HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Sintesis Kompleks

1. Sintesis Kompleks Cr(III) dengan 8-hidroksikuinolin Berbagai perbandingan mol logam dengan mol ligan, dan variasi waktu refluks sintesis kompleks Cr(III) dengan ligan 8-hidroksikuinolin telah dicoba namun tidak menghasilkan kompleks yang diharapkan. Hal ini ditandai oleh tidak bergesernya puncak serapan kompleks hasil eksperimen dan persentase logam dalam kompleks hasil ekperimen tidak sesuai dengan persentase logam dalam

berbagai formula kompleks secara teoritis. Reaksi antara CrCl 3 .6H 2 O (0,532 g; 2

mmol) dan 8-hidroksikuinolin (0,870 g; 6 mmol) dalam metanol menghasilkan endapan serbuk berwarna merah kecoklatan (0,536 g; 48,15 %).

Indikasi terbentuknya kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) dilihat dari perbandingan puncak serapan kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) dengan larutan ligan 8-hidroksikuinolin, yaitu ditandai oleh pergeseran puncak serapan ke arah λ yang lebih besar. Pergeseran puncak serapan ditunjukkan oleh Gambar 29.

Gambar 29. Spektra Elektronik (a) senyawa ligan 8-hidroksikuinolin dalam metanol (b) senyawa Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) dalam metanol

Gambar 29 menunjukkan bahwa ligan 8-hidroksikuinolin mempunyai puncak serapan pada panjang gelombang 378,50 nm dan 316 nm. Puncak ini mengalami pergeseran ke arah yang lebih besar yaitu masing-masing 401,50 nm

commit to user

Cr(III)-(8-hidroksikuinolin).

2. Sintesis Kompleks Mn(II) dengan 8-hidroksikuinolin Berbagai perbandingan mol logam dengan mol ligan, variasi waktu refluks sintesis kompleks Mn(II) dengan ligan 8-hidroksikuinolin telah dicoba namun tidak menghasilkan kompleks yang diharapkan. Hal ini ditandai oleh tidak bergesernya puncak serapan kompleks hasil eksperimen dan persentase logam dalam kompleks hasil ekperimen tidak sesuai dengan persentase logam dalam berbagai formula kompleks secara teoritis dan persentase logam dalam kompleks hasil ekperimen tidak sesuai dengan persentase logam dalam berbagai formula

kompleks secara teoritis. Reaksi antara MnCl 2 .4H 2 O (0,396 g; 2 mmol) dan ligan 8-hidroksikuinolin (0,480 g; 4 mmol) dalam metanol menghasilkan endapan serbuk berwarna kuning (0,396 g; 40,61%).

Mengingat transisi elektronik kompleks Mn(II) menghasilkan puncak- puncak serapan dengan intensitas lemah (seperti ditunjukkan oleh Gambar 30), maka terbentuknya kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) dilihat dari perbandingan puncak serapan larutan kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) dengan larutan ligan 8-hidroksikuinolin, yaitu ditandai oleh pergeseran puncak serapan ke arah λ yang lebih besar. Pergeseran puncak serapan ditunjukkan oleh Gambar 31.

Gambar 30. Spektra Elektronik senyawa MnCl 2 .4H 2 O dalam metanol

commit to user

Gambar 31. Spektra Elektronik (a) kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) dalam metanol (b) 8-hidroksikuinolin dalam metanol

Gambar 31 menunjukkan puncak serapan ligan 8-hidroksikuinolin (378,50 nm) mengalami pergeseran ke arah λ yang lebih besar pada kompleksnya yaitu 382 nm. Serta pada spektra kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) muncul puncak serapan pada 332,50 nm. Hal ini mengindikasikan terbentuknya senyawa kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin).

B. Penentuan Formula Kompleks

1. Penentuan Kadar Logam dalam Kompleks

a. pengukuran kadar krom dalam kompleks Kadar krom dalam kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) yang diperoleh dari hasil pengukuran adalah 9,43±0,36%. Jika hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan kadar krom secara teoritis pada berbagai kemungkinan formula kompleks (Tabel 3), maka diperkirakan formula kompleks yang paling

mungkin adalah Cr(8-hidroksikuinolin) 3 (H 2 O)n (n=3,4,5)

Tabel 3. Kadar Krom dalam Kompleks Secara Teoritis Komposisi Senyawa Kompleks

%Cr Cr(8-hidroksikuinolin) 3 (H 2 O) 2 520,49 9,99

Cr(8-hidroksikuinolin) 3 (H 2 O) 3 538,51 9,66 Cr(8-hidroksikuinolin) 3 (H 2 O) 4 556,52 9,34 Cr(8-hidroksikuinolin) 3 (H 2 O) 5 574,54 9,05

commit to user

Kadar mangan dalam kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) yang diperoleh dari hasil pengukuran adalah 11,21±0,22%. Jika hasil pengukuran tersebut dibandingkan dengan kadar mangan secara teoritis pada berbagai kemungkinan formula kompleks (Tabel 4), maka diperkirakan formula yang

paling mungkin dari kompleks adalah Mn(8-hidroksikuinolin) 2 (Cl) 2 (H 2 O) 4 .

