anorganik 2

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

KIMIA ANORGANIK II  (KIMIA KOORDINSI)  DESKRIPSI :

Mata kuliah kimia anorganik ini mempelajari sifat  – sifat logam transisi, teori  – teori kimia koordinasi, stabilitas, kinetika dan mekanisme reaksi serta pembuatan senyawa koordinasi.

TUJUAN INSRUKSIONAL UMUM :

Setelah mengikuti mata kuliah ini, mahasiswa akan mampu memahami sifat  – sifat, reaksi  – reaksi, stabilitas, kinetika dan mekanisme reaksi serta pembuatan senyawa

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

 

Kode mata kuliah : DIB 212 Bobot sks : 3(3 – 0)

Diberikan pada : semester IV

Waktu pertemuan : 15 x 3 x 50 menit Prasyarat : Kimia anorganik I

TEKNIK EVALUASI :

1. Tugas atau pekerjaan rumah 2. Kuis

3. Diskusi

4. Ujian tengah semester 5. Ujian akhir semester

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com SKOR NILAI :

1. Tugas/diskusi/kuis : 15% 2. Ujian tengah semester : 40% 3. Ujian akhir semester : 45% SISTEM PENILAIAN :

Patokan acuan pokok (PAP) MATERI :

1. Pendahuluan

2. Kimia logam transisi 3. Tatanama

4. Teori –teori kimia koordinasi 5. Stereokimia

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

 

7. Kinetika dan mekanisme reaksi 8. Pembuatan senyawa koordinasi DAFTAR PUSTAKA :

1. Lee, J.D.1994 Concise Inorganic Chemistry. 4th ed. Chapman & Hall

2. Porterfield, W.W. 1993, Inorganic Chemistry. A unified_{approach. 2nd ed. academic press, Inc.} 3. Jolly, W.L. 1993. Inorganic Chemistry. 3rd _ed.

Mc.Graw-Hill, inc

4. Shriver, D.F. P.W. Atkins, and C.H. Langford. 1996.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

5. Miessler, G.L. and D.A. Tarr, 1991, Inorganic  Chemistry. Prentice Hall International, Inc.

6. Day, M.C. and J. Selbin. 1987. Terjemahan Johanes,_{H., Kimia Anorganik Teori. Gadjah Mada University} Press.

7. Huheey,J.E. 1983. Inorganic Chemistry. Principles of Structure and Reactivity. 3

rd

ed. Harper International Edition, Harper & Row, Publisher.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

 

PERTEMUAN KE – I BAB 1

PENDAHUKUAN

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS :

Setelah mengikuti pokok bahasan mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan macam – 

macam ligan beserta nama-namanya dengan lengkap. 1.1 PENGERTIAN :

Pemahaman struktur dan perilaku senyawa kimia anorganik berkembang pesat setelah diketemukannya elektron (1897) yang kemudian dikembangkan teori

Dengan tev dapat ditentukan rumus senyawa yang sederhana, tetapi tidak untuk senyawa yag kompleks.

Garam rangkap dapat dibedakan dengan garam kompleks.

contoh :

garam rangkap : KNaSO_4, CaOCl₂, garam kompleks:

Senyawa kompleks yang pertama diketemukan ialah kobalamin klorida, CoCl3_.6NH3 _{oleh Tassaert (1798).}

senyawa itu mudah dibuat dan berwarna (tabel 1.1). jika dilarutkan dalam air tidak akan melepaskan NH₃, bila

ditambah larutan AgNO₃ dapat diendapkan macam –  macam kloridanya, 

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com yaitu dari

SENYAWA WARNA Cl- _YG.

DIENDAPK.  RUMUS SENYAWA KOMPLEKS CoCl₃.6NH₃ CoCl₃.5NH₃ CoCl₃.4NH₃ CoCl3.4NH3 IrCl₃.6NH₃ IrCl₃.3NH₃ PtCl .2NH kuning ungu hijau ungu putih kuning hijau 3 2 1 1 3 0 0 [Co(NH₃)₆]Cl₃ [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ trans[Co(NH₃)₄Cl₂]Cl Cis-[Co(NH3)4Cl2]Cl [Ir(NH₃)₆] Cl₃ [Ir(NH₃)₃ Cl₃]  [Pt(NH ) ][PtCl ] Tabel 1.1 Beberapa kompleks amin logam transisi

CoCl₃.6NH₃ 3Cl-, dari CoCl3.5NH₃ 2Cl-, dari CoCL₃.NH₃ 1 Cl-.

PtCl₂.2NH₃ PtCl₂.2NH₃ krem krem 0 0 Sis-[Pt(NH3)2Cl] Trans[Pt(NH₃)₂Cl₂] Dari tabel didapat dua jenis Cl- _{yang terikat.} 

Blomstrand (1869) menyatakan bahwa kompleks amin adalah senyawa yang strukturnya seperti rantai pada hidrokarbon. Blomstrand dan Jorgenson (1878)

menggambarkan kobalamin klorida ssb:

Co - NH₃ - NH₃ - NH₃ - NH₃ - Cl NH₃-Cl

NH₃-Cl

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com Co - NH₃ - NH₃ - NH₃ - NH₃ - Cl Cl NH3 _{- Cl} (2) CoCl₃.5NH₃ Co - NH3 - NH3 - NH3 - NH3 - Cl Cl Cl (3) CoCl₃.4NH₃ Co - NH₃ - NH₃ - NH₃ - Cl Cl Cl (4) CoCl .3NH

Dalam struktur itu dapat dibedakan dua jenis klorida, yaitu: a. Yang terikat langsung pada atom logam

b. Yang terikat pada molekul amin

Menurut mereka klorida yang terikat pada logam tidak dapat diendapkan.

Alfred Werner (1893) dengan teori koordinasinya mengatakan :

Hampir semua unsur mengandung dua jenis valensi,yaitu valensi pertama atau bilok dan valensi kedua atau B.K.

Untuk senyawa kobalamin klorida :

Bilok Co = +3 atau III dan B.K.nya = 6. Bagian yang

terdapat dalam kurung siku (lingkungan koordinasi) tidak akan berdisosiasi dalam larutan, sedang Cl- _{yang terdapat}

-5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

di luar kurung siku terendapkan oleh AgNO_3.

Ketiga senyawa [Co(NH₃)₆]Cl₃, [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ dan [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl masing – masing digambarkan oleh

Werner seperti pada (5), (6), dan (7) :

NH₃ NH₃ H₃N Cl Cl NH₃ H₃N NH₃ Co (5) Cl = BK NH₃ Cl H₃N Cl Cl Co NH₃ NH₃ NH₃ (6) = bilok Cl H3_{N NH}3 Cl Co NH₃ Cl NH₃ (7)

Terbentuknya senyawa koordinasi adalah menurut teori asambasa Lewis:

Ikatan yang terjadi antara ion logam dan atom donor pada ligan didalam senyawa koordinasi adalah ikatan 

kovalen  koordinat dan banyaknya ligan yang terikat pada ion logam disebut bilangan koordinasi.

1.2 LIGAN

Adalah ion atau molekul yang terikat atau terkoordinasi secara langsung kepada ion logam.

A+ _{+ :B [A : B]}+ ASAM BASA GARAM

Mn+ + :L [M : L]n+

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Didalam ligan terdapat satu atau lebih atom donor, yaitu atom yang mempunyai pasangan elektron bebas (peb)

yang dapat berikatan dengan ion logam membentuk ikatan kovalen koordinat.

Pembagian ligan adalah sebagai berikut : a. Ditinjau dari peb :

1. Ligan asli peb-nya hanya pada atom donor :

2. Ligan semi peb dalam atom donor dan peb karena kelebihan elektron :

H₂N - CH₂ - CH₂ - NH₂

-3. Ligan semu peb-nya karena kelebihan elektron :

b. Ditinjau dari muatan : 1. Ligan negatif :

2. Ligan netral : 3. Ligan positif :

c. Ditinjau dari jumlah atom donor :

1. Ligan motodentat (mempunyai 1 atom donor) :

2. Ligan polidentat (mempunyai lebih dari 1 atom donor): -OOC - COO -CN-,Cl -NH₃ NH₃+ H₂N -Br-, H₂O H N - CH - CH - NH

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

PERTEMUAN KE-2 BAB II

KIMIA LOGAM TRANSISI TUJUAN INSTRUSIONAL KHUSUS :

Setelah mengikuti pokok bahasan mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat menguraikan sifat – sifat logam transisi dengan rinci.

