LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK II PERCOBAAN I
KEKUATAN MEDAN LIGAN
NAMA : HASMAWATI
STAMBUK : F1C1 13 088 KELOMPOK : II (DUA)
ASISTEN : WULAN PURNAMASARI
LABORATORIUM KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALU OLEO
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Unsur-unsur dalam tabel periodik memiliki wujud atom yang
berbeda-beda. Unsur-unsur tersebut berinteraksi satu sama lain membentuk persenyawaan
yang kompleks. Hal ini terjadi karena tidak semua unsur dalam table periodik
merupakan unsur stabil, sehingga perlu ada ikatan dengan unsur lain agar unsur
tersebut menjadi lebih stabil. Senyawa kompleks, umumnya didominasi oleh
unsur golongan transisi atau golongan B yang sangat elektropositif. Unsur-unsur
dalam golongan transisi merupakan unsur-unsur yang menjadi ataom pusat dalam
senyawa kompleks yang mampu menjadi sasaran bagi unsur golongan lain yang
lebih negatif. Unsur golongan transisi akan membentuk ikatan dengan unsur lain
yang dapat dijelaskan dalam teori medan ligan.
Ion kompleks biasanya didefinisikan sebagai kombinasi antara kation
pusatdengan satu atau lebih ligan. Ligan adalah sebarang ion atau molekul
dalamkoordinasi dari ion sentral. Tetapi seringkali air diabaikan di dalam ion
komplekssehingga pengertian ion kompleks kadang-kadang terbatas untuk selain
air. Liganlainnya melakukan penetrasi bagian dalam (inner) dari ion pusat dan
menggantikan satu atau lebih molekul air bagian dalam.Seperti yang kita ketahui
bahwa unsur transisi sering didefinisikan sebagaikelompok, yang sebagai unsur
mempunyai kulit-kulit d dan f yang terisi sebagian.Namun untuk maksud
praktis, yang akan dipandang sebagai unsur transisi adalahunsur yang memiliki
Pengetahuan tentang ikatan ligan-makromolekul diperlukan dalam
mempelajari farmakodinamika zat-zat aktif dan pada perancangan obat baru.
Berbagai metoda, seperti dialisis, ultrafiltrasi, spektroskopi, atau khromatografi
gel, telah digunakan untuk keperluan tersebut. Adapun cakupan bahasan dalam
kekuatan medan ligan adalah orbital pada sub kulit d dan f. Unsur transisi umumnya memiliki sub kulit yang berakhir pada sub kulit d dan f.
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka praktikum kekuatan medan
ligan dilakukan guna menambah wawasan tentang kekuatan dari berbagai macam
unsur berbeda dalam dalam suatu senyawa kompleks.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada percobaan kekuatan medan ligan adalah
bagaimana cara mempelajari perbedaan kekuatan medan ligan ammoniak dan air ?
C. Tujuan
Tujuan dari percobaan kekuatan medan ligan adalah untuk mempelajari
perbedaan kekuatan medan ligan ammoniak dan air.
D. Manfaat
Manfaat dari percobaan kekuatan medan ligan adalah dapat menegetahui
II. TINJAUAN PUSTAKA
Molekul H2O terdapat dua ikatan dan dua pasang elektron yang tak
berikatan atau mandiri dan berbentuk V. Sedangkan molekul NH3, terapat tiga
ikatan dan satu pasangan elektron tak berikatan (bebas mandiri) dan berbentuk
piramida trigonal. Air dan amonia memiliki bagan hibridisasi sp3 sangat sesuai
dengan teori VSEPR mengenai sudut ikatan dalam molekul H2O dan NH3. Dalam
diagram orbital, orbital 2s dan tiga orbital 2p berhibridisasi, dan pada setiap orbital terdapat jumlah elektron yang sesuai. Jika pembentukan ikatan melibatkan
dua atau tiga orbital p dari kulit valensi atom pusat, dapat diharapkan besarnya sudut ikatan adalah 90o. Orbital p saling tegak lurus atau satu sama lain. Suduk
ikatan H2O dan NH3 masing-masing adalah 104,5o dan 107o, ini disebabkan
karena keelektronegatifan O lebih besar dari pada H maka elektron lebih dekat ke
atom O pada ikatan O-H di dalam molekul H2O. Hal ini mengakibatkan atom H
sedikit bermuatan positif (Petruci, 1987).
Suatu ion (molekul) kompleks terdiri dari satu atom pusat dan sejumlah
ligan yang terikat erat dengan atom pusat. Jumlah relatif komponen-komponen ini
dalam kompleks yang stabil nampak mengikuti stoikiometri yang sangat tertentu,
meskipun ini tidak daoat ditafsirkan dalam lingkup konsep valensi. Atom pusat ini
ditandai dengan bilangan koordinasi suatu angka bulat, yang menunjukkan jumlah
ligan yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengan satu atom pusat salah
satu conthnya yaitu Cu2+ dan Cu+. Bilangan koordinasi menyatakan jumlah
ruangan yang tersedia sekitar atom atau ion pusat yang masing-masing dapat
Medan ligan menyebabkan penguraian tingkatan-energi orbital-orbital d atom pusat, yang lalu menghasilkan energi untuk menstanilkan kompleks itu
(energi stabilitas medan ligan). Pembentukan kompleks dalam analisis kualitatif
sering terlihat dan dipakai untuk pemisahan atau identifikasi. Salah satu fenomena
yang paling umum muncul bila ion kompleks terbentuk adalah perubahan warna
dalam larutan (Jeffery dkk, 2012).