Tabel 4. Kadar Mangan dalam Kompleks Secara Teoritis Komposisi Senyawa Kompleks

% Mn Mn(8-hidroksikuinolin) 2 (Cl) 2 (H 2 O) 1 434,34 12,50 Mn(8-hidroksikuinolin) 2 (Cl) 2 (H 2 O) 2 452,35 12,00 Mn(8-hidroksikuinolin) 2 (Cl) 2 (H 2 O) 3 470,37 11,55

Mn(8-hidroksikuinolin) 2 (Cl) 2 (H 2 O) 4 488,38 11,12

Mn(8-hidroksikuinolin) 2 (Cl) 2 (H 2 O) 5 506,38 10,73

2. Pengukuran Daya Hantar Listrik

Hasil pengukuran daya hantar larutan standarnya dan larutan sampel senyawa kompleks berturut-turut dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Daya Hantar Listrik Larutan Standar 10 3 − M dan Larutan Sampel

Kompleks 10 3 − M dalam DMSO

Larutan Standar

Λ* m

(Scm 2 mol 1 − )

Perbandingan besar muatan (Kation : Anion) DMSO 0,0 -

NiSO 4 . 6H 2 O

11,2

1:1

CuSO 4 .5H 2 O

5,9

1:1

NiCl 2 .6H 2 O

32,5

2:1

Ni(NO 3 ) 2 .6H 2 O

38,3

2:1

FeCl 3 .6H 2 O

55,8

3:1 Cr(III)-(8-hidroksikuinolin)

0,24 ± 0.12

Mn(II)-(8-hidroksikuinolin)

38.06 ± 1.95

2:1

commit to user

hidroksikuinolin) mendekati daya hantar molar DMSO yang bersifat non elektrolit. Diperkirakan bahwa kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) juga bersifat non elektrolit. Dengan demikian ligan 8-hidroksikuinolin yang terkoordinasi ke atom pusat Cr(III) mengalami deprotonasi, dan formula kompleks yang terbentuk

diperkirakan [Cr(8-hidroksikuinolin) 3 ](H 2 O)n (n = 3, 4, 5). Sedangkan daya hantar molar Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) mendekati daya hantar molar NiCl 2 .6H 2 O dan Ni(NO 3 ) 2 .6H 2 O yang memiliki perbandingan besar muatan

kation:anion = 2:1. Hal ini menunjukkan bahwa klorida dalam kompleks Mn(II)- (8-hidroksikuinolin) berkedudukan sebagai anion. Sehingga kompleks Mn(II)-(8- hidroksikuinolin) diperkirakan mempunyai struktur [Mn(8-

hidroksikuinolin) 2 ](Cl) 2 (H 2 O) 4.

3. Analisis Termal TG/DTA

Hasil analisis TG/DTA kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) ditunjukkan oleh Gambar 32.

Gambar 32. Termogram TG/DTA Kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin)

commit to user

Pada Kurva TG terlihat adanya pengurangan massa dari 94,4% (suhu 201,5°C) menjadi 87,8% (suhu 235°C). Pengurangan massa sebesar 6,6% (Teori

6,5%) tersebut dimungkinkan karena hilangnya 2 molekul H 2 O. Pengurangan massa sebesar 78,8% (Teori 79,6%) yang terjadi antara suhu 354,2 – 500,1°C dimungkinkan hilangnya 3 molekul ligan 8-hidroksikuinolin dan 1 molekul H 2 O. Hal ini mendukung perkiraan bahwa kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin)

mengandung 3 molekul H 2 O.