2.1 SIFAT – SIFAT LOGAM TRANSISI :

Logam transisi memiliki orbital d yang belum terisi penuh, kecuali gol. IIB (Zn, Cd, Hg) berisi sepuluh elektron (penuh). Akibat dari sini maka akan memberikan senyawa berwarna, paramagnetik, aktifitas, katalitis, cenderung

-membentuk senyawa koordinasi. Untuk unsur transisi deret pertama dari Sc ke Cu, nomor atomnya bertambah tetapi elektronnya ditambahkan pada orbital 3d sebelum dalam.

Sifat unsur transisi lainnya ialah : kerapatan yang tinggi, T.L. dan T.D. yang tinggi, panas penggabungan dan panas penguapan yang tinggi dibandingkan dengan unsur golongan IA dan IIA.

Sifat khas dari logam transisi adalah mempunyai

bilok yang berbeda – beda. Bilok yang paling stabil adalah +3 untuk unsur yang paling kiri dan +2 untuk unsur yang paling kanan.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com 2.2 IKATAN KOVALEN

Beda ikatan kovalen dan ikatan ionik : Ikatan kovalen :

1. Unsur E.N. – E.N.

2. E.V. Dipakai bersama untuk berikatan

3. Ada peb pada atom donor

4. Contoh : N₂ 

Ikatan ionik :

1. Unsur E.P. – E.N.

2. Kedua unsur mempunyai muatan berlawanan

3. Tidak ada peb 4. Contoh : NaCl

Teori oktet Lewis berguna untuk menerangkan ikatan dalam semua senyawa unsur non-transisi, yang

didasarkan pada stabilitas kulit valensi yang mengandung 8 elektron (s2_p6₎

5/16/2018 PERTEMUAN KE-3anorganik 2 - slidepdf.com BAB III

TATA NAMA TUJUAN INSTRUSIONAK KHUSUS :

Setelah mengikuti pokok bahasan mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat menyebutkan tata nama senyawa koordinasi dengan rinci.

Tata nama senyawa koordinasi dipakai berdasarkan badan internasional yang disebut Internasional Union of  Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Badan ini diakui oleh hampir semua negara didunia, kecuali Rusia tidak

menerima sistem ini. Rusia cukup dengan menuliskan rumusnya saja daripada menulis namanya.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Sistem pemberian nama pada senyawa koordinasi kadang – kadang cukup dengan nama sehari – hari saja (nama trivial), misalnya : K₄[Fe(CN)₆] adalah kalium

ferosianida. Kadang – kadang diberi nama senyawa itu menurut orang yang menekuninya, misalnya garam

reinecke, garam magnus

hijau,[Pt(NH₃)₄][PtCl₄]; garam zeiss, K[Pt(C₂H₄)Cl₃].

Garis besar tata nama senyawa koordinasi, adalah : 1. Penandaan bilok dengan angka Romawi misal :

(I), (0), (-II).

2. Urutan nama ion kation, lalu anion. Tiap ion satu kata.

3. Kompleks netral disebut dengan satu kata.

5/16/2018   anorganik 2 - slidepdf.com 4. Nama – nama ligan :

a. Ligan negatif berakhiran – o, misal Cl-_{, kloro.}

b. Ligan positif berakhiran – ium, misal H₂N-NH₃+_,

hidrazinium

c. Ligan netral diberi nama seperti nama molekul normalnya, kecuali NH3_{, amin; H}2_{O, akua}

5. Urutan susunan ligan negatif, netral, positif, untuk masing - masing disusun menurut abjad.

6. Nama

 –

nama ion kompleks

Nama logam disebut setelah menyebut nama ligan. Kation kompleks dan kompleks netral nama

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Anion kompleks nama logamnya berakhiran – at. 7. Awalan pada nama ligan :

a. Ligan sederhana jumlahnya dinyatakan dengan awalan bilangan di-, tri-, tetra-, penta-, dsb masing

 – masing untuk dua, tiga, empat, lima, dsb.

b. ligan kompleks/unik/ruwet _{dengan bis-, tris-, tetrakis-, pentakis-, dsb. masing}jumlahya dinyatakan _– masing untuk dua, tiga, empat, lima, dsb.

8. Jembatan penghubung () untuk ligan yang. menghubungkan dua ion logam pada senyawa koordinasi polinuklir.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

TABEL 3.1 BEBERAPA CONTOH TATANAMA

NO. RUMUS NAMA

1. LiF Litium flourida

2. [Co(NH₃)₆]Cl₃ Heksaminkobal (III) klorida

3. Na3_[CoF6_{] Natrium}

heksafluorokobaltat(III) 4. [Co(NH₃)₃Cl₃] Triklorotriaminkobal (III) 5. [Pt(NH₃)₂(NO₂)₂] Dinitrodiaminplatinum

(II)

6. [Co(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃ Tetramindiakuakobal(III) klorida

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

NO. RUMUS NAMA

7 [Cr(NH₃)₄(NO₂)Br]Cl Bromonitrotetraminkrom (III) klorida

8. K₂[PtCl₄] Kalium tetrakloplatinat(II) 9. K₂[CuCl₄] Kalium tetraklorokuprat(II) 10 K[Au(OH)₄] Kalium tetrahidroksoaurat

(III)

11 K₃[Fe(CN)₆] Kalium heksasianoferat(III) 12 Na₃[AgF₄] Natrium

tetrafluoroargentat(I) 13 K₃[Al(C₂O₄)₃] Kalium

tris(oksalato)aluminat(III) 14 [Co(en)₃]Cl₃ Tris(etilendiamin)kobal(III)

NO RUMUS NAMA 15 Ion -amindo- -nitroktamindikobal (III) 16 Tri-  -karbonilbis(trikarbo nilferum)(III) 17 _{{pentaminkrom(III)}} -hidrokso-bis-klorida [(NH₃)₄Co Co(NH₃)₄]4+ NO₂ NH₂

[(CO)₃Fe(CO)₃Fe(CO)₃]

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com NO RUMUS NAMA 18 Di- -tiosianatoditiosiana tobis(tripropilfosfin-diplatinum 19 Di- -etantiolatobis(trikar bonilferum)(III) NCS SCN P(C₃H₇)₃ Pt Pt (C3_H7₎3_{P SCN} SCN

5/16/2018 PERTEMUAN KE-4anorganik 2 - slidepdf.com BAB IV

TEORI-TEORI KIMIA KOORDINASI TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Setelah mengikuti pokok bahasan mata kuliah ini, mahasiswa akan dapat menunjukan teori – teori kimia koordinasi secara lengkap.

4.1 Teori Tolakan Pasangan Elektron Kulit Valensi (TPEKV)

Konsep TPEKV adalah dasar untuk menentukan

bentuk molekul dari unsur nontransisi secara mudah yang ditemukan oleh Sidgwick dan Powell (1940).

Menurut mereka bentuk suatu molekul berhubungan dengan jumlah pasangan elektron pada kulit terluar atom

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Pasangan elektron dalam orbital itu saling 

bertolakan sehingga berorientasi sejauh mungkin baik untuk berikatan maupun tidak dipakai untuk berikatan. Dengan demikian bentuk molekul dan sudut ikatan dapat diperkirakan, seperti terlihat pada tabel 4.1.

JML.PEB. DLM KULIT TERLUAR BENTUK MOLEKUL CONTOH SUDUT IKATAN 2 Linear BeF₂ 1800  3 Segitiga Datar BCl₃ 1200  4 Caturtira CH 1090_28’ 

Tabel 4.1 Perkiraan bentuk molekul menurut teori Sidgwiek -Powel

JML.PEB. DLM KULIT TERLUAR BENTUK MOLEKUL CONTOH SUDUT IKATAN 5 Trikona dwilimas PCl5 1800;1200; 900  6 Astrarta SF₆ 1800_;900  7 Pancakon_dwilimas IF7 ₁₈₀ 0 ;90 0 ; 720 

Bilangna Koordiansi Mangkus (BKM) ialah total dari  jumlah. Ligan dan peb.