Senyawa kompleks merupakan senyawa yang terbentuk dari ion logam
yang berikatan dengan ligan atau senyawa yang terbentuk dari ion pusat dan ligan
secara kovalen koordinasi. Ikatan koordinasi merupakan ikatan kovalen dimana
ligan memberikan sepasang elektronnya pada ion logam untuk berikatan. Ikatan
ini terjadi ketika ion logam menyediakan orbital kosong bagi pasangan elektron
ligan untuk berkoordinasi. Kestabilan senyawa kompleks dipengaruhi oleh faktor
ligan dan atom pusat. Faktor yang mempengaruhi kestabilan kompleks
berdasarkan pengaruh atom pusat antara lain besar dan muatan dari ion, nilai
CFSE, dan faktor distribusi muatan (Agustina dkk., 2013).
Senyawa kompleks banyak dipelajari melelui suatu tahapan-tahapan reaksi
(mekanisme reaksi) dengan menggunakan ion-ion logam serta ligan yang berbeda-beda.
Ligan memiliki kemampuan sebagai donor pasangan elektron sehingga dapat dibedakan
atas ligan monodentat, bidentat, tridentat dan polidentat. Reaksi pergantian ligan ini
terjadi dalam kompleks oktahedral dan segi empat. Ligan-ligan yang menyebabkan gugus
yang letaknya trans terhadapnya bersifat labil, dikatakan mempunyai efek trans yang
kuat (Rilyanti dkk., 2010).
A. Waktu dan Tempat
Percobaan Kekuatan Medan Ligan dilaksanakan pada hari Kamis , tanggal
21 Mei 2015, pukul 12.00-13.30 WITA dan bertempat di Laboratorium Riset
Terpadu dan Laboratorium Kimia Analitik, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo, Kendari.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat-alat yang digunakan pada percobaan Kekuatan Medan Ligan
adalah Spektrofotometer UV-Vis, filler, pipet ukur 5 mL dan 1 mL, batang pengaduk, gelas kimia 100 mL, pipet tetes, labu ukur 25 mL dan 250 mL,
timbangan analitik, spatulla dan kuvet.
2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan Kekuatan Medan Ligan
adalah larutan amonia 1 M, larutan ion Cu2+ ,alluminium foil dan akuades.
C. Prosedur Kerja
1. Menyiapkan 4 buah labu ukur 25 mL untuk membuat larutan ion Cu2+ dalam
pelarut air, campuran amonia 1 M sebanyak 12,5 mL dengan air, campuran
amonia 1 M sebanyak 6,25 mL dengan air dan dalam pelarut amonia.
2. Membuat larutan 1 dengan melarutkan 4,5 mL larutan ion Cu2+ dalam labu
ukur 25 mL dengan air hingga tanda tera.
3. Membuat larutan II dengan melarutkan 4,5 mL larutan ion Cu2+ dalam labu
ukur 25 mL dengan 12,5 mL larutan amonia 1 M kemudian menambahkan air
hingga tanda tera.
4. Membuat larutan III dengan melarutkan 4,5 mL larutan ion Cu2+ dalam
labu ukur 25 mL dengan 6,25 mL larutan amonia 1 M kemudian
menambahkan air hingga tanda tera.
5. Membuat larutan IV dengan melarutkan 4,5 mL larutan ion Cu2+ dalam
labu ukur 25 mL dengan larutan amonia 1 M hingga tanda tera.
6. Memasukkan masing-masing larutan sampel ke daalam kuvet.
7. Mengamati serapan masing-masing larutan tersebut menggunakan
spektrofotometer UV-Vis dengan air sebagailarutan blanko pada panjang gelombang antara 510-710 nm dengan interval 10 nm.
8. Membandingkan panjang gelombang maksimum untuk mengetahui
perbedaan kekuatan ligan antara air dan amonia.
