Kelompok 7 (kimia Anorganik Fisik).docx

KIMIA ANORGANIK FISIK SENYAWA KOMPLEKS

Kelompok 7 : 1. Fitri Indah Haryati

: 06101381621042

2. Mifthahul Jannah

: 06101381621044

3. Miranda Permata Sari

: 06101381621036

Dosen Pengampuh

: M. Hadeli L., Drs. M.Si

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2019

Sejarah Senyawa Kompleks Senyawa kompleks telah dikenal manusia sejak awal kemunculan ilmu kimia, misalnya adanya warna biru prusia (Prussian blue). Terobosan utama terjadi ketika Alfred Werner mengusulkan sebuah teori pada tahun 1893 bahwa Co(III) dapat mengikat enam ligan dalam geometri oktahedral. Teorinya memungkinkan peneliti untuk memahami perbedaan antara ikatan ion dan ikatan koordinasi dalam suatu senyawa, misalnya klorida dalam kobalt amina klorida dan dapat menjelaskan banyaknya isomer yang belum pernah dijelaskan sebelumnya. Pada tahun 1914, Werner mengusulkan kompleks koordinasi pertama yang disebut heksol.Heksol mengandung isomer optik, dan mematahkan teori bahwa senyawa karbon saja yang bisa memiliki kiralitas. Sifat Elektronik Senyawa Kompleks Sifat-sifat kompleks logam ditentukan oleh struktur elektroniknya.Struktur elektronik dapat dijelaskan dengan model ionik yang mengandung muatan formal terhadap logam dan ligan.Pendekatan ini sering disebut sebagai Teori Medan Kristal (Crystal Field Theory, CFT).CFT diperkenalkan oleh Hans Bethe pada tahun 1929, yang menggunakan mekanika kuantum untuk menjelaskan senyawa kompleks. Ada sebuah model yang lebih canggih yang menyangkut kovalensi, dan pendekatan ini disebut sebagai Teori Medan Ligan (Ligands Field Theory, LFT) dan teori orbital molekul (MO). Teori medan ligan, diperkenalkan pada tahun 1935 dan dibangun dari teori orbital molekul, dapat menjelaskan lebih luas tentang senyawa kompleks pada interaksi kovalen. Pengertian Senyawa Kompleks Senyawa kompleks adalah senyawa yang tersusun dari suatu ion logam pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya kepada ion logam pusat. Donasi pasangan elektron ligan kepada ion logam pusat menghasilkan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga disebut senyawa koordinasi [1]. Jadi semua senyawa kompleks atau senyawa koordinasi adalah senyawa yang terjadi karena adanya ikatan kovalen koordinasi antara logam transisi dengan satu atau lebih ligan [2]. Senyawa kompleks sangat berhubungan dengan asam dan basa lewis dimana asam lewis adalah

senyawa yang dapat bertindak sebagai penerima pasangan bebas sedangkan basa lewis adalah senyawa yang bertindak sebagai penyumbang pasangan elektron [3]. Senyawa kompleks dapat diuraikan menjadi ion kompleks. 1. Ligan Ligan adalah molekul netral atau anion yang mempunyai pasangan electron bebas (dapat dilihat dari struktur Lewisnya). Contoh : NH3, CN- Ligan atau gugus pelindung merupakan atom/ion bagian dari senyawa koordinasi yang berada di bagian luar sebagai pemberi pasangan elektron sehingga dapat disebut sebagai basa Lewis yang memiliki pasangan electron bebas. Di dalam ligan terdapat atom donor yaitu atom yang memiliki pasangan elektron bebas atau atom yang terikat melalui ikatan π. Melalui atom donor tersebut suatu ligan melakukan ikatan kovalen koordinasi dengan atom pusat yang ada. Ligan dapat dengan baik diklasifikasikan atas dasar banyaknya titik-lekat kepada ion logam, yaitu :  Monodentat adalah ligan yang menyumbangkan 1 PEB ke atom pusat. Seperti ion-ion halida atau molekul-molekul H2O atau NH3  Bidentat adalah bila molekul atau ion ligan mempunyai dua atom, yang masingmasing mempunyai satu pasangan elektron menyendiri, maka molekul itu mempunyai dua atom-penyumbang, dan adalah mungkin untuk membentuk dua ikatan-koordinasi dengan ion logam yang sama. Contoh : C2O42 Multidentat adalah ligan yang menyumbangkan lebih dari dua PEB ke atom pusat. misalnya asam 1,2-diaminoetanatetraasetat (asam etilenadiaminatetraasetat, EDTA) yang mempunyai dua atom nitrogen-penyumbang dan empat atom oksigenpenyumbang dalam molekul, dapat merupakan heksadentat.