Contoh :

1. H₂O BKM = 4 : 0 mempunyai dua ligan (H) 0 mempunyai 2 peb

5/16/2018 2. BF₃ BKM = 3 : B mempunyai 3 ligan (F)anorganik 2 - slidepdf.com B mempunyai 0 peb 3. CH₄ BKM = 4 : C mempunyai 4 ligan (H) C mempunyai 0 peb 4. NH₃ BKM = 4 : N mempunyai 3 ligan (H) N mempunyai 1 peb

Kestabilan suatu molekul berhubungan dengan BKM ini adalah menurut aturan berikut:

Tolakan pasangan elektron (PE) - PE > tolakan PE –  pasangan ikatan (PI) > tolakan PI - PI

Perkiraan teori TPEKV dari valensi langsung dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut:

BKM SUS.PE. DAN LIGAN JLM. LIG AN JLM PEB BENTUK MOLEKUL CONTO H

2 Linear 2 0 Linear BeCl₂  3 Segitiga 3 2 0 1 Segitiga Bentuk V NO₃ -NO₂-  4 Caturtira 4 3 2 0 1 2 Caturtira Limas segitiga Bentuk V ClO4 -H₃O+ H₂O 5 Trikona Dwilimas 5 4 3 2 0 1 2 3 Trikona dwilimas Cat.Tak beraturan Bentuk T Linear PCl₅  SF4 ClF₃ ICI₂- 

5/16/2018 BKM SUS.PE. anorganik 2 - slidepdf.com DAN LIGAN JLM. LIGAN JLM. PEB BENTUK MOLEKUL CONTOH 6 Astatira 6 5 4 0 1 2 Astatira Limas segiempat Bujur sangkar SF6 BrF₅ ICI₄- 

Teori TEPKV digunakan untuk meramalkan struktur molekul dan jumlah pasangan elektron dapat dihitung.

JML.PE = ½ {(JML. E.V. atom bebas) – (bilok)} contoh:

1. BCl₃ JLM. E.V. =3; bilok = 3 JLM. PE =1/2(3-3)=0 2. H₂O JLM. E.V. =6; bilok = 2 JLM. PE =1/2(6-2)=2

5/16/2018 PERTEMUAN KE-5anorganik 2 - slidepdf.com

4.2 NOMOR ATOM MANGKUS (NAM)

Yang pertama mengembangkan ikatan dalam

senyawa koordinasi adalah Sidgwick yang meluaskan teori oktet Lewis. Ligan merupakan basa Lewis yang dapat

memberikan elektron kepada ion logam sebagai asam Lewis.

Stabilitas suatu senyawa koordinasi dicapai jika

konfigurasi elektron ion logamnya sama seperti konfigurasi gas mulia. Jumlah elektron pada ion logam ditambah

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com Contoh :

Senyawa koodinasi dikatakan stabil bila mempunyai NAM = No. Atom gas mulia  4. Jadi jika aturan NAM tidak

terpenuhi tetapi masih kekurangan atau kelebihan 4 elektron masih dikatakan stabil. Misal NAM Cr3+ _dalam

[Cr(NH₃)₆]3+ _{= 33; NAM Ni}2+ _{dalam [Ni(NH}

3)6]2+ = 38; NAM

Co2+ _{dalam [CoCl}

4]2- = 33.

Jadi sama seperti No. atom Kr.

NAM Co3+ dalam [Co(NO₂)₆]3- : No.atom Co = 27

Elektron dalam ion Co

3+

= 24 Elektron dalam 6NO₂ = 6 x 2 = 12

+  jumlah 36

5/16/2018 4.3 TEORI IKATAN VALENSIanorganik 2 - slidepdf.com

Orbital terpenting yang turut dalam pembentukan ikatan kimia adalah orbital s dan orbital p. Bila dibentuk lebih dari 4 ikatan maka orbital d akan turut dalam

pembentukan ikatan itu.

Yang pertama sekali berhasil menerapkan teori

ikatan valensi ialah Linus Pauling (1931). Ini berhubungan sekali dengan hibridisasi dan bentuk geometri bukan

seyawa koordinasi.

Contoh : Hibridisasi d2_sp3_{, astatira pada [Cr(CO)} 6];

hibridisasi dsp3_{, trikona dwilimas pada [Fe(CO)}

5]; dan

hibridisasi sp3_{, caturtira pada [Ni(CO)4]. Elektron 4s dalam}

keadaan dasar dari atom logam itu harus dipromosikan kepada orbital 3d sehingga akan berikatan dengan ligan yang masuk. Semua elektron dalam 3d ini dipaksakan

5/16/2018 Diagram pembentukan molekulnya untuk [Cr(CO)anorganik 2 - slidepdf.com

6]

adalah sbb. :

Cr dalam keadaan dasar

3d5 4s1 4p0

Cr dalam keadaan tereksitasi

Cr dalam [Cr(CO)₆]

Elektron diberikan oleh enam molekul Co

5/16/2018 TIV selain dapat menentukan struktur senyawaanorganik 2 - slidepdf.com koordinasi, juga dapat menjelaskan sifat-sifat magnet senyawa itu.

Sifat magnet suatu senyawa :

1. Paramagnetik, yaitu tertarik oleh medan magnet karena adanya elektron yang tak berpasangan.

2. Diamagnetik, yaitu ditolak oleh medan magnet karena elektronnya semua berpasangan.

Momen magnetnya (_s) dukur dg. timbangan

magnet (Timbangan Gouy) dan dapat dihitung dg. rumus :

_s =

_s = Momen magnet; S = jumlah spin = n.s; n = Jumlah. elektron tak berpasangan

5/16/2018 Contoh : anorganik 2 - slidepdf.com 1. Untuk satu elektron

S = 1 x ½ = ½ ; n = 1; s ₌

1,73 MB atau _s =

2. Untuk dua elektron

S = 2 x ½ =1; n = 2; _s = 

2,83 MB atau _s =

5/16/2018 PERTEMUAN KE-6anorganik 2 - slidepdf.com

4.4 TEORI MEDAN KRISTAL

Teori medan kristal dikembangkan oleh Bethe (1929) dan Van Vleck (1932) bersamaan dengan teori ikatan Valensi Pauling.

Kelima orbital d dalam ion logam bebas dalam bentuk gas adalah degenerasi. Jika berada dibawah

pengaruh medan ligan maka orbital d itu akan mengalami pemecahan menjadi dua kelompok orbital yaitu orbital d  dan orbital d_ yang kedua orbital ini sifatnya

non-degenerasi, tetapi masing-masing orbital itu tetap degenerasi.

5/16/2018 SENYAWA KOORDINASI ASTATIRAanorganik 2 - slidepdf.com

Di bawah pengaruh medan ligan astatira, orbital d akan pecah menjadi orbital d_ dan d_ yang berbeda

energinya sebesar a atau 10Dq. Energi d < energi d,

karenanya elektron akan memasuki d_ dulu. Energi d_ 

adalah –0,4_a tau –4Dq, energi d_ adalah +0,6_a atau +6Dq 

_a _a a d_  +0,6 -0,4 Ion logam bebas E

5/16/2018 Dalam kompleks [Ti(H₂O)₆]3+anorganik 2 - slidepdf.com, Ti3+ mempunyai 1 e- dalam orbital d dan akan mengisi d_ yang rendah energinya.

Elektron tunggal ini menempati Tk. energi –0,4 dari orbital d dan karenaya akan stabil. EPMknya adalah = 0,4 x 243 kJ.Mol-1 _{= 97 Kj.Mol}-1_.

Ligan disusun menurut deret spektrokimia sbb :

Besarnya a bertambah dengan :

1. Bertambahnya muatan ion logam 2. Bertambahnya nomor atom

I- < Br- < Cl- < NO₃- < F- < OH- < H₂O dan OX < EDTA < NH₃ dan PY < EN < DIPY < O-PHEN <NO₂-,CN

-ligan kuat ligan lemah

5/16/2018 Kompleks astatira dengan danorganik 2 - slidepdf.com1-3 semua

elektronnya akan mengisi d_, tetapi untuk d4-10 _{akan didapat}

dua kemungkinan. Misal untuk d4 _:

1. Jika ligannya lemah maka 3 masuk ke d_  dan 1 masuk ke d_  EPMIK = 3x –0,4 _a + 1 X 0,6_a = -0,6_a

2. Jika ligannya kuat maka semua elektron akan masuk ke_d

  EPMIK = 4 x –0,4a = -1,6a 

Dari kedua kemungkinan ini akan didapat

banyaknya elektron yang tak berpasangan yang berbeda. Jika terdapat banyak elektron yang tak berpasangan

disebut kompleks spin tinggi atau kompleks spin bebas;  jika terdapat sedikit elektron yang tak bepasangan disebut

Jika terdapat elektron yang tak berpasangan maka bersifat paramagnetik; jika tidak terdapat elektron yang tak berpasangan disebut bersifat diamagnetik.