Prosedur kerja dalam diagram alir
Larutan ion Cu2+ 0,1 M Larutan ion
Cu2+ 0,1 M Larutan ion
DAFTAR PUSTAKA
dipipet sebanyak 4,5 mL
dimasukkan dalam labu ukur 25 mL
ditambahkan dengan 6,25 mL larutan amonia 1 M
ditambahkan dengan air hingga tanda tera
dihomogenkan Larutan I Larutan II
dipipet sebanyak 4,5 mL
dimasukkan dalam labu ukur 25 mL
ditambahkan dengan 12,5 mL larutan ammonia 1 M
ditambahkan dengan air hingga tanda tera
dihomogenkan dipipet sebanyak
4,5 mL dimasukkan
dalam labu ukur 25 mL
ditambahkan dengan air hingga tanda tera
dihomogenkan
- dimasukkan larutan sampel kedalam kuvet secara bergantian
- diamati serapan keempat larutan menggunakan spektrofotometer UV-Vis dengan air sebagai blangkonya pada panjang gelombang antara 510-710 nm dengan interval 10 nm
- dibandingkanpanjang gelombang
maksimumnya untuk mengetahui perbedaan kekuatan ligan antara air dan amonia
Absorbans masing-masing larutan
dimasukkan dalam labu ukur 25 mL ditambahkan
dengan
amonia1 M hingga tanda tera
dihomogenkan
Agustina, L., Suhartana., dan Sariatun., 2013, Sintesis Dan Karakterisasi Senyawa Kompleks Cu(Ii)-8-Hidroksikuinolin Dan Co(Ii)-8-Hidroksikuinolin, Chem Info. Vol. 1 (1).
Jeffery, G.H., 2010, Penentuan Pengaruh Badan-Banyak pada Kompleks [Co(NH3)n]2+ (n=1-6) Berdasarkan Perhitungan Ab Initio ”, Indonesian Journal of Chemistry, Vol. 2 No. 1.
Petrucci, R. H., 1987, Kimia Dasar Prinsip Dan Terapan Modern Edisi Ke Empat Jilid 1, Jakarta : Erlangga.
Rilyanti, M., Zipora, S. R. A., Tri, H., dan Subki, 2011, Sintesis Senyawa Kompleks Cis-[Co(Bipi)2(Cn)2] Dan Uji Interaksinya Dengan Gas No2 Menggunakan Metoda Spektrofotometri Uv-Vis Dan Ir, Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II Universitas Lampung, ISSN : 978-979-1165-74-7.
Svehla, G. 1985. Teks Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: Erlangga.
Teori medan kristal (Bahasa Inggris: Crystal Field Theory), disingkat CFT,
adalah sebuah model yang menjelaskan struktur elektronik dari senyawa logam
transisi yang semuanya dikategorikan sebagai kompleks koordinasi. CFT berhasil
menjelaskan beberapa sifat-sifat magnetik, warna, entalpi hidrasi, dan struktur
spinel senyawa kompleks dari logam transisi, namun ia tidak ditujukan untuk
menjelaskan ikatan kimia. Teori medan ligan merupakan aplikasi dari teori
orbital molekul terhadap senyawa kompleks.
Teori medan ligan ini menjelaskan interaksi elektrostatik dari ikatan dalam
ion kompleks. Interaksi elektrostatik terbagi menjadi dua, yaitu interaksi tarik
menarik antara ion logam positif dan ligannya yang negatif serta ujung ligan yang
bermuatna negative terhadap senyawa yang diikatnya.
Percobaan ini dilakukan untuk membandingkan kekuatan medan ligan
antara ligan amoniak dan air menggunakan spektrofptometri Uv-Vis. Percobaan
ini digunakan spektrofotometri Uv-Vis untuk melihat panjang gelombang yang
terjadi pada larutan sampel. Sampel yang mengandung medan ligan yang lebih
kuat akan membentuk Δ-nya bernilai tinggi, sehingga akan menyerap cahaya
dengan λ yang lebih pendek dan meningkatakan frekuensi ν cahaya yang diperlihatkan.
Perlakuan pertama diawali dengan membuat empat buah larutan Cu2+
dengan larutan campuran yang berbeda-beda. Pada percobaan ini, akan diketahui
perbedaan kekuatan medan antara ligan ammonia dan air dengan mengunakan
spektrofotometer. Larutan Cu2+ berwarna biru yang berasal dari eksitasi atom
meningkatnya konsentrasi amoniak di dalam campuran larutan. Hal ini telah
membuktikan kekuatan medan ligan dari ligan amoniak dibandingkan air apabila
ditinjau secara kualitatif.
Dari hasil pengamatan, larutan keempat merupakan larutan yang
mengandung amoniak paling banyak. Sehingga, jika ditinjau secara teori, larutan
ini harusnya berwarna biru lebih pekat apabila dibandingkan dengan
larutan-larutan sebelumnya. Hal ini dapat dibuktikan dengan melihat nilai Dq yang
menurun. Ketidak sesuaian teori dengan praktikum ini diduga berasal dari
komponen ligan dalam larutan. Larutan yang lebih kompleks, atau mengandung
ligan amoniak dan air akan menimbulkan warna yang lebih pekat karena adanya
interaksi antara kedua zat tersebut dengan ion Cu2+ ataupun sesamanya dalam
larutan. Sementara pada larutan keempat, komponen ligan yang terkandung
hanyalah amoniak, sehingga warna yang ditimbulkan hanyalah hasil dari interaksi
ion Cu2+ dengan ligan amoniak.
Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa
kekuatan medan ligan NH3 lebih kuat dibandingkan dengan kekuatan medan ligan
air. Perbedaan kekuatan medan ligan ini dibedakan melalui penentuan energi yang
merupakan energi yang dibutuhkan untuk terjadinya splitting atau pemisahan
orbital d atau elektron yang tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi ketika
