BAB 11. SENYAWA KOMPLEKS DAN POLIMER - BAB 11-Senyawa Kompleks & Polimer.pdf

BAB 11. SENYAWA KOMPLEKS

DAN POLIMER

11.1 KIMIA LOGAM TRANSISI

11.2 PEMBENTUKAN KOMPLEKS KOORDINASI

11.3 ISOMERISASI DALAM KOMPLEKS KOORDINASI

11.4 PENERAPAN KIMIA KOORDINASI

11.5 KLASIFIKASI POLIMER

11.6 PROSES POLIMERISASI

11.7 POLIMER SINTETIK

Titik Leleh

W = 3410

o

C

Hg = -39

o

C

BILANGAN OKSIDASI

sangat beragam

Dalam satu gol biloks

↑

Gol : Sc max +3

11. 2 PEMBENTUKAN KOMPLEKS

KOORDINASI

•

Logam transisi mampu membentuk kompleks

koordinasi

•

Ion Logam

: Asam Lewis

•

Ligan

: Basa Lewis

Misal [Cu(H

₂

O)

₄

]

2+

- ion kompleks

Jenis Ligan Unidentat

Rumus Nama Rumus Nama Rumus Nama

Netral Anion Anion

OH₂ Akuo NO₂- _{Nitro F}- _Floro

NH₃ Amina OCO₂2- _{Karbonato Cl}- _Kloro

CO Karbonil ONO- _{Nitrito Br}- _Bromo

NO Nitrosil CN- _{Siano I}- _Iodo

NH₂CH

3

Metilamina SCN- _{Tiosianato O}2- _Okso

NC₆H₅ Piridina NCS- _{Isotiosianato}

JENIS LIGAN MULTIDENTAT

•

etilenadiamina

en

•

oksalato

oks

•

o-fenantrolina

o-fen

•

dietilenatriamina

dien

•

trietilenatetramina

trien

Tentukan bilangan oksidasi atom logam pusat yang ter-koordinasi dalam senyawa berikut:

a. K[Co(CN)₄(NH₃)₂] b. [Os(CO)₅]

c. Na[Co(OH)₃(H₂O)₃]

CONTOH 11.1

Penyelesaian

a. Biloks K = +1 maka muatan ion kompleks = -1.

muatan ligan NH₃ = 0 dan CN = -1, maka biloks atom logam pusat = (2 x 0) + (4 x -1) + (X) = -1; X = +3

b. Muatan ligan CO = 0 maka muatan senyawa kompleks = 0 berarti biloks Os = 0

c. Biloks Na = +1 maka muatan ion kompleks = -1

CONTOH 11.2

Tafsirkan rumus senyawa kompleks dari nama-nama

senyawa di bawah ini:

a. natrium trikarbonatokobaltat(3-)

b. diaminadiakuodikloroplatinum(2+)bromida

c. natrium tetranitratoborat(1-)

Penyelesaian

a. Muatan ion kompleks = -3 diperlukan 3 kation Na

rumus senyawanya = Na

₃

[Co(CO

₃

)

₃

]

b. Muatan ion kompleks = +2 diperlukan 2 anion Br

rumus senyawanya = [PtCl

₂

(NH

₃

)

₂

(H

₂

O)

₂

]Br

₂

PENULISAN RUMUS SENYAWA KOORDINASI

1. Penulisan: bermuatan positif terlebih dahulu baru yang

bermuatan negatif.

2. Dalam tiap ion kompleks atau kompleks netral: atom

pusat (logam) dituliskan dahulu, disusul ligan bermuatan

negatif lalu ligan netral dan terakhir ligan bermuatan

positif.

Penulisan ligan yang bermuatan sejenis diurutkan

berdasarkan abjad dalam bahasa inggris dari tiap simbol

pertama ligan

TATA NAMA SENYAWA KOORDINASI

1. Penamaan: ion bermuatan positif lalu bermuatan negatif.

2. Nama ion kompleks: ligan dahulu lalu ion logam pusatnya.

3. Urutan penamaan ligan: abaikan muatan ligan & urutkan

berdasarkan urutan abjad nama ligan dalam bahasa

inggrisnya tetapi nama ligan tetap dituliskan dalam bahasa

Indonesia

4. Aturan umum nama ligan:

¾

ligan bermuatan negatif: diberi akhiran -o dari nama

dasarnya (Cl

-

: klorida menjadi kloro)

¾

ligan bermuatan positif: diberi akhiran ium dari nama

dasarnya ( NH

₄+

: amonium)

¾

ligan bermuatan netral, diberi nama sesuai

5.

Jumlah tiap jenis ligan dalam awalan Yunani.

6.