Ion logam pusat Co3+ _{dengan konfigurasi elektron}

4s0_3d6_{, dengan ligan lemah misalnya [CoF}

6]3-, dengan

ligan kuat misalnya [Co(NH₃)₆]3+_.

Dengan ligan lemah konfigurasi elektron orbitannya d_4 _d

2 elektron dari d tidak dapat dipindahkan ke d 

untuk berpasangan karena energinya kecil. Jadi dalam

orbital 3d ini tidak ada tempat yang kosong sehingga ligan F akan mengisi orbital berikutnya yang kosong, yatu 1

pada 4s, 3 pada 4p, 2 pada 4d kompleks orbital luar atau komplks spin bebas dengan hibridisasi sp3_d2_.

5/16/2018 Dengan ligan kuat, karena energinya cukup banyakanorganik 2 - slidepdf.com maka elektron dari d_ dapat dipasangkan dalam orbital d_  sehingga ligan NH₃ akan mengisi : 2 pada 3d, 1 pada 4s, 3 pada 4p Kompleks orbital dalam atau kompleks spin berpasangan dengan hibridisasi d2_sp3_.

Kompleks orbital luar lebih reaktif atau labil dan ligan

 – ligannya mudah diganti, sedangkan kompleks obital dalam adalah stabil atau lengai.

Bentuk beraturan atau setangkup diperoleh bila

orbital d_ : 0,3,6 dan orbital d : 0, 2 dan 4 adalah susunan yang stabil. Ketidaksimetrisan dari d_ : menyebabkan

perubahan bentuk (distorsi) yang sedikit, tetapi ketidak simetrisan dari d_ menyebabkan bentul – betul distorsi. Misal dalam konfiguasi elektron d_3_d

1, elektron tunggal

dalam orbital d_ menempati orbital d_z2_{. Jadi pendekatan}

ligan sepanjang arah sumbu +z

 

dan-5/16/2018 tidak akan sedekat mingkin pada logam pusat seperti padaanorganik 2 - slidepdf.com pendekatan ligan sepanjang sumbu +x dan –x, +y dan –y. Dengan demikian bentuk astatirnya menjadi berubah dan terbentuk 4 ikatan yang pendek dan 2 ikatan yang panjang, AB₄B’

2.

TABEL SUSUNAN ELEKTRON DALAM SENYAWA KOORDINASI ASTATIRA JML.E- _{SUSUNAN DLM} MEDAN LIGAN LEMAH SUSUNAN DLM MEDAN LIGAN KUAT d1 _d

1d0 hampir sim.  d1d0 hampir sim. 

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com JML.E- _{SUSUNAN DLM} MEDAN LIGAN LEMAH SUSUNAN DLM MEDAN LIGAN KUAT d3 _d 3d0 simetris d3d0 simetris d 4 d 3 d 1 distorsi   d 4 d 0 hampir sim d5 _d

3d2 simetris  d5d0 hampir sim 

d6 _d

4d2 hampir sim. d6d0 simetris 

d7 _d

5d2 hampir sim. d6d1 distorsi 

d8 _d 6d2 simetris  d6d2 distorsi (BS)  d9 _d 6d3 distorsi  d6d3 distorsi d10 _d 6d4 simetris d6d4 simetris 

5/16/2018 TOTAL EMK DLM ASTATRA ADALAH :anorganik 2 - slidepdf.com EPMK_s = -0,4n_ + 0,6n_ 

n_ dan n_ masing-masing adalah jumlah. el. yang Mengisi orbital d_ dan d_. EPMK = 0 adalah untuk d0 _{dan d}10 _ligan

lemah dan kuat, dan untuk d5 _{lian lemah.}

Susunan elektron yag simeis adalah : d0 _{(ligan kuat}

atau lemah), d3 _{(ligan kuat atau lemah), d}5 _{(ligan lemah), d}6 

(ligan kuat), d8_{(ligan lemah), d}10_{(ligan kuat atau lemah).}

Susunan elektron yg. asimetris adalah: d4_(ligan

5/16/2018 SENYAWA KOORDINASI BUJUR SANGKAR anorganik 2 - slidepdf.com

Kompleks [Ni(CN)₄]2- _{konfigurasi elektron orbital d}

adalah d8 _{atau d}

6d2. Karena CN- adalah ligan kuat maka

pada d_ terdapat tempat yang kosong yang diisi oleh ligan CN- _{sehingga hibridisasinya adalah dsp}2 _{dan bentuknya}

adalah bujur sangkar. Demikian pula untuk [CrCl]2- _dengan

susunan medan ligan d_3_d

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

PERTEMUAN KE-7

SENYAWA KOORDINASI CATURTITIRA

Suatu caturtira digambarkan sebagai suatu kubus dengan keempat ligannya terdapat pada keempat titik

sudut. Sudut antara d_-logam pusat-ligan = 540_{44’, sedang}

sudut antara d



-logam pusat-ligan = 350_{16’. Sudut yang}

lebih kecil menyebabkan energi yang besar energi d_ > energi d_  elektron akan mengisi dulu d_. Susunan

medan ligannya dan dj adalah – 0,6 c adalah d_1-4 _d

1-6.

Jadi d_ adalah +0,4_c.

Kalau dibandingkan antara caurtira dengan astatira maka besarnya medan ligan hanya 2/3nya dan

pemecahannya pun akan berkurang sebesar 2/3 pula. Jadi

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Perbandingan EPMK dalam kedua lingkungan As. Dan Ca. Adalah sbb :

Untuk d1 d_1d_0 _c = -0,6; _c = 4/9 _a = 0,27

_a m.lemah = -0,4; m.kuat = -0,4.

Kehilangan EPMK bila terbentuk kompleks caturtira dan tidak terbentuk astatira = 0,4 _a – 0,27 _a = 0,13 _a.

Untuk d4 _d2_d2 _{c = -1,2 + 0,8 = -0,4; c = 4/9}

_a = 0,18; _a m.lemah = -0,6; _a m.kuat = -1,6. Kehilangan EPMK bila terbentuk kompleks caturtirta dan tidak

5/16/2018 SUSUNAN ELEKTRON DLM CATURTIRAanorganik 2 - slidepdf.com

dn _{KONF. MED. LEMAH KONF. MEDAN. KUAT}

d1 _d

1d0 distrosi  d1d0 distrosi

d2 _d

2d0 simetris  d2d0 simetris

d3 _d

2d1 hampir sim. d3d0 hampir sim. 

d4 _d2_d2 _{hampir sim. d}4_d0 _simetris 

d5 _d

2d3 simetris  d4d1 hampir sim

d6 d_3d_3 hampir sim.  d_4d_2 hampir sim  d7 _d

4d3 simetris  d4d3 simetris

d8 _d

4d4 hampir sim.  d4d4 hampir sim 

d9 _d

4d5 hampir sim. d4d5 hampir sim 

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com PERTUKARAN ENERGI 

Energi suatu elektron dalam. orbital bergantung

kepada : gaya tarik muatan inti, elektrostatik antar elektron, dan interaksi antara elektron dg. elektron atau pertukaran  energi (PE).

Jadi PE itu adalah fungsi dari jumlah. pasangan elektron dg. spin paralel :

PE = K x P

K adalah tetapan; P adalah jumlah. pasangan elektron paralel.

P = n(n-1) 2

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

n adalah jml. spin paralel 1,2,3,4,5,6,7 P = 0,1,3,6,10,15,21.

Contoh stabilitas karena pertukaran energi ialah Cu pada keadaan dasar. PE dari konfigurasi yang nyata

3d10_4s1 _{ialah 20K, yaitu 2 kelompok dari 5 elektron yg.}

paralel dlm. orbital d (5 dan 5 ). Kalau konfigurasinya 3d94s2 maka PE = 16K (5 dan 5 ). Kalau

konfigurasinya 3d 9 _4s2 _{maka PE = 16 k (5 dan 4 ) Jadi}

dg. konf. 3d9_4s2 _{terjadi kehilangan energi sebanyak 20K –} 

16K = 4K karena terjadinya pepindahan elektron dari orbital 3d ke orbital 4s.