Gambar 33. Termogram TG/DTA Kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin)

Hasil analisis TG/DTA kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) ditunjukkan oleh Gambar 33. Pada kurva TG (Gambar 33) terlihat adanya pengurangan massa senyawa dari 98,2% (suhu 107,5°C) menjadi 81,2 (suhu 208,8°C) yang

disebabkan karena hilangnya 4 molekul H 2 O. Hal ini didukung oleh data DTA

(Gambar 33) yang menunjukkan adanya puncak endoterm pada suhu 125,7°C. Hal ini mendukung perkiraan bahwa kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin)

mengandung molekul H 2 O, dengan demikian struktur yang mungkin adalah

commit to user

Cd(II) dengan ligan BPD (BPD: N,N-bis(2-benzothiazolyl)-2,6-

pyridinedicarboxamid) juga menunjukkan hilangnya molekul H 2 O (suhu 100- 110°C) sampel kehilangan massa sebesar 15,99% (teori 15,98%) dan 14,95% (teori 14,97%) yang dibarengi dengan lepasnya 6 molekul H 2 O (Gudasi, et. al., 2006:529-542).

4. Spektra Infra Merah

a. Kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) Pergeseran spektra infra merah gugus O-H, C-N, C=N dan C-O pada kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) dari 8-hidroksikuinolin ditunjukkan oleh Gambar 34, sedangkan data serapan infra merah ligan bebas 8-hidroksikuinolin serta kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) ditunjukkan oleh Tabel 6.

Tabel 6. Serapan Gugus Fungsi Ligan 8-hidroksikuinolin dan Senyawa Kompleks

Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) Serapan 8-hidroksikuinolin

(cm -1 )

Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) (cm -1 ) v O-H stretching 3147,83

3425,89 v C=N siklik

1504,48

1496,76 v C-N siklik

1280,73

1226,73 v C-O

1086,00

1111,00

Pergeseran serapan gugus C-O ke arah bilangan gelombang yang lebih besar (1086,00 cm -1 pada 8-hidroksikuinolin menjadi 1111,00 cm -1 pada kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin)) ditunjukkan oleh Gambar 34. Pergeseran serapan infra merah gugus C-O ke arah yang lebih besar juga terjadi pada kompleks

[Ru( ή 6 -p-cymene)(Cl)L], (L= 2-(napththylazo)phenolate derivates) ( dari 1275- 1284 cm -1 pada ligan bebas menjadi 1290 cm -1 pada kompleksnya). Hal ini merupakan indikasi bahwa atom O gugus C-O terkoordinasi pada ion pusat (Kumar, et. al., 2008:157-166). Dengan demikian gugus C-O 8-hidroksikuinolin juga dimungkinkan terkoordinasi dengan atom pusat Cr(III).

Pada Gambar 34 dan Tabel 6 spektra infra merah senyawa kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) terlihat adanya serapan yang melebar disekitar

commit to user

terhidrat. Serapan gugus C=N bergeser dari 1504,48 cm -1 pada ligan bebas menjadi 1496,76 cm -1 (Gambar 32). Pergeseran ini didukung oleh pergeseran gugus C-N dari 1280,73 cm -1 pada ligan bebas menjadi 1226,73 cm -1 pada kompleksnya.

Gambar 34. Serapan gugus fungsi O-H (warna merah), gugus fungsi C=N (warna

biru), gugus fungsi C-O (warna hijau) pada (a) 8-hidroksikuinolin dan (b) kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin)

Pergeseran serapan C=N ke arah bilangan gelombang lebih kecil yang terjadi pada kompleks [Cu(2,5-dimethyl-phenyl)-pyridin-2-ylmethylene-amine))

(PPh 3 ) 2 ]ClO 4 , yaitu (dari 1623 ke 1595 cm -1 ), menunjukkan gugus C=N

commit to user

serapan C=N ke arah bilangan gelombang yang lebih kecil juga terjadi pada kompleks Zn(II) dengan isa-sme (isa-sme = bentuk monoanion dari Schiff base hasil kondensasi isatin dengan S-methydithiocarbazate) yaitu (1621 ke 1610 cm -1 ) mengindikasikan bahwa atom N gugus C=N terkoordinasi pada logam Zn(II) (Akbar, et. al., 2008:71-79). Pergeseran serapan C=N ke arah bilangan gelombang yang lebih kecil yaitu (dari 1690 menjadi 1638 cm -1 ), juga terjadi pada senyawa kompleks Cu(II) dengan L-OH, (L-OH : 2,6-bis-[N-(2-pyridylethyl)-formidoyl]-4- methyl-phenol ) mengindikasikan atom N dari gugus C=N terkoordinasi pada logam Cu(II) (Manzur, et. al., 2007:119). Dengan demikian gugus C=N ligan 8- hidroksikuinolin juga dimungkinkan terkoordinasi dengan atom pusat Cr(III). Pergeseran serapan C=N ke arah bilangan gelombang yang lebih kecil disebabkan melemahnya ikatan C=N karena adanya koordinasi atom N pada Cr(III).

b. Kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) Pergeseran spektra infra merah gugus O-H, C-N, C=N dan C-O pada kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) dari 8-hidroksikuinolin ditunjukkan oleh Gambar 35, sedangkan data serapan infra merah ligan bebas 8-hidroksikuinolin serta kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) ditunjukkan oleh Tabel 7.

