Sifat Magnet Kecenderungan Periodik Unsur Transisi

106 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII

B. Senyawa Kompleks

Warna yang tampak dalam senyawa kimia tidak hanya menarik, tetapi juga memberikan pengetahuan tentang struktur dan ikatan di dalam senyawa. Logam-logam unsur transisi pada umumnya berwarna sehingga banyak digunakan, misalnya untuk pigmen cat atau kaca. Mengapa senyawa-senyawa logam transisi berwarna dan berubah warnanya jika ion atau molekul yang terikat pada logam berubah? Pertanyaan tersebut dapat dijawab melalui pembahasan senyawa kompleks dari logam-logam unsur transisi.

1. Ion Kompleks

Ion kompleks adalah senyawa ionik, di mana kation dari logam transisi berikatan dengan dua atau lebih anion atau molekul netral. Dalam ion kompleks, kation logam unsur transisi dinamakan atom pusat, dan anion atau molekul netral terikat pada atom pusat dinamakan ligan Latin: ligare, artinya mengikat. Menurut teori asam-basa Lewis, ion logam transisi menyediakan orbital d yang kosong sehingga berperan sebagai asam Lewis akseptor pasangan elektron bebas dan ion atau molekul netral yang memiliki pasangan elektron bebas untuk didonorkan berperan sebagai basa Lewis. Contoh ion kompleks adalah [FeH 2 O 6 ] 3+ . Atom Fe bermuatan 3+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d 5 4s . Oleh karena atom Fe dapat mengikat enam molekul H 2 O netral, atom Fe harus menyediakan enam buah orbital kosong. Hal ini dicapai melalui hibridisasi d 2 sp 3 . Proses hibridisasinya adalah sebagai berikut. Konfigurasi atom Fe: Fe: [Ar] 3 d 4 s 4 p Konfigurasi dari ion Fe 3+ : Oleh karena memerlukan enam orbital kosong, hibridisasi yang terjadi adalah d 2 sp 3 , yakni 2 orbital dari 3d, 1 orbital dari 4s, dan 3 orbital dari 4p. Keenam orbital d 2 sp 3 selanjutnya dihuni oleh pasangan elektron bebas dari atom O dalam molekul H 2 O. Fe: [Ar] 3 d 4 s 4 p Tes Kompetensi Subbab A Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1. Berapakah bilangan oksidasi Mn dalam senyawa MnO 2 dan KMnO 4 ? 2. Dalam setiap reaksi redoks, mungkinkah KMnO 4 berperan sebagai reduktor? Jelaskan. 3. Senyawa A adalah suatu cairan tidak berwarna dengan titik leleh 20°C. Senyawa B adalah serbuk kuning-kehijauan dan meleleh pada 1.406°C. Manakah yang merupakan senyawa VF 3 dan VF s ? Unsur-unsur golongan IIA memiliki elektron yang semuanya berpasangan, tetapi faktanya logam golongan IIA dapat bersifat paramagnetik pada suhu tinggi. Jelaskan fakta ini. Kegiatan Inkuiri [FeH 2 O 6 ] 3+ 3 d d 2 sp 3 107 Unsur-Unsur Transisi Periode Keem pat Molekul atau ion yang bertindak sebagai ligan, yang terikat pada atom pusat, sekurang-kurangnya harus memiliki satu pasang elektron valensi yang tidak digunakan, misalnya Cl – , CN – , H 2 O, dan NH 3 , seperti ditunjukkan pada struktur Lewis Gambar 4.3 . Pada pembentukan ion kompleks, ligan dikatakan mengkoordinasi logam sebagai atom pusat. Ikatan yang terbentuk antara atom pusat dan ligan adalah ikatan kovalen koordinasi. Penulisan rumus kimia untuk ikatan koordinasi dalam senyawa kompleks digunakan tanda kurung siku. Jadi, dalam rumus [CuNH 3 4 ]SO 4 terdiri atas kation [CuNH 3 4 ] 2+ dan anion SO 4 2– , dengan kation merupakan ion kompleks. Senyawa yang terbentuk dari ion kompleks dinamakan senya a kompleks atau koordinasi. Ion kompleks memiliki sifat berbeda dengan atom pusat atau ligan pembentuknya. Misalnya, pada ion kompleks FeSCN 2+ , ion SCN – tidak berwarna dan ion Fe 3+ berwarna cokelat. Ketika kedua spesi itu bereaksi membentuk ion kompleks, [FeSCN 6 ] 3– warnanya menjadi merah darah. Pembentukan kompleks juga dapat mengubah sifat-sifat ion logam, seperti sifat reduksi atau sifat oksidasi. Contohnya, Ag + dapat direduksi oleh air dengan potensial reduksi standar: Ag + aq + e – ⎯⎯ → Ags E o = + 0,799 V Namun ion [AgCN 2 ] – tidak dapat direduksi oleh air sebab ion Ag + sudah dikoordinasi oleh ion CN – menjadi stabil dalam bilangan oksidasi + 1. [AgCN 2 ] – aq + e – ⎯⎯ → Ags E o = –0,31 V 1. Gambarkan struktur orbital hibrida d 2 sp 3 dari ion Fe 3+ . Selanjutnya, gambarkan struktur ion kompleks yang dibentuk dari ion Fe 3+ dan H 2 O dalam ion FeH 2 O 6 3+ . 2. Air tanah nonartesis pada waktu diisap oleh pompa biasanya bening, tetapi setelah dibiarkan beberapa lama air tersebut menjadi kuning. Hasil analisis air tersebut mengandung besi. Bagaimana Anda menerangkan gejala ini. Kegiatan Inkuiri a H H O Gambar 4.3 a Ligan H 2 O b Ligan NH 3 b H H H N

2. Muatan dan Bilangan Koordinasi

Muatan ion kompleks adalah jumlah muatan atom pusat dan ligannya. Jika ligan suatu molekul netral, muatan ion kompleks berasal dari atom pusat. Pada senyawa [CuNH 3 4 ]SO 4 , muatan ion kompleks dapat dihitung jika muatan anion diketahui. Jika ion sulfat bermuatan 2–, ion kompleks bermuatan 2+ , yaitu [CuNH 3 4 ] 2+ . Jika ligan suatu molekul netral maka bilangan oksidasi atom pusat sama dengan muatan ion kompleks. Dalam ion [CuNH 3 4 ] 2+ , biloks Cu sama dengan + 2. Kata Kunci • Atom pusat • Ligan • Teori asam-basa lewis • Ikatan kovalen koordinasi • Ion kom pleks Menentukan Bilangan Oksidasi Berapakah biloks atom pusat dalam [CoNH 3 5 Cl]NO 3 2 ? Jawab : Gugus NO 3 adalah anion nitrat, memiliki muatan 1–, NO 3 – . Ligan NH 3 bersifat netral, sedangkan Cl suatu anion bermuatan 1–. Oleh karena senyawa koordinasi bermuatan netral maka jumlah semua muatan harus nol. Contoh 4.2