TEORI KLASIK SENYAWA KOMPLEKS

(1)

Lecture Presentation

Coordination Chemistry

By :

(2)

TEORI KLASIK SENYAWA

KOMPLEKS

(3)

Tujuan Pembelajaran

o

Menyebutkan teori-teori klasik

senyawa kompleks

o

Mendeskripsikan teori rantai

Blomstrad-Jorgensen

o

Mendeskripsikan teori koordinasi

Alfred Werner

o

Membandingkan keunggulan dan

(4)

INTRODUCTION

Pada

tahun

1798

Tassaert

(5)

Problem :

Tasaert dan para ilmuwan masa itu tidak

dapat

menjelaskan

mengapa

dua

senyawa yang mempunyai valensi jenuh

masih dapat berikatan membentuk

senyawa baru?

The answer of that question can be

found after 100 years later

(6)



Tahun 1850-1870 muncul persoalan tentang

struktur dari senyawa-senyawa kompleks.



Pada masa itu, para ahli kimia organik

menemukan bahwa atom karbon mempunyai

valensi empat dan senyawa-senyawa organik

mempunyai struktur rantai.

CH3(CH2)3Cl strukturnya adalah : CH3-CH2-CH2-CH2-Cl

Akibatnya :

Penentuan struktur senyawa komples didasarkan atas perilaku senyawa organik tersebut  membentuk rantai

(7)

TEORI RANTAI

BLOMSTRAND-JORGENSEN

TEORI RANTAI

BLOMSTRAND-JORGENSEN



1869 Blomstrand (Swedia) mengajukan teori

rantai untuk struktur kompleks logam.



Karena tiap-tiap unsur mempunyai valensi yang

tetap, maka Blomstrand dan Jorgensen

mengatakan bahwa :

Dalam kompleks kobal (III) hanya ada tiga

ikatan.



Oleh karena itu, maka dapat digambarkan

struktur dari kompleks-kompleks :

CoCl

3

.6NH

3

, CoCl

3

.5NH

3

, CoCl

3

.4NH

3

, dan

(8)

 Struktur I

NH3-Cl

Co-NH3-NH3-NH3-NH3-Cl NH3-Cl

 Struktur II

Cl

Co-NH3-NH3-NH3-NH3-Cl NH3-Cl

 _{Struktur III}

Cl

Co-NH3-NH3-NH3-NH3-Cl Cl

 Struktur IV

Cl

Co-NH3-NH3-NH3-Cl Cl

Atom Cl yang :

-

Terikat langsung pada Co

sukar dilepaskan

-

Tidak terikat langsung

pada atom Co mudah

dilepaskan, sehingga

dengan mudah dapat

diendapkan dengan

penambahan AgNO

₃

Atom Cl yang :

-

Terikat langsung pada Co

sukar dilepaskan

-

Tidak terikat langsung

pada atom Co mudah

dilepaskan, sehingga

dengan mudah dapat

diendapkan dengan

penambahan AgNO

₃

(9)

Fakta Eksperimen....?



Hasil-hasil eksperimen untuk struktur I, II,

dan III cocok dengan teori, sedangkan

struktur IV tidak sesuai teori



Tidak

menghantarkan listrik dan tidak

memberikan endapan dengan larutan AgNO

3



Conclusion : Chain theory have a weakness.

So…….The scientis need a new theory !

(10)

TEORI KOORDINASI

ALFRED WERNER

TEORI KOORDINASI

ALFRED WERNER



Alfred Werner yang kemudian menjadi

profesor kimia di Zurich dan mendpat

Noble Price pada tahun 1913, telah

bekerja lebih kurang 30 tahun

(1891-1920)

untuk

menyelidiki

senyawa-senyawa kompleks.



Tahun 1891-1893 Werner memberikan

(11)

ALFRED WERNER

 Alfred Werner, anak seorang pengawas pabrik, J.A.

Werner dan istrinya, Jeanne (Nona Tesch), dilahirkan pada tanggal 12 Desember 1866 di Mulhausen, Alsace. Di sanalah Alfred bersekolah. Ketika berusia 18 tahun, ia melakukan penelitian kimia secara mandiri pertama kali.

