MODUL VI KIMIA KOORDINASI
I. Petunjuk Umum
1. Kompetensi Dasar
1) Mahasiswa memahami definisi senyawa komplek 2) Mahasiswa memahami Teori Koordinasi Werner 3) Mahasiswa memahami jenis-jenis ligan
4) Mahasiswa memahami konsep penamaan senyawa komplek 2. Materi Perkuliahan
1) Definisi Senyawa Komplek
2) Interaksi Ion Logam Pusat dengan Ligan 3) Jenis-jenis Ligan
4) Penamaan Senyawa Komplek 3. Indikator Pencapaian
1) Mahasiswa mampu menjelaskan komposisi dari senyawa komplek
2) Mahasiswa mampu menjelaslaskan Teori Koordinasi Werner dan postulatnya 3) Mahasiswa mampu menyebutkan jenis-jenis ligan dan contohnya
4) Mahasiswa mempu menyebutkan nama senyawa komplek dari strukturnya dan sebaliknya
4. Referensi
Chang, R., 2005, Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti, Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta Saputro, A.N.C., _, Coordination Chemistry, Lecture Presentation,
5. Strategi Pembelajaran
Pembelajaran dilakukan dengan penyampaian materi perkuliahan secara interaktif yang melibatkan partisipasi dosen dan mahasiswa selama satu kali tatap muka setiap 1 pekan dengan bobot 2 SKS.
6. Lembar Kegiatan Pembelajaran
1) Berusaha mempelajari materi sebelum perkuliahan dimulai 2) Memahami materi setelah mengikuti perkuliahan
3) Melakukan kegiatan belajar mandiri melalui tugas yang diberikan
4) Melakukan latihan dalam memecahkan permasalahan dan mendiskusikannya 7. Evaluasi
1) Post test 2) UTS
II. Materi Kuliah
Sejarah dan Definisi Senyawa Komplek
Logam-logam transisi, seperti telah dijelaskan dalam modul V, memiliki sifat salah satunya dapat membentuk senyawa berwarna, dimana senyawa berwarna ini tidak lain adalah senyawa koordinasi atau senyawa komplek. Jadi dalam lingkup kimia koordinasi dipelajari sifat-sifat dari senyawa komplek tersebut.
Teori Koordinasi Werner
Kimiawan pertama yang mempelajari berbagai sifat dan karakteristik dari senyawa komplek adalah Alfred Werner (kimiawan dari Swiss). Ia pada tahun 1893 mengajukan suatu teori yang disebut Teori Koordinasi. Dalam teorinya Werner mengusulkan tiga postulat yaitu :
1. Kebanyakan unsur memiliki dua jenis valensi, yaitu valensi primer dan valensi sekunder. Valensi primer (yang sekarang disebut bilangan oksidasi) dapat terionisasi sedangkan valensi sekunder (yang sekarang disebut bilangan koordinasi) tidak dapat terionisasi.
2. Valensi sekunder harus dipenuhi oleh anion atau molekul dengan pasangan elektron bebas 3. Valensi sekunder memiliki ruang dan struktur geometri tertentu
Sebagai contoh adalah senyawa CoCl3.6NH3, valensi primer adalah 3 (bilangan oksidasi Co : 3+)
dan valensi sekunder adalah 6 (6 molekul NH3 diikat secara kovalen koordinasi). Ion Cl- bukan
bagian dari ion komplek, tetapi terikat ke ion komplek oleh gaya ionik. Sekarang kita menuliskan senyawa tersebut, yang merupakan senyawa komplek, sebagai Co(NH3)6Cl3.
Senyawa komplek adalah senyawa yang mengandung logam pusat dan ligan dimana keduanya terikat secara kovalen koordinasi. Logam pusat umumnya merupakan logam transisi sedangkan ligan dapat berupa kation (NH4+), anion (Cl-, C2O42-, molekul kecil (H2O, NH3) atau
makro molekul (protein). Senyawa komplek dapat berupa senyawa ionik maupun netral.
