I.
I. Judul PercobaanJudul Percobaan : Kekuatan Medan Ligan II.
II. Hari/ Tanggal PercobaanHari/ Tanggal Percobaan : Selasa, 18 November 2014 pukul 13.00 WIB III.
III. Selesai PercobaanSelesai Percobaan : Selasa, 18 November 2014 pukul 16.00 WIB IV.
IV. Tujuan PercobaanTujuan Percobaan
1. Mempelajari perbedaan kekuatan medan ligan antara ligan amoium dan air. 2. Mengenal cara mencari panjang gelombang pada absorbansi maksimum. 3. Mengenal variabel yang mempengaruhi panjang gelombang maksimum. V.
V. Dasar TeoriDasar Teori
Ion unsur transisi dapat mengikat molekul-molekul atau ion-ion yang memiliki pasangan elektron tak berikatan (ligan) dengan ikatan kovalen koordinasi yang membentuk ion kompleks. Ion kompleks adalah gabungan ion (atom pusat) dengan ion atau molekul lain (ligan) membentuk ion baru.
Berdasarkan ligan yang diikat oleh atom pusat dalam ion kompleks, maka ada dua macam ion kompleks:
a. Ion kompleks positif : terbentuk apabila ion logam transisi (atom pusat) berikatan dengan ligan yang merupakan molekul netral, sehingga ion kompleks yang terbentuk bermuatan positif.
b. Ion kompleks negatif : terbentuk apabila ion logam transisi (atom pusat) berikatan dengan ligan yang merupakan ion negatif.
Teori medan kristal tentang senyawa koordinasi menjelaskan bahwa dalam pembentukan kompleks terjadi interaksi elektrostatik antara ion logam (atom pusat) dengan ligan. Jika ada empat ligan yang berasal dari arah yang berbeda berinteraksi langsung dengan atom pusat/ion logam, maka akan mendapatkan pengaruh medan ligan lebih besar dibandingkan dengan orbital-orbital lainnya.
Bila pada ion kompleks diberikan energi dalam bentuk cahaya, maka elektron pada orbital yang lebih rendah energinya dapat tereksitasi ke orbital yang lebih tinggi
energinya. Dengan menyerap cahaya yang energinya sama.
Suatu larutan memiliki warna tertentu karena menyerap sebagian dari komponen cahaya tampak. Makin kecil panjang gelombang cahaya yang diserap (makin besar energinya) maka makin besar harga absorbansinya atau makin kuat ikatan antara ion logam dan ligan. Ditinjau dari muatan ligannya, maka ion logam dengan muatan yang
lebih besar akan menghasilkan harga absorbansi yang lebih besar pula karena lebih mudah mempolarisasikan elektron yang terdapat dalam ligan.
Metode analisis spektrometri adalah metode analisis yang paling banyak dipakai di dalam Kimia analisis, khususnya pada spektra elektromagnetik daerah ultraviolet dan tampak. Aplikasinya meliputi bidang Kimia Klinik, Kimia Lingkungan dan bidang lain. Keuntungan dari metode analisis spektrometri adalah peralatannya yang mudah didapat dan biasanya cukup mudah dioperasikan. Prinsip metode analisis spektrometri adalah larutan sampel menyerap radiasi elektromagnetik dan jumlah intensitas radiasi yang diserap oleh larutan sampel dihubungkan dengan konsentrasi analit (zat/unsur yang akan dianalisis) dalam larutan sampel. (Wahyuni, 2007).
Senyawa koordinasi merupakan senyawa yang tersusun atas atom pusat dan ligan (sejumlah anion atau molekul netral yang mengelilingi atom atau kelompok atom pusat tersebut) dimana keduanya diikat dengan ikatan koordinasi. Ditinjau dari konsep basa Lewis, atom pusat dalam senyawa koordinasi berperan sebagai asam Lewis (akseptor penerima pasangan elektron), sedangkan ligan sebagai basa Lewis (donor pasangan elektron). (Nuryono,2003).
Kemagnetan senyawa kompleks misalnya, ditentukan dari banyaknya elektron tak berapsangan pada orbital d atom pusat, akibat dari kekuatan ligan yang mendesaknya, apakah ligan tersebut kuat atau lemah. Jika ligan tsb kuat elektron cenderung untuk berpasangan (spin rendah), jika ligan tsb lemah elekton lebih suka untuk tidak berpasangan (spin tinggi).
