Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI
I. Judul : Reaksi-reaksi Ion Logam Transisi
II. Tanggal Percobaan : Kamis/24 Oktober 2013; 13:00 WIB III. Selesai Percobaan : Kamis/24 Oktober 2013; 16:00 WIB
IV. Tujuan
a) Mempelajari reaksi-reaksi ion logam transisi
b) Mengenal pembentukan ion kompleks logam transisi
c) Mengamati perubahan warna karena perubahan bilangan oksidasi senyawa logam
transisi
V. Tinjauan Pustaka
Unsur-unsur transisi adalah:
a. Terletak antara unsur golongan alkali tanah dan golongan boron b. Merupakan unsur logam
c. Merupakan unsur-unsur blok d dalam sistem periodik
Salah satu yang menarik pada logam transisi adalah kemampuan logam-logam transisi untuk membentuk senyawa koordinasi. Selain itu karena senyawa kompleks dapat membentuk warna-warna. Senyawa kompleks dapat berwarna karena senyawa tersebut menyerap energi pada daerah sinar tampak. Penyerapan energi tersebut digunaan untuk melakukan promosi atau transisi elektronik pada atom pusat. Pada kompleks yang berkarakter
d1-d9merupakan kompleks yang memiliki warna dikarenakan adanya transisi elektronik pada
orbital d. Bila kedua orbital molekul yang memungkinkan transisi memiliki karakter utama d,
transisinya disebut transisi d-d.
Pada orbital d terjadi pembelahan atau splitting orbital yang akan menghasilkan dua
tingkat energi yaitu eg dan t2g pada oktahedral. Pada kompleks d0 dan d10 memiliki
keistimewaan karena terdapat senyawa dari kompleks ini yang menghasilkan warna. Hal ini dikarenakan adanya transisi transfer muatan (Charge Transfer). Transisi transfer muatan
diklasifikasikan atas transfer muatan logam ke ligan (metal (M) to ligand (L) charget ransfers
(MLCT)) dan transfer muatan ligan ke logam (LMCT).
Energi elektron dalam orbital (n-1)d isi selalu lebih rendah dibanding dengan energi
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI Sifat Unsur Transisi
1) Biloks yang bervariasi
Salah satu sifat logam transisi adalah memiliki biloks yang bervariasi. Walaupun ada unsur yang bukan logam transisi juga dapat memiliki biloks bervariasi, misalnya S, N,
Cl. Tetapi sifat ini tidak umum untuk logam selain transisi (misal gol IA dan IIA).
2) Sifat-sifat yang khas dari unsur transisi: a. Mempunyai berbagai bilangan oksidasi
b. Kebanyakan senyawaannya bersifat paramagnetik c. Kebanyakan senyawaannya berwarna
d. Unsur transisi dapat membentuk senyawa kompleks Dalam bentuk logam umumnya bersifat:
a. Keras, tahan panas
b. Penghantar panas dan listrik yang baik c. Bersifat inert
Beberapa pengecualian:
a. Tembaga (Cu) bersifat lunak dan mudah ditarik
b. Mangan (Mn) dan besi (Fe): bersifat sangat reaktif, terutama dengan oksigen, halogen, sulfur, dan non logam lain (Seperti dengan karbon dan boron)
3) Sifat Fisik
a. Pada suhu kamar berupa padatan (kecuali merkuri)
b. Memiliki titik didih, titik leleh, kerapatan dan kekuatan rentang yang tinggi.
c. Umumnya bersifat paramagnetik (sifat yang disebabkan oleh adanya elektron tunggal)
4) Sifat Umum
a. Jari-jari atom berkurang dari Sc ke Zn, hal ini berkaitan dengan semakin bertambahnya elektron pada kulit 3d, maka semakin besar pula gaya tarik intinya, Sehingga jarak elektron pada kulit terluar ke inti semakin kecil.
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI
fluktuatif dan selisih nilai energi ionisasi antar atom yang berurutan tidak terlalu besar. Karena ketika logam menjadi ion, maka elektron pada kulit 4s lah yang terlebih dahulu terionisasi.
c. Kecuali unsur Cr dan Cu, semua unsur transisi periode keempat mempunyai elektron pada kulit terluar 4s2, sedangkan pada Cr dan Cu adalah 4s1
Senyawa Kompleks
Senyawa-senyawa seperti air, H2O, asam hidroklorida, HCl, natrium hidroksida, NaOH, garam natrium klorida, NaCl, asam sulfat, H2SO4, natrium sulfat, Na2SO4 dan perak klorida,
AgCl menunjukkan ikatan antara dua atom atau lebih berdasarkan valensi atom-atomnya yang sudah tepat atau jenuh, yaitu masing-masing H = +1, O = -2, Na = +1, Cl = -1, S = +6,
dan Ag = +1. Demikian juga bagi senyawa-senyawa CoCl2, NiCl2 maupun CuSO4, valensi
logam Co, Ni, dan Cu masing-masing adalah +2. Senyawa-senyawa seperti ini dikatakan sebagai senyawa sederhana. Namun demikian, peristiwa melarutnya endapan AgCl dalam
larutan amonia, demikian juga berubahnya larutan biru muda CuSO4 dalam air menjadi biru
tua pada penambahan larutan amonia, merupakan peristiwa yang membingungkan para ahli kimia pada waktu itu. Hal ini disebabkan oleh hadirnya atau bergabungnya molekul netral
NH3 dalam suatu senyawa yang sudah netral tersebut, jelas tidak dapat dipahami berdasarkan
nilai valensi seperti halnya pada senyawa-senyawa sederhana di atas.
Di kemudian hari pelarutan tersebut masing-masing dapat diidentifikasi sebagai terbentuknya ion (kompleks) [Ag(NH3)2]+, dan [Cu(H2O)2(NH3)4]2+. Demikian juga
keberhasilan isolasi senyawa pink CoCl2.6H2O yang kemudian lebih tepat ditulis sebagai
[Co(H2O)6]Cl2 , dan senyawa Fe(CN)2.4KCN yang ternyata bukan garam rangkap karena
tidak menghasilkan ion CN-, lagi-lagi tidak dapat dijelaskan berdasarkan ikatan valensi
sederhana. Oleh karena itu, senyawa-senyawa seperti ini dinyatakan sebagai senyawa
kompleks, sesuai dengan sifatnya yang rumit-kompleks, memerlukan pemahaman tersendiri lebih lanjut. Walaupun dewasa ini senyawa-senyawa tersebut relatif sudah bukan hal yang rumit lagi, istilah kompleks masih tetap dipakai, istilah lain yang sering dipakai adalah senyawa koordinasi karena senyawa kompleks tersusun oleh ikatan koordinasi, meskipun
adanya (ikatan) koordinasi tidak hanya ditunjukkan oleh senyawa unsur-unsur transisi saja.
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI
Senyawa kompleks tersusun atas atom pusat, yang umumnya logam-logam transisi, dan ligan sebagai gugus pengeliling. Ligan menyediakan atom donor pasangan elektron menyendiri untuk pembentukan ikatan koordinat dengan atom pusat. Banyaknya ikatan koordinat merupakan bilangan koordinasi senyawa kompleks yang bersangkutan. Ligan dapat berupa ion ataupun molekul netral, dengan kemampuan mono- ataupun multi- dentat. Bangun geometri yang umum bagi senyawa kompleks adalah tetrahedron (bilangan koordinasi 4), bujursangkar (bilangan koordinasi 4), dan oktahedron (bilangan koordinasi 6).
Ligan diklasifikasikan berdasarkan jumlah pasangan atom donor yang dimilikinya dibedakan menjadi:
Ligan monodentat, yaitu ligan yang mendonorkan satu pasang elektron bebasnya kepada logam atau ion logam. Contoh : NH3, H2O, NO2-, dan CN-.
Ligan bidentat, yaitu ligan yang mendonorkan dua pasang elektronnya kepada logam atau ion logam. Contoh : etyhlendiamine, NH2CH2CH2NH2.