Interaksi Ion Logam Pusat dengan Ligan
Interaksi antara ion logam pusat dengan ligan adalah seperti interaksi asam dengan basa Lewis. Teori asam-basa Lewis menyebutkan bahwa asam adalah spesies yang menerima pasangan elektron sedangkan basa adalah spesies yang mendonorkan pasangan elektron. Dalam ion komplek, ligan bertindak sebagai basa Lewis (donor pasangan elektron) dengan menyumbangkan pasangan elektronnya pada ion logam pusat (yang menyediakan orbital kosong), sehingga ion logam pusat merupakan asam Lewis (aseptor pasangan elektron). Oleh karena itu syarat suatu spesies dapat bertindak sebagai ligan adalah memiliki pasangan elektron bebas.
Asam Lewis + Basa Lewis Ion Komplek Fe3+(aq) + 6 CN-(aq) Fe(CN)63-(aq)
Ni2+(aq) + 6 NH3(aq) Ni(NH3)64-(aq)
Jumlah ikatan koordinasi yang terbentuk antara ligan dan logam pusat disebut bilangan koordinasi. Baik Fe(CN)63- maupun Ni(NH3)64- memiliki bilangan koordinasi 6.
Fe(CN)
6
3-Jenis-jenis Ligan
Syarat suatu spesies untuk dapat menjadi ligan adalah memiliki pasangan elektron bebas. Ligan dibedakan menjadi :
a. Monodentat (unidentat)
Ligan monodentat adalah ligan yang hanya mampu menyumbangkan satu pasang elektron bebas saja atau dengan kata lain hanya dapat membentuk satu ikatan kovalen koordinasi dengan ion logam pusat. Kebanyakan ligan adalah monodentat, misalnya Cl-, Br-, H2O, NH3,
dan OH-. Walaupun ion atau molekul ini memiliki lebih dari satu pasang elektron bebas tetapi yang dapat disumbangkan ke ion logam pusat hanya satu pasang (mono : satu, dent : gigi).
b. Bidentat
Ligan bidentat dapat menyumbangkan dua pasang elektron bebasnya pada ion logam pusat (memiliki dua ”gigi”) sehingga membentuk dua ikatan kovalen koordinasi. Contoh ligan bidentat adalah sebagai berikut :
Dimana bipy : 2,2'-bipyridine, en : ethylenediamine, dppe : diphenylphosphinoethane, acac : acetylacetonate ox : oxalate
K
3 Counter IonIon logam pusat
Ligan Muatan ion komplek
d. Polidentat (multidentat)
Suatu molekul yang dapat menyumbangkan lebih dari tiga pasang elektron bebas disebut polidentat, misalnya etilendiamintetraasetat (EDTA)
e. Chelating Ligan
Ligan yang mampu menyumbangkan lebih dari satu pasang elektron bebas akan berikatan dengan ion logam pusat dengan membentuk cincin, senyawa seperti ini disebut senyawa chelat sedangkan ligannya disebut chelating ligan.
Etilendiamin (en) ion oksalat
Tata Nama/Nomenclature Senyawa Komplek
Tata tulis rumus kimia (formula) senyawa komplek.
Senyawa komplek ionik tersusun dari ion komplek dan ion penyeimbang (counter ion). Tata tulis ion komplek didasarkan aturan yang direkomendasikan oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) yaitu sebagai berikut :
1. Urutan penulisan lambang atom
Ion logam pusat ditulis paling depan, diikuti oleh ligan-ligan negatif yang disusun secara alfabetik, kemudian ligan-ligan netral yang juga disusun secara alfabetik.
atom pusat-ligan negatif-ligan netral 2. Pemakaian tanda kurung
Rumus kimia seluruh anggota ion kompleks, baik bermuatan atau netral ditulis dalam tanda kurung siku, [ ].
Rumus kimia ligan poliatomik maupun singkatan ligan ditulis dalam tanda kurung kecil ( ).
Tidak ada spasi yang memisahkan antar ligan dalam formula kompleks. [atom pusat(ligan negatif)(ligan netral)]
3. Muatan ionik dan bilangan oksidasi
Muatan ion kompleks ditulis di luar kurung siku [ ] sebelah kanan sebagai supercript dengan tanda plus atau minus mengikuti nomor muatannya.