2. Bilangan Koordinasi Adalah jumlah atom tetangga yang bersebelahan dengan suatu atom pusat di dalam sebuah molekul atau kristal. Cara untuk menentukan bilangan koordinasi tidak sama untuk molekul dan kristal. Untuk molekul dan ion poliatomik, bilangan koordinasi suatu atom ditentukan cukup dengan menghitung jumlah atom yang terikat dengan atom pusat (oleh ikatan tunggal atau ganda). Contohnya, di dalam kompleks [Cr(NH3)2Cl2Br2]−, Cr3+ adalah kation pusatnya dan memiliki bilangan koordinasi sebesar 6. Namun, kristal dengan struktur padat memiliki ikatan yang lebih sult didefinisikan, dan dalam kasus ini jumlah atom tetangga-lah yang digunakan. Metode yang paling

sederhana adalah metode yang digunakan di dalam ilmu material. Bilangan koordinasi suatu struktur dalam hal ini mengacu kepada jumlah tetangga suatu atom di dalam kisi kristal.

3. Atom pusat Atom pusat merupakan atom bagian dari senyawa koordinasi yang berada di pusat (bagian tengah) sebagai penerima pasangan electron sehingga dapat di sebut sebagai asam Lewis, Umumnya berupa logam (terutama logam-logam transisi).

4. Atom atau Gugus lain Atom atau gugus lain dapat berupa kation dan anion. Contoh senyawa kompleks : [Cu(H2O)4]SO4 1 2 3

4

Keterangan : 1 = Atom pusat 2 = Ligan 3 = Bilangan Koordinasi 4 = Atom lain/gugus lain Ikatan antar ion pusat adalah ikatan koordinasi, dimana ligan bertindak sebagai basa lewis (donor) pasangan electron dan ion pusat bertindak sebagai asam lewis (akseptor) pasangan electron. Ion Kompleks Ion kompleks adalah senyawa ionik, di mana kation dari logam transisi berikatan dengan dua atau lebih anion atau molekul netral. Dalam ion kompleks, kation logam unsur transisi dinamakan atom pusat, dan anion atau molekul netral terikat pada atom pusat dinamakan ligan (Latin: ligare, artinya mengikat). Menurut teori asam-basa Lewis, ion logam transisi menyediakan orbital 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. Contoh ion kompleks adalah [Fe(H2O)6]3+. Atom Fe bermuatan 3+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d5 4s0. Oleh karena atom Fe dapat mengikat enam molekul H2O (netral), atom Fe harus menyediakan enam buah

orbital kosong. Hal ini dicapai melalui hibridisasi d2sp3. Proses hibridisasinya adalah sebagai berikut. Konfigurasi atom Fe :

Konfigurasi dari ion Fe3+ :

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 atom O dalam molekul H2O. Molekul atau ion yang bertindak sebagai ligan, yang terikat pada atom pusat, sekurang-kurangnya harus memiliki satu pasang elektron valensi yang tidak digunakan, misalnya Cl–, CN–, H2O, dan NH3, seperti ditunjukkan pada struktur Lewis Gambar 1.

Gambar 1. (a) Ligan H2O dan (b) NH3. Pada pembentukan ion kompleks, ligan dikatakan mengkoordinasi logam sebagai atom pusat. Ikatan yang terbentuk antara atom pusat dan ligan adalah ikatan kovalen koordinasi. Penulisan rumus kimia untuk ikatan koordinasi dalam senyawa kompleks digunakan

tanda

kurung

siku.