Bilangan oksidasi umum yang dijumpai pada tiap unsur transisi periode keempat adalah +2 dan +3. Sementara, bilangan oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah
+7 pada unsur Mangan (4s2 3d7). Bilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion
Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu+, dan Cu2+, sedangkan bilangan oksidasi tinggi ditemukan pada
anion oksida, seperti CrO42-, Cr2O72-, dan MnO4-.
Perubahan bilangan oksidasi ditunjukkan oleh perubahan warna larutan. Sebagai contoh,
saat ion Cr+7 direduksi menjadi ion Cr3+, warna larutan berubah dari orange (jingga) menjadi
hijau.
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI
Dalam percobaan reaksi-reaksi logam transisi hanya beberapa logam saja yang dapat dipraktikumkan di laboratorium dimana logam tersebut kelimpahannya lebih banyak dan lebih mudah ditemukan di alam dibandingkan dengan unsur logam transisi lainnya. Unsur logam transisi tersebut adalah Cu, Cr, Fe, Mn, Zn, Ni, Co yang digunakan dalam bentuk garam dan mempunyai deret biloks paling stabil.
Tembaga (Cu)
Tembaga adalah logam merah-muda yang lunak, dapat ditempa, dan liat. Ia melebur pada 1038℃ . Karena potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V) untuk
pasangan Cu/Cu2+), ia tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun
dengan adanya oksigen ia bisa larut sedikit. 1) Larutan Amonia
Bila ditambahkan dalam jumlah yang sangat sedikit maka, akan dihasilkan endapan biru yang merupakan garam basa yang larut dalam reagensia berlebih menghasilkan warna biru tua yang disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks teteraaminokuprat (II).
2Cu2+ + SO
42- + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2.SO4 + 2NH4+
Cu(OH)2.CuSO4 + 8NH3 2[Cu(NH3)4]2+ + SO42- + 2OH
-Jika larutan mengandung garam amonium, pengendapan tidak terjadi sama sekali, teteapi warna biru langsung terbentuk.
2) Natrium Hidroksida
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Cu akan menghasilkan endapan biru tembaga (II) hidroksida dimana endapan tersebut tidak larut dalam reagen berlebih.
Cu2+ + 2OH- Cu(OH)
2 Besi (Fe)
a) Besi (II)
Merupakan logam berwarna putih mengkilap, tidak terlalu keras dan agak reaktif serta mudah teroksidasi, mudah bereaksi dengan unsur non logam seperti: halogen, sulfur, pospor, boron, karbon dan silikon. Selain itu, logam ini larut dalam asam-asam mineral. 1) Larutan NaOH
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Fe (II) akan menghasilkan endapan
putih besi (II) hidroksida, Fe(OH)2, bila tidak terdapat di udara sama sekali. Endapan
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI
besi (III) hidroksida yang coklat-kemerahan. Pada kondisi biasa, Fe(OH)2 namapak
sebagai endapan hijau kotor dengan penambahan hidrogen peroksida, ia segera dioksidasikan menjadi besi (III) hidroksida.
Fe2+ + 2OH- Fe(OH) 2
4Fe(OH)2 +2H2O + O2 4Fe(OH)3
2Fe(OH)2 +H2O2 2Fe(OH)3
2) Larutan Amonia
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Fe (II) akan menghasilkan endapan
putih besi (II) hidroksida, Fe(OH)2, tetapi jika amonium dalam jumlah lebih banyak,
disosiasi amonium hidroksida tertekan dan konsentrasi ion hidroksil menjadi semakin rendah. Dengan demikian, hasil kali kelarutan besei (II) hidroksida tidak tercapai sehingga tidak terjadi pengendapan.
b) Fe (III)
1) Larutan Amonia
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Fe (III) akan menghasilkan endapan coklat merah seperti gelatin dari besi (III) hidroksida yang tak larut dalam reagensia berlebih, tetapi larut dalam asam.
Fe3+ + 3NH
3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4+
Besi (III) hidroksida diubah pada pemanasan yang kuat menjadi besi (III) oksida, oksida yang dipijarkan dapat larut namun sukar dalam larutan asam encer, tetapi melarut setelah didinginkan dengan keras bersama asam klorida pekat.
2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O
2) Larutan Natrium Hidroksida
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Fe (III) akan menghasilkan endapan coklat merah yang tak larut dalam reagensia berlebih.
Fe3+ + 3OH- Fe(OH) 3 Kromium (Cr)
Kromium adalah logam kristalin yang putih, tak begitu liat dan dapat ditempa dengan
berarti. Ia melebur pada 1765℃ . Logam ini larut dalam asam klorida encer atau
pekat.
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Cr menghasilkan endapan seperti gelatin yang berwarna abu-abu hijau sampai abu-abu biru yaitu kromium (III)
hidroksida, Cr(OH)3 yang sedikit larut dalam zat pengendap berlebih dalam keadaan
dingin dengan membentuk larutan lembayung atau merah jambu yang mengandung ion kompleks heksaaminakromat (III) denan mendidihkan larutan, kromium hidroksida diendapkan.
Cr3+ + 3NH
3 + 3H2O Cr(OH)3 + 3NH4+
Cr(OH)3 + 6NH3 [Cr(NH3)6]3+ + 3OH
-2) Larutan Natrium Hidroksida
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Cr menghasilkan endapan kromium (III) hidroksida, Cr(OH)3.
Cr3+ + 3OH- Cr(OH)
Nikel adalah logam putih perak yang keras. Nikel bersifat liat, dapat ditempa dan sangat
kukuh. Logam ini melebur pada 1445℃ , dan besifat sedikit magnetis.
1) Larutan Natrium Hidroksida
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Ni menghasilkan endapan hijau nikel (II) hidroksida, Ni(OH)2.
Ni2+ + 2OH- Ni(OH) 2
Endapan tak larut dalam reagensian berlebih. Tak terjadi endapan jika serta tartrat atu sitrat, karena terbentuk kompleks.
2) Larutan Amonia
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Ni menghasilkan endapan hijau nikel (II)
hidroksida, Ni(OH)2
Ni2+ + 2NH
3+ 2OH- Ni(OH)2 + 2NH4+
yang larut dalam reagensia berlebih Ni(OH)2 + 6NH3 [Ni(NH3)6]2+ + 2OH
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI Mangan (Mn)
Mangan adalah logam putih abu-abu yang penampilannya serupa besi tuang. Ia melebur kira-kira pada suhu 1250℃ . Ia bereaksi dengan air membentuk mangan (II) hidroksida dan hidrogen.
1) Larutan Natrium Hidroksida
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Mn menghasilkan endapan mangan (II)
hidroksida, Mn(OH)2 yang mula-mula berwarna putih.
Mn2+ + 2OH- Mn(OH)
2
Endapan tak larut dalam reagensia berlebih. Endapan dengan cepat teroksidasi bila terkena udara, menjdai coklat, ketika terbentuk mengan dioksida berhidrat,
MnO(OH)2.
Mn(OH)2 + H2O2 MnO(OH)2 + 2OH
-2) Larutan Amonia
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Mn menghasilkan endapan mangan (II)
hidroksida, Mn(OH)2 yang mula-mula berwarna putih.
Mn2+ + 2NH
3+ 2H2O Mn(OH)2 + 2NH4+
Endapan larut dalam garam-garam amonium dimana reaksi berlangsung ke arah kiri. Pengendapan tak terjadi jika serta garam-garam amonium, disebabkan oleh turunnya
ion hidroksil yang mengakibatkan ketidakmampuan untuk menghasilkan Mn(OH)2.
Zink (Zn)
Zink adalah logam yang putih kebiruan, logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada
110−150℃ . Zink melebur pada 410℃ dan medidih pada 9 06℃ .
1) Larutan Natrium Hidroksida
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Zn menghasilkan endapan seperti gelatin putih, yaitu zink (II) hidroksida, Zn(OH)2.
