PEMBUATAN CIS DAN TRANS

  

PEMBUATAN CIS DAN TRANS-KALIUM

DIOKSALATODIAKUOKROMAT(III)

A. Tujuan

  Tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari pembuatan dan sifat-sifat isomer cis dan trans dari garam kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III).

  B. Landasan Teori

  Senyawa Koordinasi adalah senyawa yang terbentuk dari ion sederhana (kation maupun anion) serta ion kompleks. Unsur transisi periode keempat dapat membentuk berbagai jenis ion kompleks. Ion kompleks terdiri dari kation logam transisi dan ligan. Ligan adalah molekul atau ion yang terikat pada kation logam

  transisi. Interaksi antara kation logam transisi dengan ligan merupakan reaksi

  asam-basa Lewis. Menurut Lewis, ligan merupakan basa Lewis yang berperan sebagai spesi pendonor (donator) elektron. Sementara itu, kation logam transisi merupakan asam Lewis yang berperan sebagai spesi penerima (akseptor) elektron. Dengan demikian, terjadi ikatan kovalen koordinasi (datif) antara ligan dengan kation logam transisi pada proses pembentukan ion kompleks. Kation logam transisi kekurangan elektron, sedangkan ligan memiliki sekurangnya sepasang elektron bebas (PEB). Beberapa contoh molekul yang dapat berperan sebagai ligan

• adalah H

2 O, NH 3 , CO, dan ion Cl (Admon, 2009).

  Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Jumlah relatif komponen-komponen ini dalam kompleks yang stabil nampak mengikuti stoikiometri yang sangat tertentu, meskipun ini tak dapat ditafsirkan di dalam lingkup valensi ang klasik. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi, suatu angka bulat, yamh menunjukkan jumlah ligan (monodentat) yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengan satu atom pusat (Vogel, 1979).

  Senyawa kompleks telah banyak dipelajari dan diteliti melalui 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.

  Salah satu keistimewaan dari reaksi kompleks adalah reaksi pergantian ligan melalui efek trans. 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, et. al., 2008).

  Bila enam ligan berkoordinasi dengan atom pusat, koordinasi oktahedral (O ) yang paling stabil dan mayoritas kompleks memiliki struktur oktahedral.

  h 3+ 3+

  Khususnya, ada sejumlah kompleks Cr dan Co yang inert pada reaksi

  3+ 3+

  pertukaran ligan, dinyatakan dengan [Cr(NH

  3 ) 6 ] atau [Co(NH 3 ) 6 ] . Keduanya

  khususnya penting dalam sejarah perkembangan kimia koordinasi. [Mo(CO) ],

  6 3-

  [RhCl

  6 ] , dsb. juga merupakan kompleks oktahedral. Dalam kasus ligan

  campuran, isomer geometri cis- dan trans-[MA B ] dan mer- dan fac-[MA B ],

  4

  2

  3

  3 dan untuk ligan khelat ∆-[M(A-A)

  3 ] dan Λ-[M(A-A) 3 ] isomer optik, mungkin

  terjadi. Struktur oktahedral menunjukkan distorsi tetragonal (D ), rombik (D ),

  4h 2h

  trigonal (D ) yang disebabkan efek elektronik atau sterik. Distorsi tetragonal

  3h 3+

  [Cr(NH

  3 )

6 ] oleh faktor elektronik adalah contoh khas efek Jahn-Teller.

  Atom dengan koordinasi enam dapat berkoordinasi prisma trigonal.

  2-

  Walaupun koordinasi ini diamati di [Zr(CH ) ] atau [Re{S C (CF ) } ], kompleks

  3

  6

  2

  2

  3

  2

  3

  logam jarang berkoordinasi prisma trigonal karena koordinasi oktahedral secara sterik lebih natural. Walaupun demikian telah lama dikenal bahwa belerang di sekitar logam adalah prisma trigonal dalam padatan MoS

  2 dan WS 2 ( Saito, 2009).

  Ligan dapat dengan baik diklassifikasikan atas dasar banyaknya titik-lekat kepada ion logam. Begitulah, ligan-ligan sederhana, seperti ion-ion halida atau molekul-molekul H

  2 O atau NH 3 , adalah monodentat, yaitu ligan itu terikat pada

  ion logam hanya pada satu titik oleh penyumbangan satu pasanagan-elektron- menyendiri kepada logam. Namun, bila molekul atau ion ligan itu mempunyai dua atom, yang masing-masing mempunyai satu pasangan elektron menyendiri, maka molekul itu mempunyai dua atom-penyumbang, dan adalah mungkin untuk membentuk dua ikatan-koordinasi dengan ion logam yang sama; ligan seperti ini disebut bidentat dan sebagai contohnya dapatlah diperhatikan kompleks

  3+

  tris(etilenadiamina) kobalt(III), [Co(en)

  3 ] . Dalam kompleks oktahedral

  berkoordinat-6 (dari) kobalt(III), setiap molekul etilenadiamina bidentat terikat pada ion logam itu melalui pasangan elktron menyendiri dari kedua ataom nitrogennya. Ini menghasilkan terbentuknya tiga cincin beranggota-5, yang masing-masing meliputi ion logam itu; proses pembentukan cincin ini disebut penyepitan (pembentukan sepit atau kelat) (Firdaus, 2009).