Muatan ion kompleks dituliskan setelah nama atom logam

pusat tanpa jarak. Jumlah muatan ion kompleks ditulis

dalam nomor Arab dan diikuti dengan tanda jenis

muatannya di dalam tanda kurung

7.

nama logam pada ion kompleks bermuatan negatif di beri

11.3 ISOMERISASI DALAM

KOMPLEKS KOORDINASI

•

•

ISOMER STRUKTUR

1. Isomer ionisasi, [PtCl

₂

(NH

₃

)

₄

]Br

₂

[PtBr

₂

(NH

₃

)

₄

]Cl

₂

2. Isomer akua, [Cr(H

₂

O)

₆

]Cl

₃

ungu

[CrCl(H

₂

O)

₅

]Cl

₂

.H

₂

O biru hijau

[CrCl

₂

(H

₂

O)

₄

]Cl.2H

₂

O hijau

3. Isomer koordinasi,

[Co(NH

₃

)

₆

][Cr(CN)

₆

] dan [Cr(NH

₃

)

₆

][Co(CN)

₆

]

4. Isomer ikatan, ligan nitro –NO

₂

nitrito –ONO,

siano (CN

-

) isosiano (NC

-

),

•

ISOMER RUANG

11.4 PENERAPAN KIMIA KOORDINASI

1. Proses fotografi

AgBr (p) + S

₂

O

₃2-

Æ

[Ag(S

2

O

3

)

2

]

3-

+ Br

-2. Proses penyepuhan

Anoda : Cu + 3CN

-

Æ

[Cu(CN)

3

]

2-

+ e

-katoda : [Cu(CN)

₃

]

2-

+ e

-

Æ

Cu + 3CN

-3. Metalurgi emas

ekstraksi Au di alam dengan proses

pengkompleksan oleh CN

-4Au(p) + 8CN

-

+ O

2

+ 2H

2

O

Æ

4[Au(CN)

2

]

-

+ 4OH

-2[Au(CN)

₂

]

-

(aq) + Zn(p)

Æ

2Au(p) + [Zn(CN)

4

]

4. Pengolahan air

¾

menghilangkan logam tertentu dalam air dengan

cara pengkelatan

¾

pengkelatan besi dengan EDTA

¾

Fe

2+

+ EDTA

Æ

[Fe(EDTA)]

2-[Fe

2+

] dalam air <<< tak menimbulkan endapan

walaupun ditambahkan basa

5. Membersihkan darah

pengikatan ion Ca

2+

dalam darah dengan EDTA

6. Menghilangkan logam berat dalam tubuh

11.6 PROSES POLIMERISASI

polimerisasi

polimer

n

monomer

P O L I M E R I S A S I

Adisi

: tidak ada atom yang hilang

Kondensasi

: 1 molekul kecil (umumnya H₂O) lepas setiap penambahan

1 monomer

Kopolimerisasi

: > 1 jenis monomer ter-polimerisasi secara adisi/ kondensasi ⇒ kopolimer acak

Pertautan silang

(cross-linking):

11.7 POLIMER SINTETIK

serat (memanjang < 10% tanpa putus) Ketahanan

terhadap ukuran plastik (20–100%)

elastomer (100–1000%)

1. SERAT

(1) serat alami: kapas, wol, sutra (2) serat (semi) sintetik:

Nama Satuan Struktural Sifat Contoh Kegunaan

Rayon Selulosa teregenerasi

Pengabsorpsi, lembut, mudah

diwarnai, pakaian yang tidak ‘cuci-pakai’

Gaun, jas, jubah, gorden, selimut

Asetat Selulosa terasetilasi Cepat kering, lemas, tahan susut Gaun, kemeja, gorden tebal, jok kursi

Nilon Poliamida Kuat, mengkilap, mudah dicuci, halus, kenyal

Karpet, jok kursi, tenda, layar perahu, stoking, tekstil mulur, tali

Dakron Poliester Kuat, mudah diwarnai, tahan susut Tekstil pres-permanen, tali, layar, benang

Akrilik (Orlon)

Hangat, ringan, kenyal, cepat kering Karpet, baju hangat, pakaian bayi, kaus kaki

2. PLASTIK

⇒ dapat dicetak/diekstrusi ⇒ didinginkan/diuapkan pelarutnya Plastik sintetik pertama: Bakelit

Nama Satuan Struktural Sifat Contoh Kegunaan

Polietilena Kerapatan tinggi: keras, kuat, kaku Kerapatan rendah:

lembut, lentur, jernih

Wadah cetakan, tutup, mainan, pipa

Pengemas, kantung sampah, botol semprot

Polipropilena Lebih kaku dan lebih keras daripada polietilena kerapatan-tinggi, titik leleh lebih tinggi

Wadah, tutup, karpet, koper, tali

Poli(vinil klorida)