Tabel 7. Serapan Gugus Fungsi Ligan 8-hidroksikuinolin dan Senyawa Kompleks

Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) Serapan 8-hidroksikuinolin

(cm -1 )

Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) (cm -1 ) v O-H stretching 3147,83

3371,57 v C=N siklik

1504,48

1465,90 v C-N siklik

1280,73

1273,02 v C-O

1086,00

1103,28

Pergeseran serapan gugus C-O dan C=N pada kompleks Mn(II)-(8- hidroksikuinolin) mirip dengan pergeseran serapan gugus C-O dan C=N yang terjadi pada kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin), hal ini mengindikasikan bahwa kedua gugus tersebut juga terkoordinasi pada atom pusat Mn(II).

commit to user

Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) terlihat adanya serapan yang melebar disekitar 3371,57 cm -1 . Serapan ini dimungkinkan merupakan serapan dari gugus O-H

molekul H 2 O. Serapan O-H fenol tidak teramati dimungkinkan karena tertutupi serapan H 2 O yang muncul melebar.

Gambar 35. Serapan gugus fungsi O-H (warna merah), gugus fungsi C=N (warna

biru), gugus fungsi C-O (warna hijau) pada (a) 8-hidroksikuinolin dan (b) kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin)

commit to user

a. Kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin)

Panjang gelombang maksimum ( λ maks), absorbansi dan absorbtivitas molar ( ε) Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) dan ligan 8-hidroksikuinolin dalam metanol ditunjukkan oleh Tabel 8 (Perhitungan selengkapnya terdapat pada Lampiran 7).

Tabel 8. Panjang Gelombang Maksimum ( λ maks), absorbansi dan absorbtivitas

molar ( ε) Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) dan ligan 8-hidroksikuinolin dalam metanol.

Formula Kompleks

λ maks

(nm)

(L.mol 1 − .cm 1 − )

Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) 316,5 1,4240 1017,95

Spektra elektronik ligan 8-hidroksikuinolin (Gambar 29, spektra a) menunjukkan puncak serapan pada 378,50 dan 316,00 nm. Puncak serapan pada 378,50 nm karena transisi n →π* dari gugus fenol ke sistem aromatik. Sedangkan puncak serapan di daerah 316,00 nm, disebabkan transisi π→π* sistem aromatik.

Spektra elektronik kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) (Gambar 29, spektra b) menunjukkan puncak serapan pada 401,50 dan 316,50 nm. Puncak- puncak serapan ini merupakan hasil transisi intraligan. Puncak serapan pada 401,50 nm karena terjadi transisi n →π* gugus fenol ke sistem aromatik, sedangkan puncak serapan pada 316,50 nm disebabkan transisi π→π* sistem aromatik. Puncak serapan yang disebabkan transisi π→π* relatif tidak mengalami pergeseran yang berarti. Akan tetapi terjadi pergeseran puncak serapan transisi n →π* ke arah λ yang lebih besar jika dibandingkan dengan puncak serapan pada ligan bebasnya. Hal ini dapat disebabkan pada saat 8-hidroksikuinolin terkoordinasi pada Cr(III), terjadi perubahan tingkat energi pada orbital n ligan yang memungkinkan terjadinya perubahan energi transisi elektroniknya.

commit to user

Panjang gelombang maksimum ( λ maks), absorbansi dan absorbtivitas molar ( ε) ligan 8-hidroksikuinolin dan kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) dalam metanol ditunjukkan oleh Tabel 9 (Perhitungan terdapat pada Lampiran 7).

Tabel 9. Panjang Gelombang Maksimum ( λ maks), absorbansi dan absorbtivitas

molar ( ε) Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) dan ligan 8-hidroksikuinolin dalam metanol.