Bilangan oksidasi atom pusat mungkin dituliskan dengan angka Romawi di sebelah kanan simbol atom sebagai supercript.
Contoh : PtCl6 3-CrIII(NCS)4(NH3)2 -Co(en)3 2+
Tata nama senyawa komplek
Kompleks Nama Rumus sekarang Cr(SCN)3.NH4SCN.2NH3 PtCl2.2NH3 Co(NO2)3.KNO2.2NH3 PtCl2.KCl.C2H4 Garam Reinecke Garam Magnus Garam Erdmann Garam Zeise NH4[Cr(NH3)2(NCS)4] [Pt(NH3)4][PrCl4] K[Co(NH3)2(NO2)4] K[Pt(C2H4)Cl3]
Kompleks Warna Nama Rumus sekarang
CoCl3.6NH3 CoCl3.5NH3 CoCl3.4NH3 CoCl3.3NH3 Yellow Purple Green Violet Luteo complex Purpureo complex Praseo complex Violeo complex [Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2 Trans-[Co(NH3)4Cl2]Cl Cis-[Co(NH3)4Cl2]Cl
Sekarang tata nama senyawa komplek didasarkan aturan yang dikeluarkan oleh Inorganic
Nomenclature Committee of International Union of Pure and Applaied Chemistry.
1. Nama Ligan
Berikut adalah tabel nama-nama ligan dan rumus kimianya,
Rumus Kimia Nama Ligan Rumus Kimia Nama Ligan
H2O akua I- iodo
NH3 amin CN- siano
CO karbonil SCN- tiosianato
NO nitrosil CO32- karbonato
H2NC2H4NH2 (en) etilendiamin O22- perokso
OH- hidrokso H- hidrido
O2- okso CH3 metal
F- fluoro C2H5 etil
Cl- kloro C2O42- oksalato
Br- bromo NO2 nitrito
Bila di dalam senyawa kompleks terdapat lebih dari satu macam ligan, urutan penyebutan nama ligan adalah secara alfabetik terlepas dari jumlah dan muatan ligan yang ada.
2. Jumlah ligan yang ada dinyatakan dengan awalan di, tri, tetra dan seterusnya.
3. Apabila awalan-awalan tersebut telah digunakan untuk menyebut jumlah substituen yang ada pada ligan, maka jumlah ligan yang ada dinyatakan dengan awalan bis, tris, tetrakis dan seterusnya. Ligan yang terdiri dari dua atau lebih atom ditulis di dalam tanda kurung.
4. Nama senyawa kompleks netral dinyatakan dengan satu kata, sedangkan nama senyawa kompleks ionik dinyatakan dengan dua kata dimana nama kation disebut lebih dahulu, baru anionnya.
5. Kompleks anion, nama logamnya berakhiran at, sedangkan kompleks kation atau netral, nama logamnya tetap.
kompleks anion : kromium kromat kobalt kobaltat mangan manganat rhodium rhodat Nama khusus : besi ferat tembaga kuprat perak argentat emas aurat kompleks kation dan netral :
kromium kromium kobalt kobalt Contoh :
KOMPLEKS NETRAL
[BaI2(py)6] : diiodoheksapiridinbarium(II)
[Ni(CO)4] : tetrakarbonilnikel
[Co(NH3)3(NO2)3] : triamintrinitrokobalt(III)
[AgCl(PPh3)3] : klorotris(trifenilfosfina)perak(I)
KOMPLEKS IONIK
K3[Fe(CN)6] : Kalium heksasianoferat(III)
K4[Fe(CN)6] : Kalium heksasianoferat(II)
[V(CO)5]3- : Ion pentakarbonilvanadat(III)
[Fe(CO)4]2- : Ion tetrakarbonilferat(II)
[Co(en)2Cl(NO2)]Cl : bisetilendiaminkloronitritokobalt(II) klorida
III. Lembar Kerja
Untuk masing ion komplek berikut, tentukan : Atom pusat
a. [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ b. [Al(H2O)2(OH)4] -c. [Ni(en)3] 2+ d. Cu(EDTA) 2-e. Al(NH2CH2CH2NH2)33+ f. [Cr(NH3)4Cl2]Br g. K3[Cr (C2O4)3]
