MAKALAH KIMIA KOORDINASI Cu EDTA 2 SEBAG

MAKALAH KIMIA KOORDINASI

Cu(EDTA)

2-

SEBAGAI KATALIS HETEROGEN DALAM

BERBAGAI MACAM REAKSI KIMIA

DISUSUN OLEH :

NAMA

: GRANDYS PERWIRA

JURUSAN / PRODI : KIMIA / KIMIA S1

NIM

: 4311411005

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

ABSTRAK

Katalis merupakan suatu zat/senyawa yang berfungsi sebagai zat yang dapat mempercepat atau memperlambat suatu reaksi. Katalis berdasarkan fasanya digolongkan menjadi dua yaitu katalis homogen dan

katalis heterogen.Senyawa-senyawa kompleks memiliki kemampuan

sebagai katalis, hal ini disebabkan oleh molekul-molekul memiliki gugus fungsi yang bisa berkoordinasi ke atom pusat,spesies reaktif yang memiliki kemampuan untuk menstabilkan dan mengontrol jalannya suatu reaksi, dan dua molekul bisa berkoordinasi pada atom pusat yang sama, sehingga akan mengubah kemungkinan dari suatu reaksi yang terjadi.

C

u(EDTA)2- merupakan salah satu senyawa kompleks heterogen yang

dapat bersifat sebagai katalis yaitu dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi kimia yang sedang terjadi.

Kata kunci : katalis, senyawa kompleks,

C

u(EDTA)

2-1. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Katalis memiliki peranan penting dalam berbagai proses industri,

seperti industri energi, farmasi dan bahan kimia. Senyawa katalis

sebagai salah satu unsur terpenting dalam proses sintesis, baik organik

maupun anorganik akan sangat menarik untuk diteliti dan dimodifikasi,

sehingga efisiensi dan aktifitas penggunaannya dapat ditingkatkan serta

efek samping yang ditimbulkan ke lingkungan dapat ditekan seminimal

mungkin.

Berdasarkan fasanya, katalis digolongkan menjadi katalis homogen

dan katalis heterogen (terkadang sering disebut juga katalis padat). Katalis

homogen adalah katalis yang fasanya sama dengan fasa reaksinya,

sehingga daya katalitiknya lebih kuat dibandingkan katalis heterogen.

Sulitnya memisahkan katalis dari sistem reaksinya menjadi kelemahan dari

katalis homogen. Adapun katalis heterogen adalah katalis yang fasanya

berbeda dengan fasa reaksinya. Katalis heterogen relatif kurang reaktif

dikarenakan heterogenitas permukaannya. Namun, keunggulan yang

dimiliknya seperti kemudahan untuk dipisahkan dari sistem reaksinya dan

relatif stabil terhadap perlakuan panas membuat katalis heterogen lebih

Senyawa komplek logam (biasanya logam-logam transisi)

merupakan senyawa yang memiliki satu atau lebih ikatan logam-karbon,

sehingga lebih dikenal dengan senyawa organologam yang terdiri dari

atom pusat dan ligan. Atom pusat dari suatu senyawa komplek yang

digunakan antara lain logam-logam transisi deret pertama, seperti: Cr, Mn,

Fe, Co, Ni, Cu, dan Zn. Ligan dari suatu senyawa komplek dapat

mempengaruhi bentuk geometri dari senyawa organologam itu sendiri,

sehingga dapat dimanfaatkan dalam berbagai reaksi kimia.

Senyawa-senyawa komplek memiliki kemampuan sebagai katalis, hal ini disebabkan

oleh :

1. Molekul-molekul memiliki gugus fungsi yang bisa berkoordinasi ke

atom pusat,

2. Spesies reaktif yang memiliki kemampuan untuk menstabilkan dan

mengontrol jalannya suatu reaksi, dan

3. Dua molekul bisa berkoordinasi pada atom pusat yang sama, sehingga

akan mengubah kemungkinan dari suatu reaksi yang terjadi.

C

u(EDTA)2-merupakan salah satu senyawa kompleks heterogen

yang dapat bersifat sebagai katalis yaitu dapat menurunkan energi aktivasi

suatu reaksi kimia yang sedang terjadi. Dalam makalah ini akan ditinjau

lebih kanjut mengenai senyawa kompleks

C

u(EDTA)2-dan peranannya.