 Tahun 1886 ia mengikuti kuliah di Federal Technical High

School di Zurich, dan pada tahun 1889 memperoleh Diploma di bidang Kimia Teknik. Pada tahun 1889 ia

diangkat menjadi asisten di laboratorium Profesor Lunge di Zurich Technical High School.

 Tahun 1890 ia memperoleh gelar pertamanya di

University of Zurich dengan tesis tentang pengaturan spasial atom-atom dalam molekul-molekul yang

(12)



Tahun 1895, ketika usianya baru 29 tahun, ia

menjadi Profesor Kimia di universitas itu,

mengajar kuliah kimia organik sampai tahun

1902 ketika mengambil alih kuliah-kuliah kimia

anorganik.



Tahun 1895 ia memperoleh kewarganegaraan

Swiss dan meskipun ia ditawari jabatan-jabatan

di Wina, Basle, dan Wurzburg, ia menampik

semuanya dan lebih suka tetap tinggal di Zurich.



Nama Werner akan selalu diasosiasikan dengan

(13)



Tahun 1891 ia mempublikasikan

karyanya tentang teori keserupaan dan

valensi, yang di dalamnya

menggantikan konsep Kekule tentang

valensi konstan. Konsepnya ini

mengatakan keserupaan adalah

kekuatan menarik yang dihasilkan dari

pusat atom yang beraksi tidak sama

(14)

 Tahun 1893, dalam makalahnya tentang

senyawa-senyawa mineral, ia mengemukakan teorinya tentang valensi variabel. Teori itu menyatakan senyawa-senyawa molekuler anorganik mengandung atom-atom tunggal yang bertindak sebagai nuclei pusat (atom pusat). Di

sekitar atom pusat ini tersusunlah atom-atom lain dalam jumlah tertentu, molekul radikal atau molekul-molekul lain dengan pola sederhana, berjarak, dan geometris. Dengan demikian, pola yang menunjukkan jumlah atom-atom tersebut membentuk kelompok di sekitar atom-atom

pusat, oleh Werner disebut Bilangan Koordinasi.

(15)



Selama 20 tahun berikutnya, Werner dan

rekan-rekan sekerjanya meneliti dan menyiapkan

rangkaian baru senyawa molekuler dan

mempelajari konfigurasinya, menerbitkan banyak

tulisan tentang masalah itu. Sebanyak 150 tulisan

di antaranya disusunnya sendiri. Werner juga

meneliti sistem dengan jumlah koordinasi lain,

terutama jumlah 4, yang bentuknya bisa berupa

tetrahedral atau segi empat datar. Sementara itu,

Paul Pfeiffer, dalam penghargaanya terhadap

penelitian Werner yang dipublikasikan dengan judul

Great Chemist (1961, disunting Eduard Farber,

Interscience, New York), berkomentar bahwa teori

koodinasi Werner meluas ke seluruh peringkat

(16)



Werner adalah seorang yang ramah, gemar bermain

biliar, catur, dan permainan kartu Swiss, Jass. Ia

menghabiskan liburannya di daerah pegunungan dan

banyak menghadiri pertemuan ilmiah di luar Swiss.

Sebagai dosen, ia adalah pembicara yang

meyakinkan dan bersemangat, dengan bakat mampu

menerangkan dengan jelas masalah-masalah sulit.



Ketika ia menerima Hadiah Nobel bidang Kimia, pada

tahun 1913, ia menderita penebalan dan kekakuan

dinding pembuluh darah. Akibat penyakit ini, tahun

1915 ia terpaksa berhenti memberi kuliah kimia, dan

tahun 1919 ia melepaskan jabatan profesornya.

Sumber :

Seabad Pemenang Hadiah Nobel Kimia, 2002,

(17)

Postulat Teori Koordinasi

1. Kebanyakan unsur mempunyai dua jenis

valensi :

- valensi primer (---) yang sekarang

disebut elektrovalensi atau bilangan

oksidasi



dapat terionisasi

- valensi sekunder ( ), yang sekarang

disebut kovalensi atau bilangan koordinasi.