4.5 TEORI MEDAN LIGAN

Tingkatan energi orbital p dan d dalam atom bebas atau jika berada dibawah medan listrik yang setangkup adalah sama (degenerasi), tetapi dibawah medan listrik

5/16/2018 yang tidak setangkup maka tingkatan energinya tidak samaanorganik 2 - slidepdf.com (non degenerasi).

Ini berarti bahwa orbital p dan d itu akan terpecah (splitting) dengan urutan energi yang menurun:

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Pemecahan orbital p dan d dalam orbital linear

L L M P_x,P_y P_Z P d_z2 d_xz,d_yz d_xy,d_x2-_y2 d

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

PERTEMUAN KE-8

4.6 TEORI ORBITL MOLEKUL (TOM)

TOM menunjukkan terjadinya pembagian elektron dalam molekul, mula – mula ditentukan kedudukan inti

atom kemudian ditentukan orbital-orbital yang mengelilingi inti atom tsb. Karena tidak mudah membayangkan orbital yang merupakan sebagian dari molekul itu maka diadakan pendekatan yang disebut kombinasi linier orbital atom,

KLOA. Dg. cara ini maka diperkirakan orbital molekul suatu molekul mirip dg. orbital atom yang menyusun

molekul tersebut. Maka dari bentuk orbital atom tsb. dapat digambarkan bentuk orbital molekulnya.

5/16/2018 Pada KLOA dari dua orbital s terjadilah 2 orbitalanorganik 2 - slidepdf.com molekul, yaitu 1 orbital molekul yang terjadi karena

penambahan orbital atom yang Bertumpangsuh dan I orbital molekul yang terjadi karena pengurangan :

Untuk orbital p juga akan terjadi adanya ikatan dan anti ikatan : X + Y X Y Energi OA OA X Y ikatan OM

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Dari gambar tsb terlihat bahwa orbital molekul karena penambahan bagian orbital atom mempunyai

energi yang < orbital asalnya, sedang yang terjadi karena pengurangan mempunyai energi yang > orbital asalnya. Ikatan dan anti ikatan untuk orbital s dan p_x diberi tanda

masing-masing  dan *, sedang penggabungan p_y dan p_z  masing-masing menghasilkan  ikatan dan * anti ikatan.

Menurut tingkat energinya maka urutan orbital

molekul adalah : 1s < *1s < 2s < *2s < 2p_x < 2p_y =

*2p_z < *2p_y = *2p_z < *2p_x 

DIAGRAM ORBITAL MOLEKUL DUA ATOM YG SAMA Misal : molekul H₂ 

Untuk atom H yg. terpisah elektronnya terdapat dalam orbital 1s, tetapi dalam molekul H₂ kedua elektron dari

-5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

2 atom H akan terdapat dalam ikatan orbital molekul yg. energinya < energi masing-masing orbital atomnya. Maka molekul H₂ lebih stabil daripada atom H yang terpisah.

Diagram tingkat energinya sebagai berikut :

*    E OA OM OA 1s 1s 1s 1s H H2 H

5/16/2018 Konfigurasi elektron molekul Hanorganik 2 - slidepdf.com₂ ditulis : H₂ ( 1s2 _{; }* _1s0₎

Untuk molekul Li2 :

Konfigurasi elektron ,molekulnya ditulis :

Li₂ ( 1s2_{; }* _1s2_{;  2s}2_{; }* _2s0₎

Untuk molekl B₂ :

Konfigurasi elektron molekulnya :

B₂ ( 1s2; * 1s2;  2s2; * 2s2;  2p_y1;  2p_z1) Untuk molekul C₂ :

Konfigurasi elektron molekulnya :

C₂ ( 1s2_{; }* _1s2_{;  2s}2_{; }* _2s2_{;  2p}

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Untuk molekul B₂ dan C₂ maka tingkat energinya adalah

 2p_y =  2p_z <  2p_x, karena molekul B₂ bersifat paramagnetik (ditarik oleh medan magnet karena terdapat elektron yang tak berpasangan), sedang molekul C₂ bersifat diamagnetik (ditolak oleh medan magnet karena tidak terdapat elektron yang tak

berpasangan).

DIAGRAM ORBITAL MOLEKUL DUA ORBITAL ATOM YANG BERBEDA

Diagram tingkat energi molekul dari suatu molekul XY yang terjadi dari atom X dan atom Y dengan energi X > energi Y adalah sbb:

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com  *   2s 2s c d c 2s 2s xy y x 1s 1s a b a 1s E

5/16/2018 Orbital atom 1s maupun orbital atom 2s atom X tk.anorganik 2 - slidepdf.com

energinya > tk. energi orbital atom 1s dan 2s atom Y. Unsur yg. bersifat E.N. tk energi orbital atomnya lebih rendah.

Dari molekul XY itu maka Y lebih bersifat E.N. daripada X. Perbedaan tingkat energi orbital atom X dan Y, yaitu b dan d menunjukkan sifat ionik ikatannya. Besar kecilnya energi a dan c merupakan ukuran terhadap kekuatan ikatan

kovalen.

Banyaknya energi yang dibebaskan pada pembentukan molekul XY adalah sbb :

ELEKTRON X ELEKTRON Y ENERGI YG DIBEBAS

1s1 _{0 a + b}

0 1s1 _a

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

ELEKTRON X ELEKTRON Y ENERGI YG DIBEBAS

1s1 _1s1 _{2a + b} 1s2 _{0 2a + b} 1s2 _1s2 ₀ 1s2_{, 2s}1 _1s2 _{c + d} 1s2 _1s2_{, 2s}1 _C 1s2 _1s2_{, 2s}1 _2c 1s2_, 2s1 _1s2_{, 2s}2 _C 1s2_, 2s2 _1s2_{, 2s}2 ₀

Contoh molekul diatomik yg. tidak sejenis : CO dan NO dan ion ditomik yg. tidak sejenis : CN- _{dan NO}-_{. Jumlah elektron valensi N}

2 = CO = CN- yaitu

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Bentuk molekular elektroniknya sama untuk ketiga jenis ini dan mempunyai ikatan rangkap tiga.

Persamaan pembentukanya dapat ditulis sbb : C(2s2_{, 2p}2_{,) + O(2s}2_{, 2p}4_{) = CO(2s}2_, *_2s2_{, 2p} x2, 2py2, 2p_z2) C(2s2_{, 2p}2_{,) + N(2s}2_{, 2p}3_{) + e = CN}-_(2s2_, *_2s2_{, 2p} x2, 2py2_{, 2p}z2₎

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com *  _*        2p_y 2pz 2py 2p_z 2p_x 2p_x 2p_x 2p_y 2p_z 2p_x 2p_y 2p_z N NO O

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

U 9

BAB V

STEREOKIMIA

TUJUAN INSRUKSIONAK

Setelah mengkuti mata kuliah pokok bahasan ini, majasisiwa akan dapat menunjukkan struktur-struktur senyawa koordinasi dan isomernya dengan rinci.

5.1 STRUKTUR SENYAWA KOORDINASI

1. SENYAWA KOORDINASI DENGAN B.K. 2 DAN 3. AB₂  DAN AB₃ 

B _A B

contoh: [Ag(NH₃)₂]+, [CuCl₂]

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

2. SENYAWA KOORDINASI DG. B.K 4.AB₄ Ada dua bentuk, yaitu :

a. Caturtira, contoh : [ZnCl4]2-, [Cd(CN)4]

2-b. Bujur sangkar, contoh : [Ni(CN)₄]2- 

A

B B

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

3. SENYAWA KOODINASI DG. B.K.5. AB₅ Ada dua bentuk, yaitu:

a. Trikona dwilimas, contoh : [Co(NC-CH

3

)

5

]+

b. Limas segiempat, contoh : [VO(acac)₂]

4. SENYAWA KOORDINASI DG. B.K.6. AB₆

Berbentuk astatira, yg simetris adalah AB₆, sedang yang hampir simetris adalah AB₄B₂.

5. SENYAWA KOORDINASI DG. B.K. 7. AB₇ 

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

5.2 ISOMER-ISOMER SENYAWA KOORDINASI 1. ISOMER POLIMERISASI

Isomer yang mempunyai rumus empiris sama tetapi M.R.nya berbeda, contoh :

[Pt(NH₃)₂Cl₂] [Pt(NH₃)₄] [PtCl₄]; [Pt(NH₃)₄] [Pt(NH₃)Cl₃]₂, dan [Pt(NH₃)₃Cl]₂ [PtCl₄].