B. TUJUAN

Tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu menunjukan dan

meninjau secara atomik rumus struktur dari Cu(EDTA)2- agar didapatkan

pengetahuan lebih rinci mengenai Cu(EDTA)2- dan struktur kompleks

atomik dari Cu(EDTA)2-.

C. MANFAAT

Manfaat dari pembuatan makalah ini yaitu untuk lebih

meningkatkan wawasan kepada pembaca, mahasiswa, dan masyarakat

mengenai bagaimnana senyawa kompleks yang dapat bersifat sebagai

katalisator dalam proses industri dan reaksi kimia serta mengetahui

2. ISI MAKALAH

A. KATALIS

Katalis merupakan senyawa yang dapat menurunkan energi aktivasi

reaksi dan meningkatkan laju reaksi, melalui peningkatan konstanta laju.

Oleh karena itu, katalis sangat penting dalam industri kimia, penanganan

gas buang dan reaksi kimia lain. Walaupun esensi katalis secara kimia

agak kabur, aspek praktis katalis telah berkembang berbasiskan akumulasi

pengetahuan empiris.

Katalis dikategorikan menjadi dua yaitu katalis homogen dan

katalis heterogen. Katalis homogen yaitu katalis yang satu fase atau sama

fasenya dengan zat reaktannya, sedangkan katalis heterogen

merupakan katalis yang tidak sefase atau berbeda fase dengan reaktannya

biasanya berbentuk padatan.

Pengetahuan kita tentang mekanisme katalisis homogen

berkembang seiring dengan perkembangan kimia anorganik, demikian juga

pemahaman tentang katalisis padatan. Dulunya, katalisis

heterogen padatan dijelaskan sebagai akibat aktivasi reaktan secara

misterius oleh permukaan asam atau basa, dan dengan koordinasi pada

permukaan logam. Kini dimungkinkan untuk mengamati interaksi- interaksi

ini dengan menggunakan berbagai teknik spektroskopi (IR< EXAFS/

extended X-ray absorption fine structure, sinar tampak), mikroskop elektron,

atau STM (scanning tunneling microscopy).

Karena mekanisme katalisis homogen telah diklarifikasi dengan

cukup maju, reaksi di permukaan padatan dapat juga dianalisis dengan

mengggunakan konsep seperti “kompleks permukaan” atau “senyawa

organologam permukaan”. Namun, tidak seperti katalisis homogen, yang

hanya melibatkan satu atau dua pusat logam, dalam katalisis padatan

pusat logam yang terlibat sangat banyak. Karena kehomogenan dan

kedapatulangan permukaan sangat sukar dipertahankan, sebagian besar

mekanisme reaksi tidak begitu jelas bahkan untuk reaksi sederhana seperti

sintesis amonia.

B. Cu (TEMBAGA)

Cu atau tembaga merupakan logam golongan transisi yang banyak

terdapat di alam. Cu mempunyai dua bilangan oksidasi yaitu +1 san +2.

ion Cu(I) d10, Cu(II) d9, dan Cu(III) d8. Pada larutan encer, ion ion

tembaga diperlihatkan dalam reaksi :

Cu+(aq)+ e- Cu0 E0= +0,52 V

Cu2+(aq)+ e- Cu+(aq) E0= +0,153 V

2Cu+(aq) Cu0(s) + Cu2+(aq) E0= +0,37 V

C. EDTA

EDTA adalah sebuah asam karboksilat poliamino. EDTA merupakan

senyawa kimia kependekan dari asam etildiaminetetetraasetat yang

mempunyai sifat tidak berwarna, larut dalam air, basa konjugasinya

adalah etildiamintetraasetat. Zat ini sangat kuat menarik ion logam berat

(termasuk kalsium) dalam jaringan tubuh dan melarutkannya, untuk

kemudian dibuang melalui urine. Kegunaannya mucul dari peranan

sebagai agen pengkhelat dan ligan bergigi enam. Senyawa ini mampu

berikatan dengan seperti Ca2+ dan Fe3+.

EDTA pertama dipublikasikan oleh Ferdinan Munz pada tahun

1935 yang dibuat dari senyawa dari etildiamin dan asam kloroasetat.

Sekarang, EDTA bisa disintesis dari etildiamin khususnya

1,2-diaminoetana, formaldehid, dan natrium sianida. EDTA (ethylene

diamine tetraacetic) merupakan suatu kompleks kelat yang larut ketika

ditambahkan ke dalam suatu larutan yang mengandung kation logam

tertentu seperti Ca2+, Cu2+ dan Mg2+, di mana akan membentuk

kompleks dengan logam-logam tersebut.