Tidak mudah terbakar, tahan bahan kimia

Pipa air, atap, kartu kredit, piringan hitam

Polistirena Getas, mudah terbakar, tidak tahan bahan kimia, mudah diproses dan diwarnai

Mebel, mainan, pelapis refrigerator, isolasi

Fenolik Kopolimer fenol-formaldehida

Tahan panas, air, bahan kimia Perekat kayu lapis, penguat serat-kaca, papan rangkaian

CH₂ CH₂

n

CH₂ CH CH₃n

CH₂ CH Cl n

11.8 POLIMER ALAMI

(1) KARET (2) PROTEIN

(3) POLISAKARIDA (4) ASAM NUKLEAT

(1) KARET

H_{2C CH C CH2} CH₃

C C H₂C

H

CH₂

CH₃

+ C C H₂C

H CH₃ CH₂ n _n 2-metilbutadiena (isoprena) cis-poliisoprena (karet alam) trans-poliisoprena (getah perca) n

Adisi radikal bebas Î campuran cis- dan trans -Katalis Ziegler-Natta Î semua cis

-’

Karet alam: meleleh

lembek

Vulkanisasi

(Goodyear, 1839) pembentukan jembatan disulfida (-S-S-) di antara gugus –CH3 pada rantai yang

bersebelahan:

< 5% S Î bahan elastik

banyak S Î sangat keras & nonelastik (ebonit)

’

Karet sintetik: - SBR

- kopolimer butadiena + akrilonitril (NBR)

- polibutadiena

Produksi sekarang < karet alam:

- bahan baku makin mahal

(2) PROTEIN

Monomer: asam-α-amino

H

2

N

COOH

R

H

-COOH -NH₂ ÎÎ basaasam amfoter

’

Asam amino paling sederhana: R = H (glisina)

HO C CH₂ O

N H

H + HO C CH₂ O

NH_{2 HO C CH2} O

N H

C CH₂ O

NH₂ - H₂O

glisina

ikatan peptida

diglisina

(suatu dipeptida)

H

₂

N

COOH

CH

₃

H

NH

₂

COOH

CH

₃

H

levo (L-) _{dekstro (D-)}

’ R=CH₃ (alanina): 1 atom C kiral

Polipeptida harus dibangun dari 1 isomer optis saja agar sifatnya berulang (reproducible) ⇒ 20 asam α-amino alami hampir semua levo

Lambang Struktur Gugus Samping “Gugus Samping” Hidrogen

Glisina Gly –H

Gugus Samping Alkil

Alanina Ala –CH₃

Valina Val –CH(CH₃)₂ Leusina Leu –CH₂CH(CH₃)₂ Isoleusina Ile –CH(CH₃)CH₂CH₃ Prolina Pro

(struktur seluruh asam amino)

CH₂ H₂C

NH CH

CH₂

Lambang Struktur Gugus Samping Gugus Samping Aromatik

Fenilalanina Phe

Tirosina Tyr

Triptofan Trp

Gugus Samping Mengandung Alkohol

Lisina Lys –(CH₂)₄NH₂

Arginina Arg –(CH₂)₃NHC(NH₂)=NH

Histidina Hys

Serina Ser –CH₂OH

Treonina Thr –CH(OH)CH₃

Gugus Samping Basa

C H₂

C H₂

OH

CH₂ C HC

N H

CH₂ C HN

CH

C H

Lambang Struktur Gugus Samping Gugus Samping Asam

Asam aspartat Asp –CH₂COOH Asam glutamat Glu –(CH₂)₂COOH

Gugus Samping Mengandung Amida Asparagina Asn

Glutamina Gln

Gugus Samping Mengandung Sulfur

Sisteina Cys –CH₂SH

Metionina Met –CH₂CH₂SCH₃

C H₂

C O

NH₂

C H₂

C O

NH₂ C

protein berserat (fibrous)

’

Protein

protein globular

1. PROTEIN BERSERAT:

a. Sutera: bentuk lembaran terlipat -β

¾ monomer utama Gly dan Ala + sedikit Ser dan Tyr ⇒ R cukup kecil

¾ rantai protein ditaut-silang oleh ikatan hidrogen

¾ gugus nonhidrogen semuanya terletak pada 1 sisi lembaran

¾ gaya lemah antarlembaran membuat lembaran menumpuk menjadi lapisan

⇒ sutera terasa halus

b. Wol dan rambut: bentuk heliks-α

¾ protein memilin menjadi kumparan berputar-kanan dengan ikatan hidrogen antara

dan pada asam amino ke-4.