Formula Kompleks

λ maks

(nm)

(L.mol 1 − .cm 1 − )

Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) 332,5 0,1178 130,64

382,0 0,1268 140,62 8-hidroksikuinolin 316,0 1,7530 1155,00 378,5 0,4861 320,44

Spektra elektronik kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) (Gambar 31, spektra a) menunjukkan puncak serapan pada 382,00 nm dan 332,50 nm. Puncak- puncak serapan tersebut hasil transisi intraligan 8-hidroksikuinolin yang terkoordinasi pada atom pusat Mn(II). Puncak serapan pada 382,00 nm disebabkan karena terjadinya transisi n →π* gugus fenol ke sistem aromatik, sedangkan puncak serapan pada 332,50 nm disebabkan transisi π→π* sistem aromatik. Kedua puncak serapan tersebut mengalami pergeseran ke arah λ yang lebih besar jika dibandingkan dengan puncak serapan pada ligan bebasnya. Hal ini dapat disebabkan karena pada saat 8-hidroksikuinolin terkoordinasi pada Mn(II), terjadi perubahan tingkat energi pada orbital n, π, π* yang memungkinkan terjadinya perubahan energi transisi elektroniknya.

6. Sifat Kemagnetan

a. Kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin)

Harga momen maget efektif (µ eff ) hasil pengukuran senyawa kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) adalah 3,77±0,03 BM. Menurut (Huheey and Keither, 1993) harga µ eff kompleks Cr(III) spin tinggi berada pada kisaran 3,70-3,90 BM.

Harga µ eff kompleks Cr(L1)(NO 3 ) 3 (L = 1,5-diaza-8,12-dioxa-6,7:13,14-

commit to user

dalam keadaan spin tinggi dengan 3 elektron tak berpasangan (Kumar, et. al., 2006:77-87). Dengan demikian kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) juga diperkirakan berada pada keadaan spin tinggi dengan tiga elektron tak berpasangan dan bersifat paramagnetik.

b. Kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) Harga momen magnet efektif (µ eff ) hasil pengukuran senyawa kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) adalah 5,33±0,07 BM. Harga µ eff kompleks MnL(H 2 O) 2 (L : o-phenylenediamine) sebesar 4,78 BM menunjukkan bahwa Mn(II) berada pada keadaan spin tinggi (Belaid, et. al., 2008:63-69). Dengan demikian kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) juga berada pada keadaan spin tinggi dengan lima elektron tak berpasangan dan bersifat paramagnetik.

C. Perkiraan Struktur Kompleks

1. Perkiraan Struktur Kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) Data SSA menunjukkan bahwa kadar krom dalam kompleks (9,43±0,36)% yang jika dibandingkan dengan kadar Cr secara teoritis pada Tabel 3, menunjukkan bahwa formula kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) adalah Cr(8-

hidroksikuinolin) 3 (H 2 O)n (n = 3, 4, 5). Pengukuran daya hantar listrik

menunjukkan bahwa kompleks berifat non elektrolit, pergeseran spektra IR pada gugus fungsi C-O dan C=N mengindikasikan bahwa kedua gugus tersebut terkoordinasi pada Cr(III) secara bidentat. Data TG mengindikasikan bahwa

kompleks mengandung 3 molekul H 2 O. Berdasarkan data-data tersebut, maka kompleks Cr(III)-(8-hidroksikuinolin) mempunyai bilangan koordinasi 6 dan mempunyai struktur [Cr(8-hidroksikuinolin) 3 ]3(H 2 O) diperkirakan berstruktur oktahedral seperti ditunjukkan gambar 36.

commit to user

4.H 2 O

Gambar 36. Perkiraan struktur kompleks [Cr(8-hidroksikuinolin) 3 ]3(H 2 O)

2. Perkiraan Struktur Kompleks Mn(II)-(8-hidroksikuinolin) Data SSA menunjukkan kadar mangan dalam kompleks (11,21 ± 0,22) %. Pengukuran daya hantar listrik menunjukkan bahwa kompleks berifat elektrolit dengan perbandingan besar muatan kation : anion adalah 2:1, ini berarti bahwa klorida tidak terkoordinasi pada Mn(II),tetapi sebagai anion. Pergeseran spektra IR pada gugus fungsi C-O dan C=N mengindikasikan bahwa kedua gugus tersebut

terkoordinasi pada Mn(II) secara bidentat. Adanya H 2 O didukung oleh hasil

analisis data TG-DTA. Berdasarkan data-data tersebut, maka Mn(II)-(8- hidroksikuinolin) memiliki bilangan koordinasi 4 dan mempunyai struktur [Mn(8-

hidroksikuinolin) 2 ](Cl) 2 4(H 2 O) diperkirakan mempunyai struktur tetrahedral seperti ditunjukkan oleh Gambar 37.

Gambar 37. Perkiraan struktur kompleks [Mn(8-hidroksikuinolin) 2 ](Cl) 2 4(H 2 O)

3H 2 O

commit to user

HASIL DAN PEMBAHASAN