Zn2+ + 2OH- Zn(OH) 2
Endapan larut dalam asam Zn(OH)2 + 2H+ Zn2+ + 2H2O
Dan juga dalam reagen berlebih Zn(OH)2 + 2OH- [Zn(OH)4]
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Zn menghasilkan endapan seperti
gelatin putih, yaitu zink (II) hidroksida, Zn(OH)2 yang mudah larut dalam reagensia
berlebih dan dalam larutan amonium karena menghasilkan tetraaminzinkat (II). Tidak diendapkannya zink hidroksida oleh larutan amonia jika ada amonium klorida
disebabkan oleh menurunnya konsentrasi ion-hidroksil sehingga hasil kali Zn(OH)2
tak tercapai. Zn2+ + 2NH
3+ 2H2O Zn(OH)2 + 2NH4+
Zn(OH)2 + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+ + 2OH - Kobalt (Co)
Kobalt adalah logam berwarna abu-abu sperti baja, dan bersifat sedikit magnetik. Ia
melebur pada 1490℃ . Logam ini mudah melarut dalam asam-asam mineral encer.
1) Larutan Natrium Hidroksida
Apabila ditambahkan dalam larutan garam Co dalam keaadaan dingin mengendap suatu garam basa berwarna biru.
Co2+ + OH- + NO
3- Co(OH)NO3
Pada pemanasan dengan alkali berlebih garam basa itu diubah menjadi endapan kobalt (II) hidroksida yang berwarna merah jambu
Co(OH)NO3 + OH- Co(OH)2 + NO3
-Kelebihan reagensia melarutkan endapan dimana ion-ion heksaaminakobaltat (II) terbentuk.
Co(OH)NO3 + 6NH3 [Co(NH3)6]2+ + NO3- + OH
-Pengendapan garam basa tak terjadi sama sekali jika ada serta ion amonium dalam jumlah yang lebih banyak, melainkan kompleks tersebut akan terbentuk dalam satu tahap. Pada kondisi demikian, kesetimbangan menjadi sepert berikut:
Co2+ + 6NH
Kelompok 3/ Kimia B
2011 REAKSI-REAKSI ION LOGAM TRANSISI VI. Alat dan Bahan
1) Alat
30 tabung reaksi
1 buah pembakar spirtus
1 buah pengaduk kaca
13 buah rak tabung reaksi
12-15 pipet tetes
Ditambahkan lagi NaOH berlebih
Lar utan CrCl Lar utan CuSO4 Lar utan Mn(SO4)Lar utan Fe(NH3)2SO4Lar utan ZnCl2Lar utan FeCl3 Larutan CoCl3 Lar utan NiCl
Endapan abu-abu biru
Endapan biru Endapan putih Endapan putihEndapan putihEndapan merah kecoklatanEndapan warna biruEndapan warna hijau
Endapan tidak larutTerbentuk endapan biru (+)Terbentuk endapan putih(+)Endapan larutEndapan coklat kemerahanEndapan merah jambuendapan warna biru (++)Endapan hijau (+) Diambil 1 ml
Ditambahkan tetes demi tetes larutan NaOH 1 M VIII. Cara Kerja
1. Percobaan I : Reaksi Beberapa Ion Logam Transisi a. Reaksi dengan NaOH
Ditambahkan lagi amonia berlebih
Lar utan CrCl Lar utan CuSO4 Lar utan Mn(SO4)Lar utan Fe(NH3)2SO4Lar utan ZnCl2Lar utan FeCl3 Larutan CoCl3 Lar utan NiCl
Endapan abu-abu biru
Endapan biru Endapan putih Endapan putihEndapan putihEndapan merah kecoklatanEndapan warna biruEndapan warna hijau
Endapan larut Endapan larut Endapan larut Endapan larut Endapan larutEndapan merah kecoklatanEndapan larutLarutan biru tua Diambil 1 ml
Ditambahkan tetes demi tetes larutan amonia pekat b. Reaksi dengan Amonia
XXIII. XXIV.
Diambil 1 mL
Ditambahakan NH4CNS 1mL
Larutan CrCl3 Larutan CuSO4 Larutan Mn(SO4) Larutan Fe(NH3)2SO4 Larutan ZnCl Larutan FeCl3 Larutan CoCl2 Larutan NiCl
Larutan berwarna biru (hampir sama dengan semula)Larutan berwarna hijaularutan tidak berwarnaLarutan merah kecoklatanLarutan tidak berwarnaLarutan berwarna Larutan berwarna merah mudaLarutan berwarna hijau c. Reaksi dengan NH4CNS
XXXIX.
Ditambahakan NH4CNS 1mL
Tabung 1
Ditambahkan lar encer CrCl3 2 ml Ditambahkan sedikit Larutan Na2C2O4 dikocok
Larutan warna hijau (++)
Dimasukkan dalam tabung reaksi Ditambahkan larutan NH4CNS
Ditambahkan natrium oksalat dikocok
Ditambahkan larutan NH4CNS berlebih 2 ml lar encer FeCl3
Jingga (+) Merah kecoklatan
Lar merah 1 ml lar Fe (II)
Larutan berwarna kuning (--)
Dimasukkan dalam tabung reaksi Ditambahkan 2-3 tetes phenantroline 2. Percobaan II: pembentukan ion kompleks
a. Kompleks Cr (III) XLIX.
L. LI. LII. LIII.
b. Kompleks Fe (II) dan Fe(III) LIV.
Ditambahkan beberapa tetes dimetilglioksiam (DMG) Ditambahkan beberapa tetes Na2EDTA 1 ml larutan Ni
Endapan berwarna merah
1 ml larutan Ni
Berwarna hijau
Diambil seujung spatula Ditempatkan pada kaca arloji
Ditambahkan larutan Na2EDTA dikocok
Hasil
CuSO4.5H2O dan CuCl2.2H2O 1 ml CuSO4
Hasil
Tabung 1
Merah muda jernih
Dimasukkan 1 mL CuCl 0,1 M Ditambahkan larutan Na2EDTA c. Kompleks Ni (II)
LXI.
d. Kompleks Cu (II) LXVII.
Larutan berwarna hijau 1 ml FeSO4
Ditambahkan 3 tetes larutan HNO3 pekat
Dipanaskan 1-2 menit
Timbul gas
Ditambahkan NaOH 2M sedikit demi sedkit
Endapan hijau kotor
3. Percobaan (III): Perubahan Tingat Oksidasi a. Fe2+ menjadi Fe3+
Larutanwarna biru keruh
Larutan berwarna hijau tua Endapan abu-abu Larutan warna jingga 2 ml K2Cr2O7
dimasukan kedalam tabung reaksi dipanaskan
Ditambahkan padatan Zn 1-2 butir
Ditambahkan 1,5 HCl pekat dipanaskan
Dituang ke tabung reaksi lain
Ditambahkan HNO3 pekat tetes demi tetes Dikocok
dipanaskan b. Cr6+ menjadi Cr3+ LXXXVI.
LXXXVIII. Hasil Pengamatan 1. Percobaan 1
a. Reaksi beberapa Ion Logam Transisi dengan larutan NaOH 2M
2 jernih
b. Reaksi beberapa Ion Logam Transisi dengan larutan ammonia 2M
ra
CLXII. Mn(OH)CLXIII.2(s) Endapan
larut
CLXVII. Tetap CLXVIII. [Fe(H2O)
CLXXI. Fe
CLXXXVI. [Ni(H2O)
(NH3)5]2+
CXCVIII. Zn(OH)2(s)CXCIX. Terbentuk
endapan
CC. [Zn(NHs)
berwarna putih putih
keruh CCI.