(18)

Postulat Teori Koordinasi

2. Valensi sekunder harus dipenuhi

oleh anion atau molekul netral

(dengan pasangan elektron bebas),

misal : halida, sianida, amonia, air.

3. Valensi sekunder memiliki ruang

dan struktur geometri tertentu.

(19)

Berdasarkan tiga postulat tersebut,

Werner mencoba menggambarkan

struktur kompleks-kompleks berikut:

CoCl

₃

.6NH

₃

CoCl

₃

.5NH

₃

CoCl

₃

.4NH

₃

CoCl

₃

.3NH

₃

(20)

Penentuan Struktur

Senyawa Kompleks oleh

Werner

Penentuan Struktur

Werner

Menurut Werner :

1. Kompleks CoCl

3

.6NH

3

mempunyai struktur V dan

rumusnya dituliskan sebagai : [Co(NH

3

)

6

]Cl

3

.



Valensi primer (bil. Oksidasi) dari Kobalt (III)

adalah 3, dan dijenuhkan oleh tiga ion Cl-.



Valensi sekunder (bil. Koordinasi) dari Kobalt (III)

adalah 6.

Apakah Bilangan Koordinasi

(Coordination Number) itu?

Bil. Koordinasi adalah jumlah atom atau molekul yang terikat langsung pada atom logam

Apakah Bilangan Koordinasi

(Coordination Number) itu?

(21)

Penentuan Struktur

Werner



Amoniak yang diikat dengan valensi

sekunder disebut LIGAN (ligand).



Ligan-ligan berada di dalam DAERAH

KOORDINASI (Coordination Sphere)

Ligan adalah Molekul atau ion yang

diikat secara langsung oleh logam.

Ligan adalah Molekul atau ion yang

diikat secara langsung oleh logam.

Daerah Koordinasi adalah atom atau

molekul (ligan) terikat langsung

dengan atom logam

Daerah Koordinasi adalah atom atau

molekul (ligan) terikat langsung

dengan atom logam

Penentuan Struktur Senyawa

Kompleks oleh Werner

(22)

Penentuan Struktur

Werner



Dalam senyawa CoCl

₃

.6NH

₃

atau

[Co(NH

3

)

6

]Cl

3

yang berfungsi sebagai ligan

adalah NH

3

, sedangkan Cl ada di luar daerah

koordinasi.



Dalam larutan, senyawa kompleks ini terion

menjadi empat ion, dan tiga ion Cl

-

yang ada

mudah diendapkan dengan larutan perak

nitrat.

[Co(NH

3

)

6

]Cl

3



[Co(NH

3

)

6

]

3+

+ 3Cl

3Cl

-

+ AgNO

3



3AgCl

(23)

Penentuan Struktur

Werner

2. Dalam senyawa CoCl

3

.5NH

3

, jumlah amoniak hanya

ada 5 sehingga satu atom Cl mempunyai dua fungsi,

yaitu menjenuhkan valensi sekunder dan valensi

primer.



Dalam struktur VI, fungsi ganda atom Cl ini

digambarkan dengan dua garis ikatan

---

Atom Cl berada dalam daerah koordinasi, sehingga

rumus kompleks dituliskan sebagai [Co(NH

3

)

5

Cl]Cl

2

.



Ionisasi kompleks ini menghasilkan 3 ion dimana

dua ion Cl

-

dapat diendapkan dengan penambahan

larutan perak nitrat.

[Co(NH

3

)

5

Cl]Cl

2



[Co(NH

3

)

5

Cl]

2+

+ 2Cl

-2Cl

-

+ AgNO

₃



2AgCl

(24)

Penentuan Struktur

Werner

3.

Senyawa kompleks struktur III & IV

mempunyai rumus :

CoCl

3

.4NH

3



[Co(NH

3

)

4

Cl

2

]Cl



Struktur

VII

CoCl

3

.3NH

3



[Co(NH

3

)

3

Cl

3

]



Struktur VIII



Struktur [Co(NH

₃

)

₄

Cl

₂

]Cl dapat terion,

tetapi [Co(NH

3

)

3

Cl

3

] tidak terion.