C. Alat dan Bahan

  1. Alat  Gelas kimia 50 mL 2 buah dan 100 mL 1 buah  Kaca arloji 2 buah  Elektromantel  Corong 2 buah  Batang pengaduk  Pipet tetes  Neraca analitik  Kertas saring

  2. Bahan  Asam oksalat (H C O )

  2

  

2

  4

   Kalium dikromat (K CrO )

  

2

  4

   Etanol  Ammonia encer  Akuades

D. Prosedur Kerja

  1. Pembuatan Isomer Cis-Kalium Dioksalatodiakuokromat(III) 0,1 gram kalium dikromat

• dimasukkan ke dalam gelas kimia
• ditambahkan dengan 0,3 gram asam oks
• dilarutkan dengan sedikit mungkin akuades dingin kalium dikromat + asam oksalat + akuades dingin dalam gelas kimia
• ditutup dengan gelas arloji sementara reaksi berlangsung
• ditambahkan etanol
• diaduk sampai dihasilkan endapan
• ditambahkan lagi etanol yang baru
• disaring kristal

  Filtrat

• di keringkan dengan pompa vakum
• dites dengan larutan ammonia encer Kristal Berwarna Hijau Uji (+)

  2. Pembuatan Isomer Trans-Kalium Dioksalatodiakuokromat(III) 0,1 gram kalium dikromat

• dimasukkan ke dalam gelas kimia
• ditambahkan dengan 0,3 gram asam oksalat
• dilarutkan dengan sedikit mungkin akuades panas kalium dikromat + asam oksalat
• akuades panas dalam gelas kimia
• ditutup dengan gelas arloji sementara reaksi berlangsung
• ditambahkan etanol
• disaring

  Filtrat kristal

• dicuci dengan akuades dingin
• dilanjutkan pencucian dengan alkohol
• dikeringkan
• dites dengan larutan ammonia encer Kristal berwarna kuning

  Uji (-)

E. Hasil Pengamatan

  1) Pembuatan isomer cis kalium dioksalatodiakuokromat Diketahui :

  Massa asam oksalat dihidrat = 0,3 gr  BM asam oksalat = 90 g/mol  Massa kalium kromat = 0,1 gram 

• Berat kristal = 0 (tidak terbentuk kristal)

  massa Mr

  Mol K Cr O = 

  2

  

2

  7

0,1 g

0,00034 mol

  =

294 g/mol

  =

• 2

  2-

  K + Cr O →

  2K Cr O

  2

  7

  2

  7

  0,00034 mol ≈ 2 x 0,00034 mol ≈ 0,00034 mol

  

massa

Mr

  Mol H 

2 C

  2 O 4 =

0,3 g

= 0,0033 mol

  90 g/mol

  =

• 2-

2 C

  2 O 4 →

  2H C + H

  2 O

  4

  0,0033 mol ≈ 2 x 0,0033 mol ≈ 0,0033 mol

• 2- 3+

  Cr

  2 O 7 + 14H + 6e → 2Cr + 7H

  2 O x1

2-

  C O → 2CO + 2e x3

  2

  

4

  2 2- 2- + 3+

  Cr O + 3 C O + 14H → 2Cr + 7H O + 6CO

  2

  7

  2

  4

  2

  2

• 2 C
• 2 H
• M : 0,00068 0,00228 T : 0,00068 0,00136 0,00068 S : - 0,00092 0,00068

• Berat teori [Cr(C
• = mol x BM

•  Berat kertas saring kosong = 1,17 gram

>Massa asam oksalat dihidrat = 0,>BM asam oksalat = 90 g/mol
• Massa kalium kromat = 0,1

•  Berat kristal = 0 (tidak terbentuk kristal)

• Mol K

  =

  massa Mr

  =

  

7

  2 O

  2 Cr

  2) Pembuatan isomer trans kalium dioksalatodiakuokromat Diketahui :

  = 0,00068 mol x 301 g/mol = 0,205 gram

  ]

  2

  2 O)

  (H

  2

  )

  2 O

  4

  ]

  2

  2 O)

  (H

  2

  )