Senyawa kompleks dapat berupa non-ion, kation atau anion, bergantung pada muatan penyusunnya. Muatan senyawa kompleks merupakan penjumlahan muatan ion pusat dan ligannya. Jika senyawa kompleks bermuatan disebut ion kompleks/spesies
kompleks. Bilangan koordinasi pada senyawa kompleks menyatakan banyaknya ligan yang mengelilingi atom atau sekelompok atom pusat sehingga membentuk kompleks yang stabil. (Vogel, 1990).
Bilangan koordinasi 6, berarti banyaknya ligan yang mengelilingi berjumlah 6. Bilangan koordinasi setiap atom pusat bersifat khas dan karateristik bergantung pada sifat alamiah logam, keadaan oksidasi, dan ligan-ligan lain dalam molekul.
Antara atom pusat dengan ligannya terhubung oleh ikatan koordinasi, hanya salah satu pihak yaitu ligan yang menyumbangkan pasangan elektron untuk digunakan bersama, perpindahan kerapatan elektron pun terjadi dari ligan ke atom pusat. Namun, jika kerapatan elektron tersebar merata diaantara keduanya, maka ikatan kovalen
sejatipun akan terbentuk.
Reaksi pembentukan senyawa kompleks dapat dirumuskan sebagai berikut :
M + nL MLn dimana,
M = ion logam
L = ligan yang mempunyai pasangan elektron bebas
n = bilangan koordinasi senyawa kompleks yang terbentuk (biasanya 2, 4, dan 6). Berdasarkan banyaknya pasangan elektron yang didonorkan, ligan dapat dikelompokkan menjadi,
a. Ligan Monodentat yaitu ligan yang hanya mampu memberikan satu pasang elektron kepada satu ion logam pusat dalam senyawa koordinasi. Misalnya : ion halida, H2O dan NH3.
b. Ligan Bidentat yaitu ligan yang mempunyai dua atom donor sehingga mampu memberikan dua pasang elektron. Dalam pembentukan ikatan koordinasi, ligan bidentat akan menghasilkan struktur cincin dengan ion logamnya (sering disebut cincin kelat). Ligan bidentat dapat berupa molekul netral (seperti diamin, difosfin, disulfit) atau anion (C2O42-, SO42-, O22-).
c. Ligan Polidentat yaitu ligan-ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor. Ligan ini dapat disebut tri, tetra, penta, atau heksadentat, bergantung pada jumlah atom donor yang ada. Ligan polidentat tidak selalu menggunakan semua atom donornya untuk membentuk ikatan koordinasi. Misalnya : EDTA sebagai heksadentat mungkin
hanya menggunakan 4 atau 5 atom donornya bergantung pada ukuran dan stereokimia kompleks.
Berdasarkan jenis ikatan koordinasi yang terbentuk, ligan dapat dikelompokkan sebagai berikut.
a. Ligan yang tidak mempunyai elektron sesuai untuk ikatan dan orbital kosong sehingga ikatan yang terbentuk hanya ikatan σ, seperti H-, NH3, SO32-, atau RNH2.
b. Ligan yang mempunyai dua atau tiga pasang elektron bebas yang selain membentuk ikatan σ, juga dapat membentuk ikatan π dengan ion logam, seperti N3-, O2-, OH-, S2-, NH2-, R 2S, R 2O, NH2, dan ion benzena.
c. Ligan yang memiliki orbital -antiikatan kosong dengan tingkatan benzen rendah yang dapat menerima elektron yang orientasinya sesuai dari logam, seperti CO, R 3P, CN-, py, dan acac.
d. Ligan yang tidak ada pasangan elektron bebasnya, tetapi memiliki elektron ikatan-π, seperti alkena, alkuna, benzena, dan anion siklopentadienil.
e. Ligan yang membentuk dua ikatan dengan dua atom logam terpisah dan kemudian membentuk jembatan. Sebagai contoh, OH-, O2-, CO. (Nuryono, 2003)
VI.