CCII.
c. Reaksi beberapa Ion Logam Transisi dengan larutan ammonia tiosianat 0,1M
CCVII. Sebelum reaksi CCVIII. Setelah penambahan
NH4CNS (1 mL)
CCXI. Larutan berwarna biru (+ +)
CCXII. Larutan berwarna biru (hampir sama dengan
CCXV. Larutan tidak berwarnaCCXVI. Tidak terjadi perubahan CCXVII.
-CCXVIII. F
CCXIX. Larutan berwarna kuning (--)
CCXX. Larutan berwarna merah kecoklatan
O
4
CCXXII. F
e C l3
CCXXIII. Larutan berwarna kuningCCXXIV. Larutan berwarna merah kecoklatn
CCXXV. [Fe(SCN)]+
CCXXVI. C
o C l2
CCXXVII. Larutan berwarna merah muda jernih
CCXXVIII. Tidak terjadi perubahan CCXXIX.
-CCXXX. N
i C l2
CCXXXI. Larutan berwarna hijau jernih
CCXXXII. Tidak terjadi perubahanCCXXXIII.
-CCXXXIV. C
u S O
4
CCXXXV. Larutan berwarna biru kehijauan
CCXXXVI. Larutan berwarna hijau muda
CCXXXVIII. Z n C l2
CCXXXIX. Larutan tidak berwarna CCXL. Tidak terjadi perubahan CCXLI.
-CCXLII.
d. Blanko untuk percobaan reaksi garam transisi dengan ammonium tiosianat
CCXLIII. G
a r a m
CCXLIV. Pengamatan
CCXLVI. Sebelum reaksi CCXLVII. Setelah penambahan 1 mL air
CCXLVIII. C
r C l3
CCXLIX. Larutan berwarna biru CCL. Larutan berwarna biru (+)
CCLI. M
n( S O
4)
CCLIV. F e( N H
3) 2S
O
4
CCLV. Larutan berwarna kuning (--)
CCLVI. Larutan berwarna kuning (---)
CCLVII. F
e C l3
CCLVIII. Larutan berwarna kuningCCLIX. Larutan berwarna kuning
CCLX. C
o C l2
CCLXI. Larutan berwarna merah muda jernih
CCLXII. Larutan berwarna merah muda (--)
CCLXIII. N
i C l2
CCLXIV. Larutan berwarna hijau jernih
CCLXVI. C u S O
4
CCLXVII. Larutan berwarna biru kehijauan
CCLXVIII. Larutan berwarna biru kehijauan
CCLXIX. Z
n C l2
CCLXX. Larutan tidak berwarnaCCLXXI. Larutan tidak berwarna
CCLXXII.
2. Percobaan II: Pembentukan ion kompleks a. Kompleks Cr (III)
CCLXXIII. Warna larutan CrCl3.6H2O : biru (++
CCLXXIV. Reagen
yang ditambahk
an
CCLXXV. Warna
reagen yang ditambahk
an
CCLXXVI. Pengamata
n setelah bereaksi
CCLXXVII. Rumus ion
CCLXXVIII. Na2C2O4
CCLXXIX. Larutan
tidak berwarna
CCLXXX. Larutan
berwarna hijau (++)
CCLXXXI. [Cr(C2O4)3]3
-(aq)
CCLXXXII.
b. Kompleks Fe (II)
CCLXXXIII. Warna larutan Ferro sulfat : kuning (-)
CCLXXXIV. Garam CCLXXXV. Pengamatan
CCLXXXVI.
CCLXXXVII. FeSO4 + air
CCLXXXVIII. Setelah
penambahan kristal 1,10-phenantroline
CCLXXXIX. Rumus ion
kompleks yang terbentuk
CCXCI. Larutan berwarna
kuning (+) CCXCII. [Fe(H2O)6]
2+ (aq)
CCXCIII.
c. Kompleks Fe (III)
ru
merah kecoklatan CCCIII. [Fe(CNS)]2+
CCCIV. Larutan berwarna
jingga (+) CCCV. [Fe(CNS)4]+
CCCVI. Warna larutan FeCl3 : kuning
CCCVII. Setelah penambahan NH4CNS berlebih (4 tetes) warna larutan : merah d. Kompleks Co (II)
CCCVIII. Warna larutan CoCl2 : merah muda jernih
CCCIX. Reagen
berwarna mearh muda ]
CCCXVII.
e. Kompleks Ni (II)
CCCXVIII. Warna larutan Ni(NO3)2 : hijau
CCCXIX. Reagen
CCCXXXII. Warna CuSO4.5H2O : kristal berwarna biru (++) CCCXXXIII. Warna CuCl2.2H2O : kristal berwarna hijau
CCCXXXIV. Reagen yang
ditambahkan
CCCXXXV. Warna reagen
yang ditambahkan
CCCXXXVI. Pengamatan
setelah bereaksi
CCCXXXVII. Rumus ion
kompleks yang terbentuk
CCCXXXVIII. Larutan
Na2EDTA
CCCXXXIX. Larutan tidak berwarna
CCCXL. Larutan
berwarna biruCCCXLI. [Cu(EDTA)2]
2+
CCCXLII. CCCXLIII.
3. Percobaan III :Perubahan tingkat oksidasi a. Perubahan Fe2+menjadi Fe 3+
CCCXLIV. Warna larutan ferrosulfat : kuning (-)
CCCXLV. Perlakuan CCCXLVI. PengamatanCCCXLVII. Rumus ion kompleks yang terbentuk / reaksi yang terjadi
CCCXLVIII. Penambahan
HNO3pekat 3 tetes
CCCXLIX. Larutan berwarna
CCCLI. Setelah dipanaskan 1-2 menit
CCCLII. Timbul gelembung
gas NO CCCLIII.
CCCLIV. Setelah didinginkan
CCCLV. Larutan tidak berwarna endapan warna hitam
CCCLVI.
CCCLVII. Penambahan larutan NaOH 2M
CCCLVIII. Terbentuk endapan
berwarna hijau kotorCCCLIX. Fe
3+ + NaOH Fe(OH)
3(s)
CCCLX.
b. Perubahan Cr6+menjadiFeCr3+
CCCLXI. Warna larutan K2Cr2O7 : jingga
CCCLXII. Perlakuan CCCLXIII. PengamatanCCCLXIV. Rumus ion kompleks yang terbentuk / reaksi yang terjadi
CCCLXV. Pemanasan CCCLXVI. Larutan berwarna
jingga
CCCLXVII.
CCCLXVIII. Penambahan bijih Zn
CCCLXIX. larutan berwarna jingga, terbentuk endapan warna
abu-abu
CCCLXXI. Penambahan HCl
pekat
CCCLXXII. Larutan berwarna biru keruh
CCCLXXIII.
CCCLXXIV. Pemanasan CCCLXXV. Timbul gas klorCCCLXXVI.
CCCLXXVII. Penambahan
HNO3 setelah perubahan warna akhir
CCCLXXVIII. Larutan berwarna hijau tua
CCCLXXIX. K2Cr2O7(aq) + 14HCl 2Cr3+ + 3Cl2 + 2K+ + Cl- +
CCCLXXX. Pembahasan
1. Percobaan 1: Reaksi beberapa Ion logam Transisi
CCCLXXXI. Pada percobaan pertama ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui beberapa reaksi logam transisi. Beberapa logam yang digunakan dalam reaksi adalah Cr, Mn,
Fe, Co, Ni, Cu, dan Zn. Logam-logam tersebut dalam bentuk garam akan direaksikan
menggunakan NaOH, NH3, dan NH4CNS.