[Co(NH

3

)

4

Cl

2

]Cl



[Co(NH

3

)

4

Cl

2

]

+

+ Cl

-[Co(NH

3

)

3

Cl

3

]

(25)

Fakta Kebenaran...!!!

FAKTA KEBENARAN...

Setelah diketemukan senyawa-senyawa

jenis [M

III

(NH

₃

)

₃

Cl

₃

] yang ternyata tidak

terion, maka teori-teori Werner tentang

rumus kompleks diatas benar. Teori rantai

dari Blomstrand & Jorgensen untuk rumus

kompleks [Co(NH

3

)

3

Cl

3

] yang dinyatakan

sebagai rumus IV ternyata salah, sebab

dalam rumus ini ada kemungkinan satu Cl

terion.

(26)

Struktur Kompleks

Werner

(27)

Struktur Kompleks

Werner

(28)

Penentuan Struktur Geometri

Senyawa Kompleks oleh Werner

Penentuan Struktur Geometri



Sebelum ditemukan sinar X, para ahli

kimia menentukan struktur geometri dari

molekul-molekul

dengan

cara

membandingkan

isomer-isomer

yang

telah dikenal dengan struktur yang

mungkin, yang diperoleh secara teoritis.



Dengan

cara

demikian

itu,

dapat

(29)



Langkah-langkah ahli kimia terdahulu

tersebut juga dilakukan oleh Werner

untuk menentukan struktur geometri

senyawa kompleks dengan bilangan

koordinasi 6.



Werner melakukan langkah demikian

berdasarkan anggapan bahwa ligan-ligan

pada senyawa kompleks mempunyai

jarak yang sama dari atom pusat.

(30)



Langkah Werner :

“Isomer-isomer yang mungkin dari

struktur teoritis dibandingkan dengan

isomer-isomer menurut hasil

eksperimen”.

(31)



Berdasarkan anggapan tersebut, maka

struktur yang mungkin dari kompleks

dengan bilangan koordinasi 6 adalah :

1. Planar segienam,

2. Trigonal prisma,

3. Oktahedral.

(32)

(33)

Tabel . Isomer-isomer yang dikenal

Kompleks

Isomer

dikenal

segienam

Planar

Trigonal

prisma

oktahedral

MA

₅

B

MA

₄

B

₂

MA

₃

B

₃

Satu

Dua

Satu

Tiga (1,2;

1,3; 1,4)

Tiga

(1,2,3;

1,2,4;

1,3,5)

Satu

Tiga (1,2;

1,4; 1,6)

Tiga

(1,2,3;

1,2,4;

1,2,6)

Satu

Dua (1,2;

1,6)

Dua (1,2,3;

1,2,6)

(34)

Kesimpulan……?

Struktur geometri yang cocok

untuk kompleks dengan bilangan

koordinasi 6 adalah OKTAHEDRAL

(35)

LKM 3

1.

Buatlah alur pemikiran sistematis tentang

sejarah

penentuan

struktur

senyawa

kompleks menurut teori-teori klasik senyawa

kompleks! (boleh menggunakan diagram,

flow chart, atau uraian paragrap)

2.

Jelaskan mengapa teori rantai

Blomstrand-Jorgensen dianggap gagal dalam menjelaskan

senyawa kompleks?

3.

Jelaskan kelebihan teori koordinasi Werner

(36)

RANGKUMAN



Sejarah penemuan senyawa kompleks

atau koordinasi dianggap sejak

penemuan CoCl3.6H2O oleh Tassaert

tahun 1798.



Teori klasik yang mencoba menjelaskan

senyawa koordinasi adalah teori rantai

Blomstrand-Jorgensen dan teori

(37)

INSTRUMEN EVALUASI

 Apa yang anda ketahui tentang teori rantai

Blomstrand-Jorgensen?

 Apa dasar teori rantai dalam memperkirakan struktur

senyawa kompleks?

 Mengapa teori rantai dianggap gagal dalam

memperkirakan struktur senyawa kompleks? Jelaskan!

 Apa yang anda ketahui tentang teori koordinasi

Werner?

 Jelaskan tiga postulat penting teori koordinasi Werner!  Jelaskan kelebihan teori koordinasi dibandingkan teori