VI. Alat dan BahanAlat dan Bahan 1. Alat – alat
a. Labu ukur 10 mL 2 buah
b. Pipet gondok 2 mL 1 buah
c. Pipet gondok 5 mL 1 buah
d. Pipet ukur 5 mL 1 buah
e. Gelas kimia 100 mL 4 buah
f. Gelas kimia 250 mL 4 buah
g. Alat – alat gelas lain 2 buah h. Spektrofotometer UV – Vis 1 set 2. Bahan
a. Larutan amonium 1 M b. Larutan io Cu2+ 0,1 M
VII.
VII. Prosedur PercobaanProsedur Percobaan 1. Labu 1
2. Labu 2
2mL Larutan Cu2+ 0,1M
- Dimasukkan labu ukur 10 ml - Diencerkan dengan air sampai
tanda batas Larutan ion Cu2+ 0,02 M
- Diukur absorbansinya pada = 700 – 850 nm
- Dicermati grafik dan ditentukan panjang gelombang pada absorbansi maximum
Aborbansi
2 mL
Larutan Cu2+0,1 M
- Dimasukkan labu ukur 10 ml + 5 ml ammonium 1 M
- Diencerkan dengan air sampai tanda batas
Larutan ion Cu2+ dalam campuran ammonium 1 M (50:50) - Diukur absorbansinya pada λ =
350–700 nm
- Dicermati grafik dan ditentukan panjang gelombang pada absorbansi maximum Absorbansi
3. Labu 3
2 mL Larutan ion Cu2+ 0,1 M
- Dimasukkan labu ukur 10 ml + larutan ammonium 1M 2,5 ml - Diencerkan dengan air sampai
tanda batas
Larutan ion Cu2+ dalam campuran ammonium 1M (75:25) - Diukur absorbansinya pada =
350 – 700 nm
- Dicermati grafik dan ditentukan panjang gelombang pada absorbansi maximum Absorbansi
VIII.
VIII. Hasil PengamatanHasil Pengamatan
No. Prosedur percobaan Hasil Pengamatan Dugaan/Reaksi Kesimpulan
1. Labu 1 : Larutan Cu+ 0,1M : larutan berwarna biru muda (++) Diencerkan menjadi larutan ion Cu 2+ 0,02 M : Larutan berwarna biru muda (+) Nilai Absorbansi : 0,244 Panjang gelombang : 810,40 nm Cu+ + 6H 2O [Cu(H2O)6]2+ Absorbansi maksimum sebesar 0,244 dengan panjang gelombang 810,40 nm 2mL Larutan Cu2+ 0,1M
- Dimasukkan labu ukur 10 ml - Diencerkan dengan air sampai
tanda batas Larutan ion Cu2+ 0,02 M
- Diukur absorbansinya pada = 700 – 850 nm
- Dicermati grafik dan ditentukan panjang gelombang pada absorbansi maximum
2. Larutan Cu+ 0,1M : larutan berwarna biru muda (++) Ditambahkan ammonium 1 M : Larutan berwarna biru tua (++) Diencerkan dengan air : Larutan berwarna biru tua (+) Nilai Absorbansi : 0,351 Panjang gelombang : 609,80 nm Cu+ + 6H 2O [Cu(H2O)6]2+ + 4NH 3 [Cu(H2O)3 NH3)3]2+ Absorbansi maksimum sebesar 0,351 dengan panjang gelombang 609,80 nm 2 mL Larutan Cu2+0,1 M
- Dimasukkan labu ukur 10 ml + 5 ml ammonium 1 M - Diencerkan dengan air
sampai tanda batas Larutan ion Cu2+ dalam campuran ammonium 1 M (50:50)
- Diukur absorbansinya pada = 350–700 nm
- Dicermati grafik dan ditentukan panjang gelombang pada absorbansi maximum
3. Larutan Cu+ 0,1M : larutan berwarna biru muda (++) Ditambahkan ammonium 1 M : Larutan berwarna biru tua (++) Diencerkan dengan air : Larutan berwarna biru tua (+) Nilai Absorbansi : 0,598 Panjang gelombang : 609,20 nm Cu+ + 6H 2O [Cu(H2O)6]2+ + 4NH 3 [Cu(H2O)4 NH3)2]2+ Absorbansi maksimum sebesar 0,598 dengan panjang gelombang 609,20 nm 2 mL Larutan ion Cu2+ 0,1 M
- Dimasukkan labu ukur 10 ml + larutan ammonium 1M 2,5 ml - Diencerkan dengan air sampai
tanda batas
Larutan ion Cu2+ dalam campuran ammonium 1M (75:25) - Diukur absorbansinya pada =
350 – 700 nm - Dicermati grafik dan
ditentukan panjang gelombang pada absorbansi maximum Absorbansi
IX.