1) Reaksi dengan NaOH
CCCLXXXII. Pada dasarnya semua logam transisi dapat membentuk endapan jika direaksikan dengan logam alkali. Endapan tersebut merupakan endapan hidroksida. Berikut uraian beberapa reaksi logam transisi dengan NaOH:
a) Garam CrCl3
CCCLXXXIII. Larutan CrCl3 diambil 1 mL untuk dimasukkan dalam tabung reaksi
lalu ditambahkan 2 tetes NaOH menghasilkan larutan berwarna hijau (+). Setelah ditambahkan NaOH berlebih sebanyak 3 tetes terbentuk endapan hijau pada larutan. Hal ini terjadi karena adanya pergeseran kesetimbangan ke bentuk awal sehingga reaksinya menjadi seperti berikut:
CCCLXXXIV. [Cr(H2O)6]3+(aq)+ OH- [Cr(H2O)3(OH)3]-(aq) CCCLXXXV. [Cr(H2O)3(OH)3]-(aq) + OH- [Cr(H2O)2(OH)4](s)
b) Garam Mn(SO)4
CCCLXXXVI. Larutan MnSO4 yang tidak berwarna diambil 1 mL untuk dimasukkan
ke dalam tabung reaksi lalu ditambahkan 2 tetes NaOH menghasilkan hablur berwarna kuning. Seharusnya endapan atau hablur yang terbentuk adalah berwarna putih, ketidaksesuaian ini dikarenakan endapan tersebut mulai ada kontak dengan udara (teroksidasi). Kemudian, ditambahkan NaOH berlebih sebanyak 3 tetes menghasilkan hablur kuning (++). Hal ini menunjukkan bahwa logam Mn jika direaksikan dalam reagen alkali berlebih endapan tidak larut. Berikut reaksi yang terjadi:
CCCLXXXVII. [Mn(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Mn(H2O)4(OH)2](s) CCCLXXXVIII. [Mn(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Mn(H2O)3(OH)3](s)
c) Garam Fe(NH3)2SO4
CCCLXXXIX. Larutan Fe(NH3)2SO4 diambil 1 mL untuk dimasukkan dalam tabung
setelah dikocok menghilang. Hal ini sesuai dengan teori yang ada bahwa besi (II) jika direaksikan dengan NaOH menghasilkan endapan hijau kotor. Sehingga dapat dituliskan reaksinya sebagai berikut:
CCCXC. [Fe(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Fe(H2O)4(OH)2]-(aq) CCCXCI. [Fe(H2O)4(OH)2]-(aq) + OH- [Fe(H2O)3(OH)3](s)
d) Garam FeCl3
CCCXCII. Larutan FeCl3 diambil 1 mL dan dimasukkan dalam tabung reaksi lalu
ditambahkan 2 tetes NaOH menghasilkan larutan berwarna jingga. Namun, setelah ditambahkan NaOH berlebih sebayank 3 tetes terbentuk endapan coklat kemerahan. Hal ini sesuai dengan teori yang ada bahwa besi (III) jika direaksikan dengan NaOH menghasilkan endapan coklat kemerahan. Sehingga dapat dituliskan reaksinya sebagai berikut:
CCCXCIII. [Fe(H2O)6]3+(aq)+ OH- [Fe(H2O)3(OH)3]-(aq) CCCXCIV. [Fe(H2O)3(OH)3]-(aq) + OH- [Fe(H2O)2(OH)4](s)
e) Garam CoCl2
CCCXCV. Larutan CoCl2berwarna merah muda ini diambil 1 mL dan dimasukkan
dalam tabung reaksi lalu ditambahkan 2 tetes NaOH menghasilkan hablur berwarna coklat. Seharusnya endapan yang dihasilkan adalah berwarna merah jambu, ketidaksesuaian ini dikarenakan saat penambahan NaOH terjadi kontak dengan udara sehingga teroksidasi. Kemudian ditambahkan NaOH berlebih sebanyak 3 tetes terbentuk endapan hablur coklat (++). Berikut reaksi yang terjadi:
CCCXCVI. [Co(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Co(H2O)4(OH)2](s) CCCXCVII. [Co(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Co(H2O)3(OH)3](s)
f) Garam NiCl2
CCCXCVIII. Larutan NiCl2 yang berwarna hijau diambil 1 mL dan dimasukkan
dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 2 tetes NaOH menghasilkan larutan keruh dan endapan berwarna hijau. Setelah ditambahkan NaOH berlebih sebanyak 3 tetes terbentuk endapan hijau (++). Hal ini sesuai dengan teori bahwa Ni akan membentuk endapan berwarna hijau apabila direaksikan dengan NaOH dan tidak larut dalam reagen berlebih. Reaksinya dapat ditunjukkan sebagai berikut:
g) Garam CuSO4
CDII. Larutan CuSO4 yang berwarna biru diambil 1 mL dan dimasukkan
dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 2 tetes NaOH menghasilkan larutan berwarna biru keruh dan terbentuk endapan biru. Hal ini sesuai dengan teori bahwa Cu akan membentuk endapan berwarna biru apabila direaksikan dengan NaOH. Setelah ditambahkan NaOH berlebih sebanyak 3 tetes terbentuk endapan biru (++). Hal ini menunjukkan bahwa logam Cu jika direaksikan dalam reagen alkali berlebih endapan tidak larut. Berikut reaksi yang terjadi:
CDIII.[Cu(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Cu(H2O)4(OH)2](s) CDIV.[Cu(H2O)4(OH)2](s) + OH-[Cu(H2O)3(OH)3](s)
h) Garam ZnCl2
CDV. Larutan ZnCl2 yang berwarna biru diambil 1 mL dan dimasukkan
dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 2 tetes NaOH menghasilkan hablur berwarna putih. Hal ini sesuai dengan teori bahwa logam Zn akan membentuk hablur berwarna putih apabila direaksikan dengan NaOH. Setelah ditambahkan NaOH berlebih sebanyak 3 tetes terbentuk hablur putih (++). Seharusnya endapan larut dalam reagen alkali berlebih karena zink (II) hidroksida bersifat amfoter. Ketidaksesuaian ini dikarenakan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang. Berikut reaksi yang terjadi:
CDVI. [Zn(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Zn(H2O)4(OH)2](s) CDVII. [Zn(H2O)4(OH)2](s) + OH-[Zn(H2O)3(OH)3](s) 2) Reaksi dengan amonia
CDVIII. Pada dasarnya semua logam transisi yang mengendap dapat larut kembali apabila direaksikan dengan amonia. Berikut uraian beberapa reaksi logam transisi dengan amonia:
a) Garam CrCl3
CDIX. Larutan CrCl3 diambil 1 mL untuk dimasukkan dalam tabung reaksi
lalu ditambahkan 1 tetes NH3 pekat terbentuk endapan abu-abu biru dan
larutan biru keruh. Setelah ditambahkan NH3 pekat berlebih sebanyak 1 tetes
endapan tersebut larut. Hal ini sesuai dengan teori bahwa logam Cr apabila direaksikan dengan amonia akan menghasilkan endapan dan akan larut dalam reagen berlebih. Sehingga reaksinya menjadi seperti berikut:
CDX. Cr3+
CDXI. Cr(OH)3(s) + 6NH3 [Cr(NH3)6]3+(aq) b) Garam Mn(SO)4
CDXII. Larutan MnSO4 yang tidak berwarna diambil 1 mL untuk dimasukkan
ke dalam tabung reaksi lalu ditambahkan 1 tetes NH3 pekat menghasilkan
endapan berwarna putih dan larutan berwarna kuning. Kemudian, ditambahkan NH3 pekat berlebih sebanyak 1 tetes endapan tersebut dapat
larut. Sebab, penambahan amonia berelebih mengakibatkan reaksi bergeser ke kiri dan membuat konsentrasi ion hidroksil sangat kecil (menurun) yang mengakibatkan ketidakmampuan untuk menghasilkan endapan Mangan(II) hidroksida. Berikut reaksi yang terjadi:
CDXIII. Mn2+
(aq)+ 2NH3 + 2H2O Mn(OH)2(s) + 2NH4+(aq) CDXIV. Mn(OH)2(s) + 6NH3 [Mn(NH3)6]2+(aq)
c) Garam Fe(NH3)2SO4
CDXV. Larutan Fe(NH3)2SO4 diambil 1 mL untuk dimasukkan dalam tabung
reaksi lalu ditambahkan NH3 pekat 1 tetes tidak terjadi perubahan. Seharusnya
terbentuk endapan tetapi tidak terjadi dikarenakan tetesan NH3 pekat yang
ditambahkan masih kurang. Namun, setelah ditambahkan NH3 pekat 1 tetes
lagi menghasilkan larutan berwarna hijau kehitaman. Hal ini menunjukkan bahwa ion amonium ada dalam jumlah banyak sehingga, disosiasi amonium hidroksida tertekan dan konsentrasi ion hidroksil menjadi semakin rendah. Dengan demikian pengendapan tidak terjadi, sehingga dapat dituliskan reaksinya sebagai berikut:
CDXVI. Fe2+
(aq)+ 5NH3 + H2O [Fe(H2O)(NH3)5]2+(aq) CDXVII. [Fe(H2O)(NH3)5]2+(aq) + NH3 [Fe(NH3)6]2+(aq)
d) Garam FeCl3
CDXVIII. Larutan FeCl3 diambil 1 mL dan dimasukkan dalam tabung reaksi lalu
ditambahkan 1 tetes NH3 pekat menghasilkan larutan berwarna merah
kecoklatan. Seharusnya terbentuk endapan tetapi tidak terjadi dikarenakan
tetesan NH3 pekat yang ditambahkan masih kurang. Namun, setelah
ditambahkan NH3 pekat berlebih sebanyak 1 tetes larutan berwarna merah
berlebih sekali lagi maka, kekeruhan menghilang dan larutan menjadi jernih merah kecoklatan. Reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:
CDXIX. Fe3+
(aq)+ 5NH3 + H2O [Fe(H2O)(NH3)5]3+(aq) CDXX. [Fe(H2O)(NH3)5]3+(aq) + NH3 [Fe(NH3)6]3+(aq) e) Garam CoCl2
CDXXI. Larutan CoCl2 diambil 1 mL dan dimasukkan dalam tabung reaksi lalu
ditambahkan 1 tetes NH3 pekat menghasilkan larutan berwarna hijau.