Jadi,

dalam

rumus [Cu(NH3)4]SO4 terdiri

atas

kation [Cu(NH3)4]2+ dan anion SO42–, dengan kation merupakan ion kompleks. Senyawa yang terbentuk dari ion kompleks dinamakan senya a kompleks atau koordinasi. Ion kompleks memiliki sifat berbeda dengan atom pusat atau ligan pembentuknya. Misalnya, pada ion kompleks Fe(SCN)2+, ion SCN– tidak berwarna dan ion Fe3+ berwarna cokelat. Ketika kedua spesi itu bereaksi membentuk ion kompleks, [Fe(SCN)6]3– warnanya menjadi merah darah. Pembentukan kompleks juga dapat mengubah sifat-sifat ion logam, seperti sifat reduksi atau sifat oksidasi. Contohnya, Ag+ dapat direduksi oleh air dengan potensial reduksi standar: Ag+(aq) + e– → Ag(s)

Eo = +0,799 V

Namun ion [Ag(CN)2]– tidak dapat direduksi oleh air sebab ion Ag+ sudah dikoordinasi oleh ion CN– menjadi stabil dalam bilangan oksidasi +1. [Ag(CN)2]–(aq) + e– → Ag(s)

Eo = –0,31 V

Tata Nama Senyawa Kompleks Tata cara penamaan senyawa kompleks antara lain dipublikasikan oleh IUPAC dalam Nomenclature of Inorganic Chemistry ( Blackwell Scientific Publisher, 1989). Beberapa aturan dasar dalam penamaan senyawa kompleks dijelaskan berikut ini. Penulisan Nama Senyawa Kompleks Dalam menuliskan nama dari suatu senyawa kompleks, beberapa aturan dasar adalah sebagai berikut : 1. Nama ion positif dalam senyawa kompleks dituliskan di awal, diikuti nama ion negatif 2. Untuk menuliskan nama ion kompleks, nama ligan dituliskan pertama dan diurutkan secara alfabetis (tanpa memandang jenis muatannya), diikuti oleh nama logam Contoh :  [CoSO4(NH3)4]NO3 tetraamminsulfatkobalt (III) nitrat  K4[Fe(CN)6] kalium heksasianoferat (II)

3. Jika dalam senyawa kompleks ada sejumlah ligan yang sama, biasanya digunakan awalan di, tri, tetra, penta, heksa, dan seterusnya untuk menunjukkan jumlah ligan dari jenis itu. Suatu pengecualian terjadi jika nama dari suatu ligan mengandung suatu angka, misalnya dipiridil atau etilendiamin. Untuk menghindari kerancuan dalam kasus semacam itu, digunakan awalan bis, tris, dan tetrakis sebgai ganti di, tri, dan tetra, dan nama dari ligan ditempatkan dalam tanda kurung. Contoh :  [Co(en)3]2(SO4)3 Tris(etilendiammin)kobalt(III) sulfat  [Co(en)2(ONO)Cl]Cl Bis(etilendiammin)nitritokobalt(III) klorida

Contoh lain : Senyawa [Cu(py)2Cl2], (py adalah ligan piridin), tidak dinamakan sebagai diklorodipiridintembaga

(II).

Kompleks

tersebut

dinamakan

sebagai

kompleks

diklorobis(piridin)tembaga(II). Penamaan tersebut dikarenakan kompleks mengandung 2 ligan piridin, bukan 1 ligan dipiridin.

(a)

(b)

Gambar a. ligan piridin Gambar b. ligan dipiridin Aturan Penulisan Nama Ligan (a)

Nama dari ligan yang bermuatan negatif beri akhiran –o, contohnya:

(b)

F-

fluoro

H-

Cl-

kloro

OH- hidrokso

S2-

Br-

bromo

O2- okso

CN- siano

I-

iodo

O2-2 perokso

NO2- nitro

hidrida

HS- merkapto thio

Ligan yang tidak bermuatan atau netral tidak diberi akhiran khusus. Contohnya meliputi NH3 (amina), H2O (akua), CO (karbonil) dan NO (nitrosil). Ligan N2 dan O2 disebut dinitrogen dan dioksigen. Ligan organik biasanya disebut dengan nama lazimnya, contohnya fenil, metil, etilendiamin, piridin, trifenilfosfin