Isomer polimerisasi juga dapat terjadi karena perbedaan  jumlah inti dalam. kompleks, contoh :

[(NH₃)₃Co OH Co (NH₃)₃]3+ dan [Co { Co(NH₃)₄}₃]6+ OH

OH _OH

Terjadi karena penambahan gugusan-gugusan antara ion kompleks dan ion di luarnya.

Contoh : [Co(NH₃)₅Br]SO₄ merah-ungu [Co(NH₃)₅SO₄]Br Merah

Cara membedakannya : Kepada larutannya ditambah larutan BaCl2 _{dan AgNO}3_.

Contoh lain : [Pt(NH₃)₃Br]NO₂ dan [Pt(NH₃)₃NO₂]Br; [Co(en)₂NO₂Cl]SCN, [Co(en)₂NO₂SCN]Cl dan

[Co(en)₂ClSCN]NO₂. 3. ISOMER HIDRAT

Senyawa yang mengandung molekul H₂O dalam. kedudukan koordinasi.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Contoh : CrCl₃.6H₂O mempunyai 3 isomer hidrat a. [Cr(H₂O)₆]Cl₃ - Ungu 

b. [Cr(H2_O)5_Cl]Cl2._H2_{O - Hijau muda}

c. [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl.2H₂O - Hijau tua 4. ISOMER IKATAN

Terjadi karena adanya ligan monodentat yang mempunyai lebih dari satu atom donor yang dapat dipakai untuk

membentuk ikatan koordinat. Ligannya disebut ligan  ambidentat.

Contoh : [(NH₃)₅Co-NO₂]Cl₂ dan [(NH₃)₅Co-ONO]Cl₂ Ligan ambidentat contohnya: No₂-_{, SCN}-_.

Dijumpai bila baik kation atau anionnya berada dalam koordinasi.

Contoh : [Pt(NH₃)₄] [PtCl₆] dan [Pt(NH₃)₄Cl₂] [PtCl₄] [Co(NH₃)₆] [Cr(C₂O₄)₃] dan [Cr(NH₃)₆] [Co(C₂O₄)₃]

6. ISOMER KEDUDUKAN

Isomer yang disebabkan pebedaan pembagian ligan antara dua pusat koordinat pada senyawa koordinasi polinuklir.

Contoh :

[(NH₃)₄Co Co (NH₃)₂]Cl]SO_4, OH

OH

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

7. ISOMER GEOMETRI ATAU STEREOISOMER

Disebabkan perbedaan letak ligan yang sama terhadap atom logam pusat. Dibedakan dalam trans, jika letak

ligan yang sama itu berlawanan; cis, jika letak ligan yang sama itu berdekatan.

Kalau dinyatakan dengan angka maka, untuk :

a. Bujur sangkar trans : 1-3, 2-4; cis : 1-2, 3-4. b. Astatira trans : 1-6, 2-4, 3-5; cis : 1-2,3-4, 5-6.

[Cl(NH₃)₃Co Co (NH₃)₃]SO₄ OH

a. Bujur sangkar, [Pt(NH₃)₂Cl₂] [Pt(gly)₂].

b. Astatira, [Co(NH₃)₄Cl₂]+_{, cis(ungu), trans(hijau)}

8. ISOMER OPTIK

Isomer optik ada dua macam yaitu bentuk d dan bentuk l. Bila molekulnya tidak simetris, tidak dapat memberikan bayangan cermin, bila simetris dapat memberikan

bayangan cermin dan disebut pasangan enansiomorf. Isomer optik terjadi pada senyawa koordinasi dg. ligan bidentat.

Contoh : [Co(en)₂Cl₂]+ _{isomer geometris karena ada}

bentuk cis dan trans. Bentuk cis adalah isomer optik dg. bentuk d dan I.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Jadi [Co(en)₂Cl] memberikan 3 isomer : trans, cis dg. bentuk d dan I.

Dalam kompleks polinuklir juga dapat terjadi isomer optik ini, contoh : Cl -Cl -Co3+ N N N N CERMIN SIS Cl -Co3+ N N N N Cl Cl -Co3+ N N N N Cl -TRANS PASANGAN ENANSIOMORF  

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

, ada 2 bentuk optik aktif, yaitu d dan I dan satu bentuk optik

inaktif (bentuk meso).

9. ISOMER LIGAN

Terjadi karena ligannya berisomer, misal 1,3 diaminopropan dan 1,2 diaminipropan :

[(en)₂Co Co(en)₂]4+ NH2 NO₂ H₂C CH₂ CH₂ H₂N NH2 H₃C CH CH₂ H₂N NH₂

5/16/2018 BAB VIanorganik 2 - slidepdf.com

STABILITAS SENYAWA KOORDINASI

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Setelah menyelesaikanmata kuliah dgn. pokok bahasan ini, mahasisiwa akan dapat membandingkan tingkat stabilitas senyawa-senyawa koordinasi dengan lengkap.

6.1 PENDAHULUAN

Senyawa dikatakan stabil bila dapat disimpan dalam waktu lama.

a.Stabilitas termodinamika, berhubungan dengan energi ikatan logam – ligan, tetapan stabilitas, dan potensial redoks.

b.Stabilitas kinetika, terutama dengan ion kompleks yang berhubungan dengan kecepatan dan mekanisme

reaksi (substitusi, isomerisasi, rasemisasi, reaksi elektron, dan reaksi pemindahan gugus).

Contoh : [Fe9H₂O)₆]3+ _{dan [Cr(H}

2O)6]3+ masing – 

masing mempunyai energi per ikatan hampir sama yaitu 116 kkal mol –1 _{dan 122 kkal mol} –1 _{stabil secara}

termodinamika, tetapi secara kinetika [Fe(H₂O)₆]3+ _adalah

labil karena ligan H₂O mudah diganti dan [Cr(H₂O)₆]3+

5/16/2018 1. Dilaboratorium kimia analitik pada mengubah suatuanorganik 2 - slidepdf.com endapan menjadi larutan yang stabil, seperti :

2. Pemakaian tiosulfat pada industri fotograpi yang

dengan AgBr dalam film akan membentuk senyawa koordinasi yang larut dan stabil (tiosulfat dipakai pada pencucian film) :

6.2 TETAPAN STABILITAS

Jika ingin mengetahui energi ikatan koordinat harus dipunyai data termodinamika pada reaksi dalam bentuk gas :

AgCl + 2NH₃ [Ag(NH₃)₂]+

-5/16/2018 Secara umum ditulis :anorganik 2 - slidepdf.com ML_(n-1) + L ML_n, H_n 

L adalah ligan monodentat n adalah B.K. atom logam M

H_n adalah entalpi

Untuk reaksi yang bertahap didapat harga K₁, K₂, K₃,

…..K_n, tetapan pembentukan ini disebut pula sebagai

tetapan stablitas. Tetapan pembentukan keseluruhannya,

, adalah hasil kali tetapan-tetapan pembentukan. Untuk reaksi : M + nL ML_n 

Kn =

[ML_n] [ML_(n-1)] [L]

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

 

Stabilitas ion kompleks akan bertambah jika : 1. Sifat basa Lewis makin kuat

2. Kesanggupan pembentuk ikatan  dari ligan bertambah

3. Terbentuk cincin khelat dari ligan multidentat yang_{disebut efek khelat. Makin besar jumlah cincin khelat} makin stabil.

Tetapan stabilitas untuk beberapa kompleks amin. 6.3 SIFAT – SIFAT LIGAN YANG MEMPUNYAI

STABILTAS

K₁ x K₂ x K₃ x ...x K_n

KOMPLEKS LOGAM JML. CIN-CIN KHE LAT L Mn2+  O Fe2+  G Co2+ _Ni2+ _Cu2+   -Zn2+ _Cd2+  [M(NH₃)₄] [M(en)2] [M(trien)] 0 2 3 -4,9 4,9 3,7 7,7 7,8 5,3 10,9 14,1 7,8 14,5 14,1 12,6 20,2 20,5 9,1 11,2 12,1 6,9 10,3 10,0 [M(tren)] [M(dien)₂] [M(penten)] 3 4 5 5,8 7,0 9,4 8,8 10,4 11,2 12,8 14,1 15,8 14,0 18,9 19,3 18,8 21,3 22,4 14,6 14,4 16,2 12,3 13,8 16,8 Trien : Trietilentetramin H 2 NCH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 NH 2    

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com (H₂NCH₂CH₂)₃N Dien : Dietilentriamin H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂  Penten : Tetrakis(aminoetil)etilendiamin (H 2 NCH 2 CH 2 ) 2 NCH 2 CH 2 N(CH 2 CH 2 NH 2 ) 2  

6.4 ATOM LOGAM TRANSISI DAN TEORI MEDAN KRISTAL

Stabilitas senyawa kompleks juga bergantung kepada : 1. Potensial ionosasi

2. EPMK

3. Pasangan elektron 4. Pertukaran energi

5. Kesanggupan orbital d yang kosong untuk menerima ikatan  (L M)

6. Kesangggupan orbital d yang penuh untuk memberikan kembali ikatan  (M L)

 

5/16/2018 STABILITAS ION KOMPLEKSanorganik 2 - slidepdf.com a. PENGARUH ION PUSAT

1. Besar dan muatan ion

Makin kecil ion logam dan makin besar muatan kation stabil ion kompleks itu.