Seharusnya terbentuk endapan tetapi tidak terjadi dikarenakan tetesan NH3
pekat yang ditambahkan masih kurang. Namun, setelah ditambahkan NH3
pekat berlebih sebanyak 1 tetes larutan berwarna hijau dan terbentuk endapan. Apabila NH3 ditambahkan berlebih sekali lagi maka, endapan akan larut
karena jumlah ion ammonium dalam jumlah lebih banyak dan senyawa kompleks akan terbentuk dalam satu tahap. Sehingga dapat dituliskan reaksi kesetimbangannya adalah sebagai berikut:
CDXXII. Co2+
(aq)+ 3NH3 + 2H2O Co(OH)3(s) + 2NH4+(aq) CDXXIII. Co(OH)3(s) + 6NH3(aq) [Co(NH3)6]2+(aq)
CDXXIV. [Co(NH3)6]2+(aq) Co2+(s) + 6NH4+(aq)
CDXXV. Kesetimbangan bergeser ke kanan karena pengikatan ion hidrogen oleh amonia.
CDXXVI. H+ + NH
3 NH4+ f) Garam NiCl2
CDXXVII. Larutan NiCl2 yang berwarna hijau diambil 1 mL dan dimasukkan
dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 1 tetes NH3 pekat menghasilkan
larutan berwarna biru muda. Setelah ditambahkan NH3 pekat berlebih
sebanyak 1 tetes menghasilkan larutan berwarna biru jernih. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa kompleks terbentuk dengan segera. Reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:
CDXXVIII. Ni2+
(aq)+ 5NH3 + H2O [Ni(H2O)(NH3)5]2+(aq) CDXXIX. [Ni(H2O)(NH3)5]2+(aq) + NH3 [Ni(NH3)6]2+(aq)
CDXXX. Apabila tidak demikian, berarti reaksi yang terjadi akan menghasilkan
endapan untuk penambahan NH3 pekat pertama kali dan akan larut dalam
penambahan amonia berlebih. Reaksinya dapat ditunjukkan sebagai berikut:
CDXXXI. Ni2+
CDXXXII. Ni(OH)2(s) + 6NH3(aq) [Ni(NH3)6]2+(aq) g) Garam CuSO4
CDXXXIII. Larutan CuSO4 yang berwarna biru diambil 1 mL dan dimasukkan
dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 1 tetes NH3 pekat menghasilkan
larutan berwarna biru tua. Kemudian ditambahkan NH3 pekat 1 tetes lagi
menghasilkan larutan berwarna biru tua (+). Hal ini menunjukkan bahwa senyawa kompleks langsung terbentuk. Sebab, larutan CuSO4 merupakan
garam asam dan amonia yang digunakan untuk menetralkannya berlebih sehingga, endapan tidak terjadi sama sekali. Berikut reaksi yang terjadi:
CDXXXIV.Cu2+
(aq)+ 3NH3 + H2O [Cu(H2O)(NH3)3]2+(aq) CDXXXV.[Cu(H2O)(NH3)3]2+(aq) + NH3[Cu(NH3)4]2+(aq)
h) Garam ZnCl2
CDXXXVI. Larutan ZnCl2 yang berwarna biru diambil 1 mL dan dimasukkan
dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 1 tetes NH3 pekat menghasilkan
endapan berwarna putih. Lalu ditambahkan NH3 berlebih sebanyak 1 tetes
endapan tidak larut. Seharusnya endapan larut dalam larutan amonia apabila
jika berlebih. Namun, hal tersebut tidak terjadi dikarenakan tetesan NH3 yang
ditambahkan masih kurang.
CDXXXVII. Apabila NH3 ditambahkan berelebih sekali lagi maka, endapan akan
larut. Sebab, konsentrasi ion hidroksil akan menurun sampai Ksp zink (II) hidroksida tidak tercapai, sehingga akan menghasilkan teteraaminzinkat (II). Berikut reaksi yang terjadi:
CDXXXVIII. Zn2+
(aq)+ 2NH3 + 2H2O Zn(OH)2(s) + 2NH4+(aq) CDXXXIX. Zn(OH)2(s) + NH3[Zn(NHs)(OH)2](s)
3) Reaksi dengan NH4CNS
CDXL. Pada percobaan ini larutan masing-masing larutan garam logam transisi diambil 1 mL dan dimasukkan dalam tabung reaksi lalu ditambahkan 1 mL NH4CNS. Kemudian dibandingkan perubahan warna yang terjadi dengan
larutan blanko. Larutan blanko dibuat dari 1 mL larutan garam logam transisi ditambahkan dengan aquades 1 mL. Hal ini bertujuan untuk membedakan kation
mana yang membentuk ion kompleks dengan ion CNS-. Kation dari garam logam
transisi yang dapat membentuk ion kompleks dengan ion CNS- adalah Cu2+, Fe2+,
dan Fe3+. Hal ini ditunjukkan dari perubahan warna yang terjadi pada larutan saat
CDXLI. Belum tentu perubahan warna tersebut mengindikasikan adanya
pembentukan ion kompleks. Namun, saat ion CNS- yang bertindak sebagai ligan
terikat pada logam akan menimbulkan suatu interaksi elektron yang terjadi disekitar ion pusat. Interaksi tersebut membutuhkan energi dan energi tersebut digunakan untuk melakukan eksitasi. Eksitasi yang terjadi seperti gelombang cahaya dimana akan dihasilkan warna-warna tertentu.
CDXLII. Selain itu, warna yang dihasilkan akibat dari pengisian orbital d pada logam yang kosong dimana logam transisi cenderung bersifat paramagnetik. Artinya, mudah ditarik oleh medan magnet dan mudah menerima sumbangan elektron. Sehingga, banyak logam transisi digunakan sebagai penghantar panas dan listrik yang baik.
CDXLIII. Terlepas dari kegunaan dan aktivitas elektron yang terjadi antara logam-ligan atau ligan-logam. Warna yang dihasilkan pada pembentukan
senyawa kompleks yang terjadi pada kation Cu2+, Fe2+, dan Fe3+dengan anion
CNS- dapat dibandingkan dengan larutan blanko yang telah dibuat. CuSO
4 setelah
ditambahkan NH4CNS, larutan berubah warna dari biru menjadi hijau muda.
Sedangkan Fe(NH3)2SO4 dan FeCl3 mngalami perubahan warna setelah
ditambahkn NH4CNS menjadi larutan berwarna merah kecoklatan.
CDXLIV. Jika dibandingkan dengan blanko, garam CuSO4, Fe(NH3)2SO4, dan
FeCl3 yaitu menghasilkan warna masing-masing berturut-turut adalah larutan
berwarna biru kehijauan, larutan berwarna kuning (---), dan larutan berwarna kuning. Hal ini menunjukkan perbedaan antara warna yang dihasilkan dengan NH4CNS dan aquades. Sehingga, semakin menguatkan bahwa dari delapan
larutan garam logam transisi yang telah disiapkan dalam percobaan yang menunjukkan hasil positif bereaksi dengan ion CNS- membentuk kompleks
adalah kation Cu2+, Fe2+, dan Fe3+. Sedangkan, untuk kelima larutan garam logam
transisi yang lain seperti Mn(SO)4 , ZnCl2 , CoCl2 , NiCl2 , CrCl3 tidak mengalami
perubahan warna saat direaksikan dengan NH4CNS atau dapat dikatakan tetap.