IX. Analisis dan PembahasanAnalisis dan Pembahasan
Pada percobaan kekuatan medan ligan kali ini yang bertujuan untuk mengetahui dan memahami teori medan kristal dan mampu membedakan kekuatan medan antara ligan air dan amonia. Pada percobaan ini dibuat 3 variasi larutan yang akan kami dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer dengan range panjang gelombang 550-850 nm. Dipilihnya rentang panjang gelombang tersebut karena kebanyakan ion-ion logam transisi mengabsorb radiasi di daerah spektrum ultra violet atau cahaya tampak yaitu sekitar 400nm-700nm. Variasi yang kami buat beda adalah kadar ammonia (NH3) dalam larutan.
Pada percobaan pertama yaitu larutan A terdapat larutan Cu2+ 2 mL yang diencerkan dalam labu ukur 10 mL dengan menggunakan 8 mL aquades. Larutan B terdiri dari larutan Cu2+ (50:50), terdiri dari 2 mL, ammonia 5 mL, dan air yang ditambahkan sampai tanda batas. Larutan C terdiri dari larutan Cu2+ (75:25), terdiri dari 2 mL, dan ammonia 5 mL, dan air yang ditambahkan sampai tanda batas. Fenomena yang teramati ketika masing-masing larutan tersebut dibuat adalah terbentuknya larutan yang berwarna biru. Semakin banyak ammonia yang terkandung dalam larutan kompleks Cu2+ maka semakin tua warna biru yang terlihat. Hal ini karena perbedaan tingkat energi orbital atom yang berikatan dalam masing-masing larutan. Larutan ammonia (NH3), H2O dan Cu2+ merupakan bahan utama dalam percobaan kami kali ini karena larutan tersebut dapat membentuk senyawa kompleks
dimana Cu2+ atom pusat sedangkan H2O adalah ligan. Setelah kami memperoleh 3 larutan yang berbeda, yaitu larutan A, larutan B dan larutan C. Kemudian dari tiap larutan tersebut kami ukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometri UV- vis sehingga kami peroleh grafik antara absorbansi dengan panjang gelombang. Dari grafik tersebut kita juga memperolah data absorbansi maksimum. Untuk larutan blanko yaitu larutan yang komposisinya sama seperti larutan yang dianalisis namun tanpa sampel yang dianalisis. Untuk percobaan ini larutan blankonya adalah air. Sebelum sampel diukur absorbansinya, perlu diukur terlebih dahulu absorbansi larutan blanko. Larutan blanko dengan absorbansi nol dan transmitansi 100% (tidak menyerap radiasi), digunakan sebagai standar untuk mengukur absorbansi kompleks.
Larutan A B C
Absorbansi Maksimum 0,244 0,351 0,598
Panjang Gelombang
Maksimum (nm) 810,40 609,80 609,20
Dari panjang gelombang maksimum diatas dapat ditentukan nilai 10 Dq-nya yaitu sebagai berikut:
Larutan A B C
Nilai 10 Dq
Dari nilai 10Dq tersebut dapat ditentukan besar kekuatan ligan air dan ammonia. Nilai 10 Dq pada larutan yang mengandung ligan ammonia lebih besar dibandingkan dengan larutan yang mengandung ligan air murni. Karena ada dua faktor yang mempengaruhi harga 10 Dq. Pertama adalah muatan ion logam. Makin banyak muatan ion, makin besar pula harga 10 Dq-nya. Kedua adalah sifat ligan. Seiring dengan meningkatnya kekuatan ligan maka meningkat pula harga 10 Dq-nya. Hal ini menandakan bahwa ligan ammonia mempunyai kekuatan ligan yang lebih kuat. Dan hasil ini sesuai urutan kekuatan ligan atau deret spektrokimia.