(c)

Walaupun jarang ada, ligan yang bermuatan positif diberi akhiran –ium, misalnya NH2NH3+ (hidrazinium)

Beberapa ligan yang cukup rumit strukturnya atau memiliki nama yang cukup panjang dapat dituliskan dengan menggunakan singkatan tertentu. Beberapa nama ligan yang umumnya disingkat dapat dilihat dalam tabel berikut. Nama ligan

Simbol/singkatan en

 Etilendiamin

py

 Piridin

pn

 Propilendiammin  Dietilendiammin

dien

 Trietilendiammin

trien

 Bipiridin  Etilendiamintetraasetat  Dimetilglioksimat

bipy EDTA

 fenantrolin DMG Phen

Aturan Penulisan Nama Logam a. Nama logam pusat dalam ion kompleks dituliskan paling akhir

b. Logam pada kompleks negatif (anion) diberi akhiran –at Contoh : Na[Co(CO)4] = natrium tetrakarbonilkobaltat (I) c. Logam pada kompleks netral atau kompleks positif (kation) tidak diberi akhiran khusus Contoh : [Co(NO2)3(NH3)3] = Triammindinitrokobalt(III) [CoSO4(NH3)4]NO3 = Tetraamminsulfatokobalt(III) d. Muatan dari logam pusat ditunjukkan dengan angka Romawi yang langsung dituliskan di belakang nama logam tersebut Penulisan Rumus Molekul Senyawa Kompleks Dalam menuliskan rumus molekul senyawa kompleks, ada beberapa aturan yang harus iikuti, yaitu sebagai berikut : 1.

Ion kompleks dituliskan dalam tanda kurung persegi

2.

Logam dituliskan pertama, diikuti ligan

3.

Ligan dituliskan setelah logam dengan urutan :

“ […..]”

ligan negatif – ligan netral – ligan positif 4.

Urutan penulisan ligan dengan muatan yang sama disesuaikan dengan urutan abjad Contoh :  triammintrinitrokobalt (III) = [Co(NO2)3(NH3)3]  kalium nitrosilpentasianoferat(II) = K[Fe(CN)5NO]

Ligan Ambidentat Beberapa jenis ligan memiliki lebih dari satu pasang elektron bebas yang bisa digunakan dalam pembentukan ikatan, sehingga dapat terikat pada logam melalui atom yang berbeda. Ligan semacam ini disebut sebagai ligan ambidentat. Contoh :  NO2- : nitro ONO- : nitrito Ligan nitro berikatan dengan logam melalui pasangan elektron bebas pada atom N. Adapun ligan nitrito berikatan dengan logam melalui psangan elektron bebas yang dimiliki oleh atom O

 SCN- : tiosianato NCS- : isotiosiano Tiosianat terikat pada logam melalui atom S. Sedangkan isotiosianta membentuk ikatan dengan logam melalui pasangan elektron bebas yang dimiliki oleh atom N Atom pada ligan yang berikatan dengan logam dapat pula ditunjukkan dengan menuliskannya dalam huruf kapital Contoh :  [Co(NH3)5(NO2)]Cl2(kuning-kecoklatan) Pentaamminnitrokobalt(III) klorida pentaamminnitrito-N-kobalt(III) klorida  [Co(NH3)5(ONO)]Cl2

(merah)

Pentaamminnitritokobalt(III) klorida Pentaamminnitrito-O-kobalt(III) klorida Ligan Jembatan Pada sejumlah kompleks, terdapat lebih dari satu atom logam sebagai atom pusat dari kompleks tersebut. Kedua atom logam dihubungkan oleh ligan yang berfungsi sebagai jembatan dengan menghubungkan 2 atom logam tersebut. Ligan semacam ini disebut sebagai ligan jembatan Ligan yang berfungsi sebagai ligan jembatan pada penulisannya diberi awalan μ. Jika ada dua atau lebih ligan jembatan, dinyatakan sebagai di-μ atau μ-di,tri-μ atau μ-tri, dan seterusnya Urutan ligan jembatan dalam penulisan nama kompleks disesuaikan secara alfabetis dengan ligan-ligan lainnya dalam kompleks tersebut Contoh :