2. Percobaan II: Pembentukan ion kompleks oleh ion logam transisi 1) Kompleks Cr (III)
CDXLV. Pada percobaan ini mula-mula larutan CrCl3 2 mL dimasukkan dalam
tabung reaksi. Kemudian ditambahkan larutan Na2C2O4 beberapa tetes hingga
Na2C2O4 adalah sebagai peneyedia ligan berupa ion C2O42- dimana ion tersebut
akan menggantikan ion Cl- . Hal ini dapat dilihat dari persamaan berikut: CDXLVI. CrCl3(aq) + Na2C2O4(aq) [Cr(C2O4)3]3-(aq) + 2Na+ + 3Cl
-CDXLVII. Karena Cr3+ merupakan ion yang stabil dari sederetan tingkat oksidasi
pada logam Cr dan mempunyai bilangan koordinasi 6 serta berada pada orbital d3
yang cenderung menyukai bentuk oktahedral, maka dapat digambarkan struktur molekulnya sebagai berikut:
CDXLVIII.
2) Kompleks Fe (II) dan Fe (III) a) Fe (II)
CDXLIX. Pada percobaan pembentuka ion Fe (II) larutan yang digunakan adalah
Fe(NO3)2 . Mula-mula larutan Fe(NO3)2 1 mL dimasukkan dalam tabung reaksi,
kemudian ditambahkan 1,10-phenantroline 2-3 tetes menghasilkan larutan berwarna kuning (+). Jika ditambahkan 1,10-phenantroline berlebih antara 5-10 tetes lagi akan didapatkan perubahan warna yang jelas hingga sampai berwarna jingga namun, hal tersebut tidak dilakukan. Senyawa kompleks yang terbentuk
adalah [Fe(H2O)6]2+ dimana Fe mendapatkan 6 molekul Ligan yang menggantikan
keberadaan ion NO3-. H2O merupakan ligan lemah, dan Fe2+ berada pada orbital
d6 yang menyukai bentuk tetrahedral. Dapat ditunjukkan struktur molekulnya
b) Fe (III)
CDL. Pada pembentukan ion Fe3+, mula-mula larutan FeCl
3 2 mL
dimasukkan dalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan 2 tetes larutan NH4CNS
menghasilkan larutan berwarna merah kecoklatan. Hal ini menunjukkan terbentuknya senyawa kompleks yaitu Fe(CNS)3. Lalu ditambahkan natrium
oksalat kurang lebih 11 tetes menghasilkan larutan berwarna jingga (+).
Perubahan warna tersebut diakibatkan tergantinya ligan CNS- oleh ligan C
2O42-.
Setelah itu, ditambahkan lagi NH4CNS 4 tetes menghasilkan larutan berwarna
merah. Hal ini menunjukkan bahwa ligan CNS- yang merupakan ligan kuat
mampu mendesak dan menggantikan ligan C2O42- untuk berikatan kembali dengan
Fe3+. Uraian di atas dapat ditunjukkan dari persamaan reaksi berikut ini: CDLI. FeCl3(aq) + 3NH4CNS(aq) Fe(CNS)3(aq) + 3NH4Cl
CDLII. Fe(CNS)3(aq) + Na2C2O4(aq) Fe(C2O4)(aq) + 2Na+ + CNS -3) Kompleks Kobalt (II)
CDLIII. Mula-mula larutan CoCl2 1 mL dimasukkan dalam tabung reaksi,
kemudian ditambahkan beberapa tetes larutan Na2EDTA tidak terjadi perubahan.
Larutan Na2EDTA memberikan EDTA sebagai ligan yang akan berpasangan
dengan Co2+. EDTA merupakan ligan kuat yang mampu menggantikan 2 molekul
Cl-. Berikut adalah struktur molekul dari senyawa kompleks [Co(EDTA)]:
CDLIV.
4) Kompleks Nikel (II)
CDLV. Pada percobaan ini, pembentukan ion kompleks Ni2+ ditunjukkan
dengan mereaksikannya dengan 2 reagen yaitu dimetilglioksima (DMG) dan Na2C2O4. Berikut uraiannya:
a) Mula-mula larutan Ni(NO3)2 1 mL dimasukkan dalam tabung reaksi,
merah. Hal ini menunjukkan 2 molekul ligan NO3- digantikan oleh 1 molekul
dimetilglioksima (DMG) membentuk senyawa kompleks yaitu [Ni(DMG)]2+.
Struktur molekul dari [Ni(DMG)]2+ ditunjukkan sebagai berikut:
CDLVI.
b) Mula-mula larutan Ni(NO3)2 1 mL dimasukkan dalam tabung reaksi,
kemudian ditambahkan larutan Na2EDTA 10 tetes menghasilkan larutan
berwarna hijau. Hal ini menunjukkan terbentuknya senyawa kompleks
[Ni(EDTA)2]2+ dimana ion NO3- sebagai ligan digantikan oleh EDTA. Sebab,
ligan EDTA lebih kuat daripada NO3- sehingga, mampu mendesak dan
menggantikan posisi NO3- untu berikatan dengan logam Ni.Struktur molekul
dari [Ni(EDTA)2]2+ ditunjukkan sebagai berikut:
5) Kompleks Cu (II)
CDLVII. Pada percobaan ini, pembentukan ion kompleks Cu2+ dapat ditunjukkan
dengan melihat perbandingan warna kristal antara CuSO4.5H2O dan CuCl2.2H2O.
Selain itu, garam CuSO4 juga direaksikan dengan Na2EDTA. Sebagaimana
uraiannya berikut ini:
a) Warna kristal untuk CuSO4.5H2O adalah biru (++), sedangkan kristal
b) Larutan CuSO4 1 mL dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian
ditambahkan Na2EDTA 10 tetes menghasilkan larutan berwarna biru jernih.
Hal ini menunjukkan senyawa kompleks terbentuk yaitu [Cu(EDTA)2]2+.
Kompleks yang terbentuk akibat EDTA bertindak sebagai ligan mampu
menggantikan SO42-, sehingga dapat dituliskan struktur molekulnya sebagai
berikut:
3. Percobaan III: Perubahan Tingkat Oksidasi 1) Perubahan Fe2+ menjadi Fe3+
CDLVIII. Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui perubahan tingkat
oksidasi pada logam transisi. Mula-mula larutan FeSO4 1 mL ditambahkan HNO3
pekat 3 tetes menghasilkan larutan berwarna hijau (+). Setelah itu dipanaskan 1-2 menit lalu didinginkan, larutan menjadi tidak berwarna dan terbentuk endapan hitam. Selama pemanasan timbul gelembung gas, gas tersebut merupakan gas Nitrogen Oksida yang terurai akibat pemanasan. Selain itu, akibat pemanasan
juga Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+. Sebagaimana reaksinya ditunjukkan sebagai
berikut:
CDLIX. Fe2+
(aq)+ HNO3(aq) + 3H+ Fe3+ + NO(g) + 2H2O(l)
CDLX. Agar diperoleh hasil yang maksimal perubahan tingkat oksidasi pada
Fe2+ menjadi Fe3+ maka, dilakukan pengujian dengan menambahkan NaOH pada
larutan yang dihasilkan. Setelah ditambahkan NaOH 2 M beberap tetes terbentuk endapan hijau kotor yang melayang-layang pada bagian atas. Hal ini menunjukkan bahwa Fe (II) mudah dioksidasi menjadi Fe (III) dengan penambahan larutan basa. Berikut reaksi yang terjadi:
2) Perubahan Cr6+ menjadi Cr3+
CDLXIII. Pada percobaan ini digunakan larutan K2Cr2O7 2 mL yang dimasukkan
dalam tabung reaksi kemudian dipanaskan tidak terjadi perubahan atau tetap berupa larutan berwarna jingga. Lalu ditambahkan padatan Zn menimbulkan endapan berwarna abu-abu pada bagian bawah larutan. Endapan tersebut larut setelah ditambahkan HCl pekat 1,5 mL yang menghasilkan larutan berwarna biru keruh.
