar] 4s23d6

Konfigurasi dari ion Fe3+:

26Fe3+: [Ar] 4s03p5

Oleh karena memerlukan enam orbital kosong, hibridisasi yang

terjadi adalah sp3d2, yakni 1 orbital dari 4s, 3 orbital dari 4p, dan 2

orbital 4d. Keenam orbital sp3d2selanjutnya dihuni oleh pasangan

elektron bebas dari atom Cl dalam molekul Cl6.

Dan molekul ini membentuk geometri oktahedral dengan hibridisasi

sp3d2 dengan kompleks orbital luar.


27/29

[MnCl4]2-

Atom Mn bermuatan 2+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d54s0.

Oleh karena atom Mn dapat mengikat empat molekul Cl

(negative 1), atom Mn harus menyediakan empat buah orbitalkosong. Proses hibridisasinya adalah sebagai berikut.

Konfigurasi atom Mn:

25Mn : [Ar] 4s23d5

Konfigurasi dari ion Mn2+:25Mn

2+: [Ar] 4s03p5

Oleh karena memerlukan enam orbital kosong, hibridisasi yang

terjadi adalah sp3, yakni 1 orbital dari 4s, dan 3 orbital dari 4p.Keempat orbital sp3 selanjutnya dihuni oleh pasangan elektron

bebas dari atom Cl dalam molekul Cl4.

Dan molekul ini membentuk geometri tetrahedral dengan

hibridisasi sp3.


28/29

[Mn(NH3)6]2+

Atom Mn bermuatan 2+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d54s0.

Oleh karena atom Mn dapat mengikat enam molekul NH3 (netral), atom

Mn harus menyediakan enam buah orbital kosong. Hal ini dicapai melaluihibridisasi d2sp3. Proses hibridisasinya adalah sebagai berikut.

Konfigurasi atom Mn:

25Mn : [Ar] 4s23d5

Konfigurasi dari ion Mn2+:

25Mn2+: [Ar] 4s03p5

Oleh karena memerlukan enam orbital kosong, hibridisasi yang terjadi

adalah d2sp3, yakni 2 orbital dari 3d, 1 orbital dari 4s, dan 3 orbital dari 4p.

Keenam orbital d2sp3 selanjutnya dihuni oleh pasangan elektron bebas

dari molekul NH3.Dan molekul ini membentuk geometri oktahedral dengan

hibridisasi d2sp3dengan kompleks orbital dalam.


29/29

Documents

Kimia Anorganik