Oktaammine μ-dihidroksodikobalt(III) sulfat

Contoh Penerapan Tata Nama Senyawa Kompleks: Rumus Molekul

Nama Senyawa Kompleks kalsium klorida dihidrat (nama garam biasa)

CaCl2.2H2O

kalium heksasianidoferat(II) atau kalium heksasianidoferat(4-)

K4[Fe(CN)6]

atau tetrakalium heksasianidoferat

[Cu(H2O)2(NH3)4]SO4

tetraaminadiaquatembaga(II) sulfat atau tetraaminadiaquatembaga(2+) sulfat tetraaminadikloridokobalt(III) klorida atau

[CoCl2(NH3)4]Cl

tetraaminadikloridokobalt(1+) klorida

[Co(H2O)6]2+

ion heksaaquakobalt(II) atau ion heksaaquakobalt(2+)

[Cr(NH3)6](NO3)3

heksaaminakromium(III) nitrat atau heksaaminakromium(3+) nitrat

Co(py)2(NH3)2(NO2)2]NO3 diaminadinitrodipiridinkobalt (III) nitrat [Ni(en)3](SO2)

trisetilendiaminanikel(II) sulfat atau trisetilendiaminanikel(2+) sulfat

. Kompleks Netral: [AgCl(PPh3)3]

= klorotris(trifenilfosfina)perak(I)

cis - [Pt(NH3)2Cl2]

= cis-diaminadikloroplatina(II)

fac- [Ru(H2O)3Cl3]

= fac-triakuatriklororutenium(III)

[BaI2(py)6]

= diiodoheksapiridinabarium(II)

[Ni(CO)4]

= tetrakarbonilnikel

[Co(NH3)3(NO2)3]

= triaminatrinitrokobalt(III)

Kompleks Ionik: K3[ Fe(CN)6 ]

= kalium heksasianoferat(III) atau Kalium heksasianoferat(3-)

K4[ Fe(CN)6 ]

= kalium heksasianoferat(II) atau kalium heksasianoferat(4-)

[V(CO)5]3-

= ion pentakarbonilvanadat(-III) atau ion pentakarbonilvanadat(3-)

[Fe(CO)4]2-

= ion tetrakarbonilferat(-II) atau ion tetrakarbonilferat(2-)

trans –[Co(NH3)4Br2]Br = trans-tetraminadibromokobalt(III) bromida atau trans-tetraminadibromokobalt(1+) bromida [Cu(NH3)4]SO4

= tetraaminatembaga(2+) sulfat atau tetraaminatembaga(II) sulfat

[Cu(NH3)4][PtCl4]

= tetraaminatembaga(II) tetrakloroplatina(II) atau tetraaminatembaga(2+) tetrakloroplatina(2-)

[Mg(MeCN)6[MgBr4]

= heksaasetonitrilmagnesium(II)tetrabromomagnesat(II) atau heksaasetonitrilmagnesium(2+)tetrabromomagnesat(2-)

[Ru(NH3)5(NO2)]Cl

= pentaaminanitrorutenium(II) klorida atau pentaaminanitrorutenium(1+) klorida

trans-[Cr(NH3)4(SCN)2]Br = trans-tetraaminaditiosianatokromium(III) bromide atau trans-tetraaminaditiosianatokromium(1+) bromida [Br4Re – ReBr4]4-

= ion bis[tetrabromorenat(II)] atau ion bis(tetrabromorenat)(4-)

[(CO)5Mn – Mn(CO)5]

= bis(pentakarbonilmangan)

DAFTAR PUSTAKA Effendy.2007.Kimia Koordinasi Jilid 1.Malang:Bayumedia Kirna, I Made dan I Nyoman suardana. 2004. Ikatan Kimia. Singaraja: IKIP Negeri Singaraja Oxtoby dkk. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern 2. Jakarta. Erlangga Raymond chang. 2004. Kima Dasar Konsep-konsep Inti Jilid 2. Jakarta. Erlangga Sukardjo.1992.Kimia Koordinasi. Jakarta:Rineka Cipta