CDLXIV. Selanjutnya dilakukan pemanasan yang menimbulkan gas, gas tersebut merupakan gas klor yang dilepaskan. Perlakuan ini bertujuan untuk melakukan reduksi terhadap Cr6+ menjadi Cr3+. Kemudian langkah terakhir adalah
menambahkan HNO3 beberapa tetes hingga menghasilkan larutan berwarna hijau
tua. Hal ini dilakukan hanya untuk menunjukkan bahwa telah terjadi reduksi terhadap Cr6+ menjadi Cr3+. Sebagaimana ditunjukkan sebagai berikut
reaksi-reaksi yang terjadi:
CDLXV. K2Cr2O7(aq) + 14HCl 2Cr3+ + 3Cl2 + 2K+ + Cl- + 7H2O(l) CDLXVI.
CDLXVII. Kesimpulan
1) Reaksi-reaksi ion logam transisi dapat dipelajari dengan cara mereaksikannya
dengan NaOH, NH3, dan NH4CNS dimana akan dihasilkan warna-warna tertentu
dan terbentuknya yang mengindikasikan adanya senyawa kompleks.
2) Pembentukan ion kompleks dapat dilakukan dengan menambahkan larutan yang
mengandung ligan-ligan dalam deret spektrokimia seperti ion oksalat, H2O, CNS-,
EDTA, dan DMG.
3) Perubahan warna akibat perubahan bilangan oksidasi dari senyawa logam transisi
dapat diperoleh dengan melakukan pemanasan, penambahan asam-basa kuat
CDLXIX. Jawaban Pertanyaan
1. Tulislah seluruh reaksi yang ada pada percobaan I sampai IV serta berikan perubahan warnanya.
CDLXX. Jawab:
1) Percobaan I
A. Reaksi dengan NaOH
a) Garam CrCl3
CDLXXI. [Cr(H2O)6]3+(aq)+ OH- [Cr(H2O)3(OH)3]-(aq)
CDLXXII. Hijau (+)
CDLXXIII. [Cr(H2O)3(OH)3]-(aq) + OH- [Cr(H2O)2(OH)4](s)
CDLXXIV. hijau
b) Garam Mn(SO)4
CDLXXV. [Mn(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Mn(H2O)4(OH)2](s)
CDLXXVI. kuning
CDLXXVII. [Mn(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Mn(H2O)3(OH)3](s)
CDLXXVIII. Kuning (++)
c) Garam Fe(NH4)2SO4
CDLXXIX. [Fe(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Fe(H2O)4(OH)2]-(aq)
CDLXXX. Kuning (--)
CDLXXXI. [Fe(H2O)4(OH)2]-(aq) + OH- [Fe(H2O)3(OH)3](s)
CDLXXXII. Hijau kotor
d) Garam FeCl3
CDLXXXIII. [Fe(H2O)6]3+(aq)+ OH- [Fe(H2O)3(OH)3]-(aq)
CDLXXXIV. Jingga
CDLXXXV. [Fe(H2O)3(OH)3]-(aq) + OH- [Fe(H2O)2(OH)4](s)
CDLXXXVI. Coklat kemerahan
e) Garam CoCl2
CDLXXXVII. [Co(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Co(H2O)4(OH)2](s)
CDLXXXVIII. coklat
CDLXXXIX. [Co(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Co(H2O)3(OH)3](s)
CDXC. Coklat (++)
f) Garam CuSO4
CDXCI. [Cu(H2O)6]2+(aq)+ OH- [Cu(H2O)4(OH)2](s)
CDXCIII. [Cu(H2O)4(OH)2](s) + OH-[Cu(H2O)3(OH)3](s)
B. Reaksi dengan amonia
a) Garam CrCl3
DXVIII. Merah kecoklatn keruh
e) Garam CoCl2
DXXVI. Biru tua (+)
g) Garam ZnCl2
A. Kompleks Cr (III)
DXXXV. CrCl3(aq) + Na2C2O4(aq) [Cr(C2O4)3]3-(aq) + 2Na+ + 3Cl
-B. Kompleks Fe (III)
DXXXVI. FeCl3(aq) + 3NH4CNS(aq) Fe(CNS)3(aq) + 3NH4Cl
2. Kompleks [Cr(H2O)4Cl2]+ memiliki isomer, buatlah struktur molekulnya dan berilah
DXLII. Jawab:
DXLIII. Isomer dari [Cr(H2O)4Cl2]+, adalah : DXLIV. [Cr(H2O)6]Cl3 berwarna ungu
DXLV. [Cr(H2O)5Cl]Cl2∙H2O berwarna biru-hijau DXLVI. [Cr(H2O)4Cl2]Cl∙2H2O berwarna hijau DXLVII.
DXLVIII. Daftar Pustaka
DXLIX. Anonim. - . Rangkuman Diktat Kimia Anorganik. - . -.
DL. Bongolz. 2009 .Unsur Transisi. (http://wordpress.com). Diakses pada Jum’at, 01
November 2013, Pukul : 20.00 WIB)
DLI. Darjito. - . Unsur-unsur Transisi Periode Pertama (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, dan
Cu). Malang: Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Brawijaya
DLII. Poetra. 2009 .Unsur Golongan Transisi Periode Keempat.
(http://poetracerdas.blogspot.com). Diakses pada Jum’at, 01 November 2013,
Pukul 20:04 WIB )
DLIII. Tim Dosen Kimia Anorganik III. 2013. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik III Unsur-unsur Golongan Transisi. Surabaya: Jurusan Kimia, FMIPA, UNESA.
DLIV. Vogel, A.I. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.
Jakarta : PT. Kalman Media Pusaka
DLVI. Lampiran
1. Percobaan I : Reaksi beberapa Ion Logam Transisi
DLVII.
DLVIII.
a) Reaksi dengan NaOH
DLIX. DLX.
b) Reaksi dengan amonia
DLXI.
c) Reaksi dengan NH4CNS
DLXII.
Setelah penambahan NaOH 1M dan NaOH berlebihZnCl2 FeCl3
MnSO4
Fe(NH4)2SO4
CuSO4 CrCl3
CoCl2 NiCl2 Setelah penambaha
n NH3
CoCl2 NiCl2 Setelah
DLXIII.
DLXIV.
2. Percobaan II : Pembentukan ion kompleks oleh ion logam transisi
a) Kompleks Cr (III)
DLXV.
Setelah ditambahkan 1 mL H2O
DLXVI.
b) Kompleks Fe (II) dan Fe (III)
DLXVII. DLXVIII.
DLXIX. DLXX.
DLXXI. DLXXII. DLXXIII. DLXXIV.
c) Kompleks Kobalt (II) Setelah ditambahkan
2 tetes NH4CNS
Setelah ditambahkan 11
tetes Na2C2O4
DLXXV.
DLXXVI.
d) Kompleks Nikel (II)
DLXXVII.
e) Kompleks Cu (II) DLXXVIII.
3. Percobaan III : Perubahan Tingkat Oksidasi a) Perubahan Fe2+ menjadi Fe3+
DLXXIX.
DLXXX.
Ni(NO3)2 setelah penambahan
DMG Ni(NO3)2
setelah penambahan
Na2EDTA
CuSO4.5H2O CuCl.2H2O
Setelah ditambahkan NaOH 2 M Setelah
pemanasan Setelah
b) Perubahan Cr6+ menjadi Cr3+ DLXXXI.
DLXXXII.
DLXXXIII.
DLXXXIV.
DLXXXV.
DLXXXVI.
DLXXXVII.
DLXXXVIII.
DLXXXIX.
DXC.
DXCI.
Setelah penambahan
HCl pekat
Setelah ditambahkan