2. EPMK

Untuk kompleks spin tinggi dari 25 Mn2+ _s.d.

30Zn2+ _{dengan ligan tertentu, makin kaecil jari – jari}

makin stabil.

Ion : Mn2+ _{< Fe}2+ _{< Co}2+ _{< Ni}2+ _{< Cu}2+ _{< Zn}2+

Urutan ini disebut urutan stabilitas natural atau deret  Irving William.

3. Distribusi muatan

Logam dibagi dalam :

(i) logam kelas a atau logam E.P.

(ii) logam kelas b atau logam E.N. seperti Pt, Au, Hg dan Pb.

Logam kelas a dengan ligan yang atom donornya N, O, F stabil.

Logam kelas b dengan ligan yang atom donornya P, S, I stabil.

5/16/2018 sokongan ikatan kovalen dan perpindahan rapat elektronanorganik 2 - slidepdf.com dari logam ke ligan melalui ikatan .

b. PENGARUH LIGAN

1. Besar dan muatan ion

Makin besar muatan dan makin kecil jari – jari makin stabil.

2. Sifat basa

Makin besar sifat basa makin stabil kompleks yang dibentuk dari logam kelas

Jadi sifat basa ligannya diurut senagai berikut : F - _{> Cl} - _{> Br} - _{> I} - _{> NH}

Ligan multidentat membentuk kompleks lebih stabil dari ligan monodentat

4. Besarnya lingkaran

Kompleks yang paling stabil terbentuk bila :

(i) Ligan yang membentuk khelat tidak berikatan rangkap untuk gol. 5 atom.

(ii) Ligan yang membentuk khelat berikatan rangkap untuk 6 atom.

5. Ruang

Karena pengaruh ruang maka ligan yang bercabang lebih tidak stabil daripada ligan yang sederhana.

5/16/2018 Harga K dapat dicari jika kons. mulaanorganik 2 - slidepdf.com  – mula zat yang bereaksi dan zat pada saat kesetimbangan diketahui. Kesukaran penentuan harga K disebabkan :

1. Akan terbentuk pula kompleks lain.

2. Penentuan masing - masing spesi sering mengganggu kesetimbangan

3. Tetapan stabilitas sebenarnya bergantung kepada aktivitas, bukan kepada konsentrasi.

6.7 EFEK KHELAT

Kompleks yang mengandung cincin khelat lebih stabil daripada kompleks dengan ligan sederhana, ini disebut efek khelat. 

5/16/2018 Kompleks non-khelat : anorganik 2 - slidepdf.com Kompleks khelat : 5,00 2,87 0,74 7,51 6,35 4,32 Ni2+ + 2NH 3 [Ni(NH 3 ) 2 ]2+ [Ni(NH₃)₂]2+ + 2NH₃ [Ni(NH₃)₄]2+ [Ni(NH 3 ) 4 ]2+ + 2NH 3 [Ni(NH 3 ) 6 ]2+ Ni2+ + en [Nien]2+ [Nien]2+ + en [Ni(en)₂]2+ [Ni(en)₂]2+ + en [Ni(en)₃]2+  

5/16/2018 BAB VIIanorganik 2 - slidepdf.com

REAKSI KINETIKA DAN MEKANISME REAKSI TUJUAN INSTRUSIONAL KHUSUS

Setelah menyelesaikan mata kuliah dengan pokok bahasan ini, mahasiswa akan dapat menunujukan

hubungan antara laju reaksi senyawa koordinasi dengan perubahan EPMK dengan lengkap.

7.1 KECEPATAN REAKSI

Reaksi akan berjalan cepat jika ada katalis. Unsur

transisi atau senyawanya dapat berfungsi sebagai katalis. Hasil antara yang berupa senyawa koordinasi didapat

karena katalis turut dalam reaaksi.

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com 1.

Co membentuk senyawa koord. H[Co(CO)4_]

2.

Senyawa koordinasi yang terjadi [Pd(C₂H₄)(OH)Cl₂] Kecepatan reaksi bergantung kepada mekanisme reaksi yaitu bagaimana reaksi itu berjalan dari pereaksi menjadi hasil reaksi. Jadi kecepatan reaksi adalah

perubahan konsentrasi dari tiap pereaksi atau hasil reaksi per satuan waktu.

CH₃-CH=CH₂ + CO + H₂ CH₃-CH₂-CH₂CHO Co CH₂=CH₂ + 1/2 O₂ CH₃-CHO PdCl₂ Cu, Cl₂  

5/16/2018 Maka kecepatan reaksinya : R = K.Canorganik 2 - slidepdf.com A 

Bila reaksi berjalan cepat maka K besark, bila berjalan lambat maka kecil.

Kompleks labil adalah kompleks yang ligannya mudah diganti secara cepat; kompleks lengai adalah kompleks yang penggantian ligannya berjalan secara lambat.

Labilitas merupakan sifat kinetika, sedangkan stabilitas merupakan sifat termodinamika.

Suatu reaksi berjalan lambat atau cepat, yaitu dengan membandingkan harga EPMK senyawa

koordinasi dengan yang aktif, jika EPMK senyawa

koordinasi >> EPMK senyawa aktifnya maka senyawa koordinasi tersebut bereaksi lambat. Jadi EPMKnya kecil maka rekasi cepat.

5/16/2018 kompleks aktif limas segiempat :anorganik 2 - slidepdf.com MX₆ MX₅ 

EPMK KOMPLEKS S.T. ASTATIRA

DAN EPMK KOMPLEKS LIMAS SEGIEMPAT SISTEM EPMK A _EPMKLSE _PERUB.EPMK

d0  d1_{, d}6 d2_{, d}7 d3_{, d}8  d4_{, d}9 d5_{, d}10  0,00 0,40 0,80 1,20 0,60 0,00 0,00 0,45 0,91 1,00 0,91 0,00 0,00 - 0,05 - _0,11 + 0,20 - 0,30 - 0,00  

5/16/2018 kompleks bereaksi lambat. Untuk sistem danorganik 2 - slidepdf.com

1_{, d}2_{, d}4_{, d}6_{, d}7 

dan d9 _{semuanya bereaksi cepat.}

Untuk kompleks s.r dan s.t didapat bahwa reaksi untuk kompleks lengai menurun menurut urutan d5 _{> d}4 _>

d8 _{ d}3 _{> d}6_{, juga muatan dan besarnya ion logam}

menurun menurut urutan 3+ > 4+ > 5+ > 6+, misal: [AlF 6 ]3+ _{> [SiF} 6 ]2- _{> [PF} 6 ]- _{> [SF} 6

], juga makin kecil jari –   jari ion logam atau nomor atom makin lengai, misal :

[Sr(OH₂)₆]2+ _{> [Ca(OH}

2)6]2+ > [Mg(OH2)6]2+

Unutk senyawa koordinasi caturtira dan bujur sangkar bereaksi lebih cepat daripada senyawa

koordinasi astatira karena pada caturtira dan bujur sangkar cukup ruang untuk subtitusi. Misal senyawa

koordinasi bujur sangkar Ni2+_{, Pd}2+_{, Pt}2 _{makin besar no.}

atom makin lambat reaksinya Ni

2+ > Pd 2+ > Pt 2+  

7.2 MEKANISME REAKSI

Reaksi senyawa koordinasi dibagi dalam : 1. Reaksi substitusi atau penggantian 2. Reaksi redoks

1. REAKSI SUBTITUSI

Reaksi senyawa substitusi secara umum : [ML_nx] + y [ML_nY] + X.