Kompleks larutan A Kompleks larutan A
Pada larutan A yang kami lakukan yaitu mengencerkan larutan Cu2+ 0,1M menjadi 0,2 M dengan cara mengambil 2 ml Cu2+ 0,1M kemudian ditambah dengan aquades pada labu ukur 10 mL sampai tanda batas sehingga terbentuk Cu2+ 0,02 M. Warna larutan tersebut adalah adalah biru (++) jernih, hampir semua kompleks besarnya harga Dq sama dengan energi yang frekuensi terletak pada spektra daerah tampak, karena ada kaitan antara warna dengan frekuensi maka warna suatu kompleks bergantung pada frekuensi yang diserap. Warna kompleks adalah komplemen warna cahaya yang diserap. Sehingga ketika kompleks berwarna biru, di mana warna biru yang terbentuk menyerap warna komplemennya yaitu merah dengan panjang gelombang sekitar 610-800 nm. Larutan kemudian diuji dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 700-850 nm, dan didapatkan panjang gelombang maksimum 810,40 nm dengan absorbansi 0,244. Hasil ini cukup sesuai dengan teori dimana komplemen warna hijau biruan berada pada rentang 610-800 nm. 610-800 nm. Pada larutan
A ini terbentuk kompleks [Cu(H2O)6]2+ heksaquotembaga(II) dimana atom pusatnya adalah ion Cu2+ dan ligannya adalah air. Reaksi ditunjukkan sebagai berikut:
Cu2+(aq) + 6 H2O(l) → [Cu(H2O)6]2+(aq)
Senyawa tersebut dapat diketahui bahwa bilangan koordinasi untuk Cu2+ adalah 6 sesuai dengan banyaknya ligan yang terikat ada atom pusatnya. Ke-6 ligan ini akan menempati orbital kosong pada orbital di logam Cu
+2 . Cu: 3d 4s 4p 4d
Cu2+: 3d 4s 4p 4d
Kemudian ion Cu2+ berikatan dengan ligan H2O sehingga mengalami hibridisasi. Diperkirakan hibridisasinya adalah sp3d2 dengan geometri molekul oktahedral karena PEI=6 dan bersifat paramagnetik. Hibridisasi senyawa kompleks diatas menurut VBT (Valence Bond Theory/Teori Ikatan Valensi) dimana ada 6 ligan H2O sebagai berikut :
Energy eksitasi elektron dari t2g ke eg sebesar . Karena ligan H2O termasuk ligan yang mempunyai kuat ligan sedang mendekati lemah maka tolakan yang terjadi antara energi pada orbital t2g dengan eg tidak terlalu besar. Oleh karenanya nilai perbedaan energy kedua orbital tersebut tidak terlalu tinggi.
Kompleks pada larutan B Kompleks pada larutan B
Pada larutan B, langkah pertama mencampurkan 2 mL Cu2+, 5 mL ammonia dan air dalam labu ukur 10 mL. Larutan ini menghasilkan warna biru (++) jernih. Warna yang terbentuk dalam larutan adalah biru (+) (kompleks berwarna biru maka kompleks tersebut menyerap wana komplemennya yaitu jingga dengan panjang gelombang sekitar 590-620 nm). Pada larutan ini, ammonia dan air adalah ligannya. Senyawa kompleks yang terbentuk adalah [Cu(H2O)3(NH3)3]2+ , tetraamindiaquotembaga(II).
Reaksi yang terjadi adalah:
Cu+ +6H2O → [Cu(H2O)6]2+ + 4 NH3→ [Cu(H2O)3(NH3)3]2+
Hibridisasi senyawa kompleks diatas menurut VBT (Valence Bond Theory/Teori Ikatan Valensi) dimana ada 3 ligan H2O dan 3 ligan NH3 sebagai berikut :
Diketahui hibridisasi [Cu(H2O)3(NH3)3]2+ adalah sp3d2 dengan geometri oktahedral karena PEI=6 dan bersifat paramagnetik.