¾ R lebih meruah dan kurang terdistribusi

secara teratur ⇒ menonjol keluar dari heliks dan tidak saling mengganggu

2. PROTEIN GLOBULAR

Contoh: Mioglobin (pembawa O₂ dalam sel)

Hemoglobin (pembawa O₂ dalam darah)

Struktur terlipat tak beraturan:

a. Ada bagian berstruktur heliks-α/lembaran dan bagian tidak beraturan.

b. R hidrokarbon menggerombol di daerah yang menolak air dan R polar/bermuatan cenderung tetap bersentuhan dengan air.

ENZIM:

¾ residu yang membentuk tapak aktif dan menentukan sifat katalitik tidak berdekatan satu sama lain.

¾ berfungsi menurunkan penghalang aktivasi suatu reaksi.

(3) POLISAKARIDA

1. Monosakarida: gula sederhana

C_nH_2nO_n (n = 3,4,5,6 = triosa, tetrosa, pentosa, heksosa)

’Polihidroksialdehida ⇒ aldosa Contoh: glukosa O H H H OH H HO HO

CH₂OH

H OH C C C C C

CH₂OH O H OH H H HO OH H OH H O H H H H H HO

HO CH₂OH

OH OH 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 cincin membuka di sini cincin membuka di sini

(a) α-D-glukosa (b) D-glukosa (c) β-D-glukosa rantai terbuka

4 atom C-kiral Î 24 _{=16 gula aldoheksosa}

’Polihidroksiketon ⇒ ketosa

Contoh: fruktosa (buah dan madu)

HOH₂C

CH₂OH H HO OH H H HO O C C C C

CH₂OH O CH₂OH

H HO OH H OH H O H H _H H OH H OH HO

HO CH₂OH

1 2 3 4 6 1 2 3 ₄ 5 5 6 cincin membuka di sini 1 2 3

4 5 6

cincin membuka

di sini

(a) cincin beranggota-5 (b) bentuk (c) cincin beranggota-6 rantai-terbuka

2. Disakarida: kondensasi dua gula sederhana melalui dehidrasi

Contoh: laktosa (gula susu); sukrosa (gula pasir dari tebu dan gula bit)

O OH H H O H H O H H H OH H H HO

CH₂OH

OH

HO

OH H CH₂OH

O H H H O H

CH₂OH

CH₂OH H OH H H HO O HO HO OH CH₂OH

H 1 2 3 4 5 6 6 1 2 3 ₄ 5 α-D-glukosa β-D-fruktosa SUKROSA 3. POLISAKARIDA O H H H O H O H H H H O HO

CH₂OH

OH H

HO

CH₂OH

OH H

n

PATI

O

H

H

H

H

H

O

H

H

H

H

O

O

HO

CH

₂

OH

OH

HO

H

CH

₂

OH

n

HO

SELULOSA

(4) ASAM NUKLEAT

Monomer: empat jenis nukleotida, salah satunya:

Nukleotida = nukleosida + asam fosfat (H₃PO₄)

Nukleosida = basa nitrogen + gula

D-ribosa Î RNA

D-deoksiribosa Î DNA

gula

purina

pirimidina

Basa purina dan pirimidina:

’ DNA:

LATIHAN SOAL-SOAL

1. Tentukan bilangan oksidasi logam dalam setiap

kompleks koordinasi ini: [VCl

₂

(NH

₃

)

₄

], [Mo

₂

Cl

₈

]

4-

,

[Co(OH)

₂

(H

₂

O)

₄

]

+

, dan [Ni(CO)

4

]

2. Tuliskan rumus struktur untuk senyawa /ion kompleks

yang memiliki nama:

a. ion diaminabisoksalatokobaltat(1-)

b. heksaaminakobalt(3+)klorida

c. kalium tetrakloropaladat(2-)

3. Tuliskan nama yang benar untuk senyawa kompleks

berikut:

a. NH

₄

[Cr(NCS)

₄

(NH

₃

)

₂

]

b. [Tc(CO)

₅

]I

4.

Gambarkan isomer geometri yang dihasilkan oleh

ion kompleks berikut:

a. [CuCl

₂

(H

₂

O)

₂

]

b. [PtI

₂

(NH

₃

)

₄

]

2+

c. [RuCl

₂

(NH

₃

)

₄

]

+

5. Tuliskan rumus dari ligan berikut ini beserta

singkatannya, dan kelompokkan termasuk ke dalam

jenis ligan apa.

a. ortofenatrolin

b. oksalato

c. etilendiaminatetraasetat

d. amina

6. Tuliskan definisi dari:

a. polimer

b. bahan sintetik

c. Polimer termoset

d. monomer

e. Vulkanisasi

f. Oligosakarida

7. Sebutkan contoh makromolekul yang berasal

dari bahan alam dan bahan sintetik yang Anda

ketahui.

8. Apakah fungsi polimer untuk kehidupan

manusia.

9. Sebutkan dua jenis reaksi polimerisasi. Apakah