Ligan Y mengganti ligan X.

5/16/2018 a. Proses S_N1 (substitusi nukleofilik unimolekular) :anorganik 2 - slidepdf.com

Diikuti dengan :

Disini mula-mula ikatan M – X pecah memberikan kompleks dengan B.K. rendah. Penambahan Y bereaksi cepat memberikan hasil. Proses ini disebut substitusi

nukleofilik unimolekular, yaitu ligan mencari muatan positif dan kecepatan reaksinya ditentukan oleh satu molekul. [MLnK] [MLn] + X K₁ lambat [ML_n] + Y cepat [ML_nY]  

Diikuti oleh :

Dalam mekanisme ini B.K M bertambah dalam pembentukan kompleks aktif . Proses ini disebut

substitusi nukleofilik bimolekular.

Jadi : Proses S_N1 adalah pemutusan ikatan.

Proses S_N2 _{adalah pembentukan ikatan.} [ML_nX] + Y [ML_nXY] K1 lambat [MLn_{XY] + Y [ML}n_{Y] + X} cepat  

5/16/2018 Contoh : anorganik 2 - slidepdf.com

Mekanismenya proses S_N1 _:

(2) SUBSTITUSI BUJUR SANGKAR

Kompleks dengan B.K < 6 mengikuti proses S_N2  [Co(NH3₎5_X] 2+ + Y -[Co(NH3₎5_{Y] + X}

-1. [Co(NH3)5X]2+ + H2O lambat[Co(NH3)5(OH2)]3+ + X

-cepat

2. [Co(NN₃)₅(OH₂)]3+ + Y- [Co(NH₃)₅Y]2+ + H₂O

 

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com Mekanismenya : [Pt(NH₃)₃Cl]+ + Br- H2O [Pt(NH₃)₃Br]+ + Cl H 3 N - Pt - Cl H 3 N - Pt---Cl H 3 N - Pt - Br NH₃ Br- NH₃ Br cepat NH3 NH₃ lambat NH₃ NH3 H₃N - Pt---Cl H₃N - Pt - OH₂ H₃N - Pt---OH₂ NH₃ H2O NH₃ Br- _NH 3 Br NH₃ cepat NH₃ lambat NH₃ lambat _cepat  

5/16/2018 Disini terjadi perubahan bilangan oksidasi pada atomanorganik 2 - slidepdf.com  –  atom yang bersangkutan, misal :

Pada reaksi tersebut :

Co(II) ………… reduksi 

Cr(III) ………... oksidasi  Mekanisme reaksi redoks :

1. Transfer elektron, yaitu pemindahan elektron dari satu atom ke atom lain

[Co(NH₃)₅Cl]2+ + [Cr(H₂O)₆]2+ + 5H₃O+ [Co(H₂O)₆]2+ + [Cr(H₂O)₅Cl)2+ + 5NH₄+

5/16/2018 sama lain oleh jembatan atom, molekul atau ion.anorganik 2 - slidepdf.com

Melalui jembatan ini elektron pindah dari satu atom ke atom lain.

Contoh :

1. Transfer elektron

2. Transfer atom

a. [Fe (CN)6]4- + [Fe(CN)6]3- cepat [Fe (CN)6]3- + [Fe(CN)

6]4-b. [Co (NH₃)6]3+ + [Co(NH₃)₆]2+ [Co (NH₃)₆]2+ + [Co(NH₃)₆]3+

a. [Co(NH₃)₅Cl]2+ + [Cr(H₂O)₆]2+ + 5H₃O+  

[Cr(H₂O)₆]2+ + [Cr(H₂O)₅Cl]2+ + 5NH₄+

 

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Setelah elektron pindah lewat Cl dari Co(III) ke Cr(II) maka Cr(III) akan mengikat Cl lebih kuat.

Kecepatan reaksinya : [Co(NH₃)₅ - Cl - Cr(H₂O)₆]4+   [Cr(H₂O)₆]2+ + [Cr(H₂O)₅X]2+ + 5NH₄+ b. [Co(NH₃)₅X]2+ + [Cr(H₂O)₆]2+ + 5H₃O+ X = NCS-, N₃-, PO₄3-, C₂H₃O₂-, Br-, SO₄ 2-C₂H₃O₂- < SO₄2- < Cl- < Br

-5/16/2018 BAB VIIIanorganik 2 - slidepdf.com

PEMBENTUKAN DAN REAKSI SENYAWA KOORDINASI

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Setelah menyelesaikan mata kuliah dengan pokok bahasan ini, mahasiswa akan dapat mendesain prosedur sintetis senyawa koordinasi dengan rinci.

1. REAKSI SUBSTITUSI DALAM LARUTAN AIR

Larutan garam logam dalam air direaksikan dengan ligan :

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com

Lalu dikristalkan dalam etanol

b.

2. REAKSI SUBSTITUSI DALAM LARUTAN BUKAN AIR

3. REKSI SUBTITUSI TANPA PELARUT

biru tua

[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ + 3en 100 [Co(en)₃]Cl₃ + 5NH₃

0

c

nila 2 jam  _jingga

CrCl₃ + 3en [Cr(en)₃]Cl₃ nila kuning eter NiCl_2(s) + 6NH₃₍₁₎ Ni(NH₃)₆]Cl₂ ungu kuning

5/16/2018 4. DISOSIASI TERMAL KOMPLEKS PADATanorganik 2 - slidepdf.com

5. REAKSI REDOKS

6. REAKSI KATALIS Katali yang dipakai :

(1) Katalis heterogen atau katalis campur (unsur

dengan unsur, unsur dengan senyawa atau senyawa

1000_c

Rh(NH₃)₅(H₂O)]I₃ [Rh(NH₃)₅I]I₂ + H₂O_(g)

tak berwarna kuning

[Co(NH₃)₆]Cl₂ + 4NH₄Cl + O₂ 4[Co(NH₃)₆]Cl₃ + 4NH₃ + 2H₂O

5/16/2018 (2). Katalis homogen atau katalis tunggal (unsur atau ionanorganik 2 - slidepdf.com atau senyawa), misal [Pt(NH₃)₄]2+_.

a.

b.

Dengan katalis heterogen :

[Co(H2_O)6_]Cl2 _[Co(NH3₎5_Cl]Cl2 NH₃, H₂O, O₂, HCl NH₄Cl kemerah-merahan nila [Co(H₂O)₆]Cl₂ [Co(NH₃)₆]Cl₃ NH₃, H₂O, O₂, HCl NH4_Cl,C kemerah-merahan nila  

5/16/2018 a. anorganik 2 - slidepdf.com

b.

7. REAKSI SUBSTITUSI TANPA PEMECAHAN IKATAN LOGAM – LIGAN a. trans-[Pt(NH₃)₄Cl₂]2+ + 2Br- [Pt(NH3)4] kuning trans-[Pt(NH₃)₄Br₂]2+ + 2Cr - jingga trans-[Pt(NH₃)₄Cl₂]2+ + 2SCN -trans-[Pt(NH₃)₄(SCN)₂]2+ + 2Cl -kuning  jingga [Pt(NH₃)₄]2+ [(NH₃)₅Co-O-CO₂]+ + 2H+ [(NH₃)₅-Co-OH₂]3+ +  CO₂

kemerah - merahan kemerah - merahan

 

5/16/2018 anorganik 2 - slidepdf.com c.

d.

8. PEMBENTUKAN CIS-TRANS a. Pembutan

trans-kemerah merahan kemerah - merahan

[(NH3₎5_Co-NCS] + + 2H + [(NH3₎5_Co-NH3_] 3+  jingga  jingga H₂O₂ H₂O [Cl₂Pt(PCl₃)₂ + 2SbF₃ [Cl₂Pt(PF₃)₂] + 2SbCl₃ tak berwarna kuning [Pt(NH3₎4_Cl2_]2+ _: [Pt(NH₃)₄]2+ + Cl₂ H2O trans-[Pt(NH₃)₄Cl₂]2+ HCl

tak berwarna kuning

Bila pada reaksi pembuatan kompleks terjadi campuran sis dan trans, pemisahannya adalah dengan :

1. Kristalisasi bertingkat.

2. Kromatografi penukaran ion.

[Pt(NH₃)₃Cl]+ + Cl₂ + HCl kuning [Pt(NH₃)₄Cl₂]2+ kuning [Pt(NH₃)₃Cl₃]+ NH3 kuning