Larutan kemudian diuji dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 350-700nm, dan didapatkan panjang gelombang maksimum 609,80 nm dengan absorbansi 0,351. Hasil ini cukup sesuai dengan teori dimana komplemen warna biru kehijauan berada pada rentang 590-620nm. Perbedaan dengan larutan pertama adalah pada larutan B ini, energi 10 Dq akan lebih besar yaitu
karena adanya substitusi ligan NH3sehingga menyebabkan energi Dq bertambah besar, dimana pada larutan uji pertama hanya ada substitusi ligan H2O. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kekuatan medan ligan NH3 lebih besar dari H2O karena menimbulkan energi Dq yang besar, dimana energi yang besar ini akan membuat splitting orbital eg dan t2g semakin besar. Splitting yang besar menandakan ligan yang masuk adalah ligan kuat. Dalam larutan ini secara otomatis ligan NH3 menggantikan ligan yang lebih lemah yaitu H2O. Kekuatan medan ligan H2O dan NH3 ini sesuai dengan deret spektrokimia.
Kompleks Pada Larutan C Kompleks Pada Larutan C
Pada larutan B, langkah pertama mencampurkan 2 mL Cu2+, 2,5 mL ammonia dan air dalam labu ukur 10 mL. Warna biru(+) yang terbentuk menyerap wana komplemennya yaitu jingga dengan panjang gelombang sekitar 590-620 nm. Larutan C dengan perbandingan antara ammonia dengan air (25:75). Penambahan kadar ammonia yang berlebih ini akan meningkatkan besarnya nilai absorbansi (dilihat pada hasil percobaan).
Seperti sudah dikatakan sebelumnya bahwa dalam larutan ini air dan amonia berfungsi sebagai ligan, sedangkan Cu adalah logam pusat. Jika ikatan yang terjadi
adalah antara logam dengan ligan maka senyawaan yang dibentuk disebut senyawa kompleks. Dimana senyawa kompleks yang terbentuk adalah [Cu(H2O)4(NH3)2]2+ atau ion diaminatetraakuotembaga(II). Karena penambahan air lebih kecil daripada amonia, maka ion Cu2+ yang stabil dalam air [Cu(H2O)6]2+ disubstitusi oleh 4 ligan H2O dan 2 ligan NH3 . Reaksinya ditunjukkan sebagai berikut:
Hibridisasi senyawa kompleks diatas menurut VBT (Valence Bond Theory/Teori Ikatan Valensi) dimana ada 4 ligan H2O dan 2 ligan NH3 sebagai berikut :
Dari hibridisasi diatas dapat diketahui bahwa hibridisasi kompleks [Cu(H2O)4(NH3)2]2+ adalah sp3d2 dengan geometri molekul oktahedral karena PEI = 6 dan bersifat paramagnetik. Larutan kemudian diuji dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 350-700 nm, dan didapatkan panjang gelombang maksimum 609,20 nm dengan absorbansi 0,598. Hasil ini cukup sesuai dengan teori dimana komplemen warna biru kehijauan berada pada rentang 590-620 nm.
Besar nilai Dq larutan uji ketiga berbeda dengan larutan uji kedua, dimana energi Dq larutan uji keiga akan lebih kecil yaitu . Dari perbandingan energi Dq larutan uji ketiga dan kedua, energi Dq larutan uji kedua lebih besar karena adanya substitusi ligan H2O yang lebih banyak sehingga menyebabkan energi Dq bertambah besar, sedangkan pada larutan uji ketiga terbentuk substitusi ligan NH3 yang lebih banyak. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kekuatan medan ligan NH3 lebih besar dari H2O karena menimbulkan energi Dq yang besar, dimana energi yang besar ini akan membuat splitting orbital eg dan t2g semakin besar. Splitting yang besar menandakan ligan yang masuk adalah ligan kuat. Dalam larutan ini secara otomatis ligan NH3 menggantikan ligan yang lebih lemah yaitu H2O, namun ligan NH3 yang menggantikan H2O tidak sebanyak larutan uji 3. Larutan Blanko
Larutan Blanko
Untuk larutan blanko, langkah pertama yang dilakukan adalah memasukkan akuades ke dalam gelas ukur 10 mL (labu ukur dapat diganti dengan gelas ukur). Kemudian diuji dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 400-600 nm, nilai absorbansi yang didapatkan adalah 0.00. Larutan blanko digunakan sebagai larutan pembanding (control).