Molekul EDTA berikatan dengan atom atau ion logam pusat

dengan mendonorkan enam pasang elektron bebasnya (dua pasang

dari atom nitrogen pada gugus amino dan empat pasang dari atom oksigen

Struktur senyawa EDTA (1)

Struktur senyawa EDTA (2)

EDTA merupakan senyawa khelat yaitu senyawa yang struktur

geometrinya membentuk ring dan multidental ligan yaitu ligan yang

membentuk banyak ikatan dengan atom pusat atau ion pusat. Berikut ini

Struktur kompleks EDTA dengan ion logam pusat (dimana

stuktur tersebut berbentuk seperti sangkar di sekitar atom atau ion

logam pusat dan sangat stabil)

D. Cu(EDTA)

2-Cu(EDTA)2- merupakan senyawa kompleks yang dapat bersifat

sebagai katalis. Disini akan ditinjau dari segi kimia koordinasi yaitu melalui

tinjauan ikatan antar ligan dan atom pusat.

Bermula dari senyawa EDTA yang mempunyai rumus struktur khelat

atau melingkar seperti ring, dan dari atom N dan O masih mempunyai

elektron bebas, sangat besar kemungkinan untuk mengikat suatu atom

oleh atom-atom pada senyawa EDTA. EDTA bertindak sebagai ligan dan

huruf M besar sebagai atom pusat. Disini akan ditunjukkan atom pusatnya

sebagai atom Cu yang bisa terjadi dan bersifat sebagai katalis. Struktur

Cu-EDTA dapat diamati pada gambar dibawah ini.

Kedua gambar ini merupakan tinjauan dari sisi lain pada bentuk tiga

dimensi ion kompleks Cu(EDTA)2-. Untuk lebih jelasnya dapat diringkas

penyusun ion kompleks Cu(EDTA)2-.Sebagai berikut:

Ligan : senyawa EDTA

Ion atau atom pusat : Cu2+

Menurut penelitian, MgF2 sebagai pendukung katalis Cu-EDTA

dimaksudkan untuk menambah daya katalitik katalis Cu-EDTA agar

lebih banyak jumlah sisi aktifnya. Berdasarkan penelitian yang dilakukan

oleh Wojciechowska et al., (2000) dan Narayana et al., (2009) diketahui

bahwa MgF2mempunyai permukaan inert, stabilitas termal hampir mencapai

500°C, kekerasan tinggi, dan struktur permukaan mesoporous yang relatif

besar (± 45 m2/g). Dari sifat-sifat tersebut maka MgF2memiliki kemampuan

untuk dijadikan sebagai pendukung katalis Cu- EDTA. Hal ini mendukung

3. PENUTUP

A. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dihasilkan pada makalah ini yaitu EDTA

merupakan senyawa yang bisa berperan sebagai ligan dan mempunyai

daya ikat dengan atom atau ion logam pusat dengan cara mendonorkan

enam pasang elektron bebasnya (dua pasang dari atom nitrogen pada gugus

amino dan empat pasang dari atom oksigen pada gugus karboksilat. Contoh

dari senyawa itu adalah Cu(EDTA)2-. Selain itu juga senyawa EDTA yang

telah berikatan dengan logam khususnya logam Cu dengan membentuk

senyawa Cu(EDTA)2- dapat berperan sebagai katalus menurut sebuah

penelitian. Hal ini bisa dikembangkan lagi unutk penelitian lebih lanjut.

B. SARAN

1. Bisa dikembangkan penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan EDTA

sebagai katalis dengan atom pusat selain Cu.

2. Spesifikasi jenis reaksi yang dapat disertai dengan senyawa campuran

dari EDTA dan logam sebagai atom pusatnya belum diketaui secara

pasti agar bisa dikembangkan untuk kepentingan industri kimia dan

masyarakat.

4.

DAFTAR PUSTAKA

1. Dalam Makalah „”PENGGUNAAN KOMPLEKS LOGAM TRANSISI SEBAGAI

KATALIS HETEROGEN DALAM BERBAGAI MACAM REAKSI KIMIA‟‟

Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II Universitas Lampung.

2. Dalam artikel „‟APLIKASI SENYAWA KOMPLEKS DALAM KEHIDUPAN SEHARI- HARI‟‟.

3. Saito, Taro. 2006. Kimia Anorganik Terjemahan. Jakarta: Iwanami

Publishing Company.