X.
X. KesimpulanKesimpulan
1. Semakin besar nilai panjang gelombang yang dihasilkan, semakin kecil nilai Dq, yaitu:
maks larutan uji pertama > maks larutan uji kedua < makslarutan uji ketiga
= 810,50 nm > 609,0 nm < 612,5 nm
Dq larutan uji pertama < Dq larutan uji kedua < Dq larutan uji ketiga = < <
2. Kekuatan medan ligan NH3lebih besar daripada H2O, karena NH3memiliki nilai Dq yang besar sehingga mengakibatkan splitting yang besar pula.
3. Semakin banyak ligan NH3yang tersubstitusi maka pada spektrometri UV-VIS akan terbaca panjang gelombang yang semakin kecil, sehingga nilai Dq akan semakin besar.
XI.
XI. Jawaban PertanyaanJawaban Pertanyaan 1.
1. Jelaskan perbedaa kekuatan ligan atara ligan ammonium dan air! Jawaban:
Jawaban:
Dari data yang telah diperoleh dari percobaan didapatkan bahwa air memiliki energy ± 30 kkal/mol lebih rendah daripada ammonia yang sebesar 40 kkal/mol. Hal ini juga dikarenakan panjang gelombang air lebih kecil yaitu 609 nm sesuai tabel pembagian daerah UV-Visibel nilai panjang gelombangnya maksimum 609 karena warna yag diserap pada lartan II ini adalah jingga sehingga pada panjang gelombang ini sample menyerap maksimal sinar yang ditembakan dari spektrofotometer. Perbedaan kekuatan medan ligan juga disebabkan oleh ligan H2O yang bersifat sebagai ligan lemah. Ligan lemah dalam kompleks menyebabkan elektron memiliki spin tinggi (high spin) pada tingkat energi eg, karena pada ion Cu(II) elektron di orbital d lebih mudah ditempatkan pada arah energi orbital yang lebih tinggi sebagai elektron sunyi (tidak berpasangan) daripada ditempatkan pada kamar orbital yang sama, namun sebagai elektron berpasangan. Sebab pada kamar yang sama akan terjadi gaya tolak menolak antara dua elektron jika akan berpasangan. Oleh karena energi untuk tolak menolak (P) lebih besar daripada harga 10 Dq, justru ada interaksi tingkat energi atas dengan energi bawah menyebabkan jarak t2g dan eg menjadi lebih pendek sehingga energi 10 Dq menjadi lebih kecil.
2.
2. Tuliskan reaksi yang terjadi dalam percobaan tersebut! Jawaban:
Jawaban:
[Cu(H2O)6]2+ + 4NH3 [Cu(H2O)3(NH3)3] 2++ H2O [Cu(H2O)6]2+ + 4NH3 [Cu(H2O)4(NH3)2]2+ + H2O
3.
3. Faktor – faktor apakah yag mempengaruhi warna ion kompleks logam transisi! Jawaban:
Jawaban:
Warna-warna cerah yang terlihat pada kebanyakan senyawa koordinasi dapat dijelaskan dengan teori medan kristal ini. Jika orbital-d dari sebuah kompleks berpisah menjadi dua kelompok seperti yang dijelaskan di atas, maka ketika molekul tersebut menyerap foton dari cahaya tampak, satu atau lebih elektron yang berada dalam orbital tersebut akan meloncat dari orbital-d yang berenergi lebih rendah ke orbital-d yang berenergi lebih tinggi, menghasilkan keadaam atom yang tereksitasi. Perbedaan energi antara atom yang berada dalam keadaan dasar dengan yang berada dalam keadaan tereksitasi sama dengan energi foton yang diserap dan berbanding terbalik dengan gelombang cahaya. Karena hanya gelombang-gelombang cahaya ( ) tertentu saja yang dapat diserap (gelombang yang memiliki energi sama dengan energi eksitasi), senyawa-senyawa tersebut akan memperlihatkan warna komplementer (gelombang cahaya yang tidak terserap). Seperti yang dijelaskan di atas, ligan-ligan yang berbeda akan menghasilkan medan kristal yang energinya berbeda-beda pula, sehingga kita bisa melihat warna-warna yang bervariasi. Untuk sebuah ion logam, medan ligan yang lebih lemah akan membentuk kompleks yang -nya bernilai rendah, sehingga akan menyerap cahaya dengan yang lebih panjang dan merendahkan frekuensi Sebaliknya medan ligan yang lebih kuat akan menghasilkan yang lebih besar, menyerap yang lebih pendek, dan meningkatkan
4.
4. Gambarkan grafik panjang gelombang terhadap absorbansi dari masing – masing pengamatan anda!
Jawaban: Jawaban:
5.
5. Hitunglah besar energi 10 Dq ketiga larutan tersebut (gunakan persamaan 1, lihat contoh perhitungan energi kompleks Ti)!
Jawaban: Jawaban:
Besar energi 10 Dq pada larutan pertama
Besar energi 10 Dq pada larutan kedua
y = -469,41x + 863,14 y = -469,41x + 863,14 R² = 0,5399 R² = 0,5399 0 0 200 200 400 400 600 600 800 800 1000 1000 0 0 00,,11 00,,22 00,,33 0,,404 00,,55 00,,66 00,,77 A b s o r b a n s i Panjang Gelombang (nm) Panjang Gelombang (nm)
Grafik Antara Panjang Gelombang vs
Grafik Antara Panjang Gelombang vs
Absorbansi
Absorbansi
Besar energi 10 Dq pada larutan ketiga 6.
6. Dari hasil percobaan, apa yang dapat anda simpulkan? Jawaban:
Jawaban:
Semakin besar nilai panjang gelombang yang dihasilkan, semakin kecil nilai Dq, yaitu:
maks larutan uji pertama > maks larutan uji kedua < makslarutan uji
ketiga = 810,50 nm > 609,0 nm < 612,5 nm
Dq larutan uji pertama < Dq larutan uji kedua < Dq larutan uji ketiga = < <
Kekuatan medan ligan NH3lebih besar daripada H2O, karena NH3memiliki nilai Dq yang besar sehingga mengakibatkan splitting yang besar pula.
Semakin banyak ligan NH3yang tersubstitusi maka pada spektrometri UV-VIS akan terbaca panjang gelombang yang semakin kecil, sehingga nilai Dq akan semakin besar.
XII.
XII. Daftar PustakaDaftar Pustaka
Nuryono. 2003. Kimia Koordinasi. Yogyakarta: Laboratorium Kimia Anorganik Jurusan Kimia FMIPA UGM.
Wahyuni, Endang Tri. 2007. Handout Analisis Istrumental I “Spectrohotometer UV – VIS”. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
Tim Dosen Kimia Anorganik. 2014. Penutun Praktikum Kimia Anorganik III . Surabaya: Universitas Negeri Surabaya Jurusan Kimia.
LAMPIRAN PERHITUNGAN LAMPIRAN PERHITUNGAN
Besar energi 10 Dq pada larutan pertama
Besar energi 10 Dq pada larutan kedua
Besar energi 10 Dq pada larutan ketiga
y = -469,41x + 863,14 y = -469,41x + 863,14 R² = 0,5399 R² = 0,5399 0 0 100 100 200 200 300 300 400 400 500 500 600 600 700 700 800 800 900 900 0 0 00,,11 00,,22 0,,303 0,,404 00,,55 00,,66 00,,77 A b s o r b a n s i Panjang Gelombang (nm) Panjang Gelombang (nm)
Grafik Antara Panjang Gelombang vs
Grafik Antara Panjang Gelombang vs
Absorbansi
Absorbansi
LAMPIRAN GAMBAR LAMPIRAN GAMBAR
Labu 1 : Larutan ion Cu2+ 0,1 M
Diencerkan dengan air Larutan ion Cu+ 0,02M
Labu 2 : Larutan ion Cu2+ 0,1 M +
Ammonium
Diencerkan dengan air Larutan ion Cu+ dalam campuran Ammonium 1M
Labu 3 : Larutan ion Cu2+ 0,1 M +
Ammonium
Diencerkan dengan air Larutan ion Cu+ dalam campuran Ammonium 1M
(75:25)
Dari kanan ke kiri : Tabung I, Tabung II,