  4

  2 O

  2 O → [Cr(C

  4 2-

  2 O

  3+

  Cr

  T : 0,00034 0,00102 0,00068 S : - 0,00228 0,00068

  0,1 g 294 g/mol = 0,00034 mol

2 Cr

• +

  + Cr
• Mol H

• +

  + C

  2

  0,0033 mol ≈ 2 x 0,0033 mol ≈ 0,0033 mol Cr

  7 2-

  3+

  2 O x 1

  C

  

4

2-

  → 2CO

  2 O

  2 O

  7 2-

  2 O

  4 2-

  3+

  2 O + 6CO

  2 M : 0,00034 0,0033

  T : 0,00034 0,00102 0,00068 S : - 0,00228 0,00068

  4 2-

  2H

  

2

O

  4

  2 O 7 →

  2K

  2 O

  7 2-

  0,00034 mol ≈ 2 x 0,00034 mol ≈ 0,00034 mol

  2 C

  →

  =

  massa Mr

  =

  

0,3 g

90 g/mol

= 0,0033 mol

  H

  2 C

  2 O

  4

  K

2 O

• 14H
• 6e → 2Cr
• 7H
• 2e x 3 Cr

2 O

• 3 C
• 14H
• → 2Cr
• 7H
• 3+ 2-

  Cr + 2 C

  2 O 4 + 2 H

2 O → [Cr(C

  2 O 4 ) 2 (H

  2 O) 2 ]

  M : 0,00068 0,00228 T : 0,00068 0,00136 0,00068

• S : 0,00092 0,00068
• 2

  Berat teori [Cr(C  O ) (H O) ] = mol x BM

  4

  2

  2

  2

  = 0,00068 mol x 301 g/mol = 0,205 gram

F. Pembahasan

  Reaksi pengkompleksan dengan suatu ion logam, melibatkan penggantian satu molekul pelarut atau lebih yang terkoordinasi, dengan gugus-gugus nukleofilik lain. Gugus-gugus yang terikat pada ion pusat, disebut ligan, dan dalam larutan air, reaksi dapat dinyatakan oleh persamaan:

  M(H

2 O) n + L = M (H

  2 O) (n-1) L + H

  2 O

  Disini ligan (L) dapat berupa sebuah molekul netral atau sebuah ion bermuatan, dengan penggantian molekul-molekul air berturut-turut selanjutnya dapat terjadi, sampai terbentuk kompleks ML ; n adalah bilangan koordinasi dari

  n

  logam itu, dan menyatakan jumlah maksimum ligan monodentat yang dapat terikat padanya. Salah satu keistimewaan dari reaksi kompleks adalah reaksi pergantian ligan melalui efek trans. 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.

  Pada percobaan ini akan dilakukan pembuatan cis dan trans Kalium dioksalatodiakuokromat (III) dengan rumus molekul K[Cr(C O ) (H O) ]. Kalium

  2

  4

  2

  2

  2

  dioksalatodiakuokromat (III) adalah senyawa kompleks yang terbentuk antara kation Cr sebagai logam atom pusat dan Cr(C O ) (H O) merupakan molekul

  2

  4

  2

  2

  2

  netral sebagai ligan yang saling berikatan sebagai ikatan ionik koordinasi dan mengakibatkan gaya elektostatik colom. Pada ikatan ini ligan berfungsi sebagai donor pasangan elektron.

  Pada K[Cr(C O ) (H O) ] bilangan koordinasinya adalah 6. Bilangan

  2

  4

  2

  2

  2

  koordinasi merupakan bilangan yang menunjukkan jumlah ligan yang terikat pada atom pusat dan dapat membentuk kompleks stabil dengan satu atom pusat yang dalam hal ini adalah 4 ligan oksalat dan 2 ligan air. Setiap bilangan koordinasi menentukan bentuk geometri dari senyawa kompleks yang terbentuk. Bila enam ligan berkoordinasi dengan atom pusat, koordinasi oktahedral (O ) yang paling

  h

  stabil dan mayoritas kompleks memiliki struktur oktahedral. Khususnya, ada

  3+ sejumlah kompleks Cr yang inert pada reaksi pertukaran ligan.

  Pada tahap pertama pembuatan isomer cis dari senyawa kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) K[Cr(C O ) (H O) ]. Isomer Cis adalah isomer

  2

  

4

  2

  2

  2

  geometri dimana 2 senyawa atau lebih terletak berdampingan. Pada pembuatan isomer cis dari senyawa kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) K[Cr(C O ) (H O) ] yaitu dengan mereaksikan mereaksikan kalium kromat dan

  2

  4

  2

  2

  2

  asam oksalat yang diteteskan dengan akuades dingin kemudian ditutup dengan kaca arloji, reaksi yang berlangsung disertai dengan pelepasan uap air. Dengan reaksi :

  K

  2 Cr

  2 O 7 + 4H

  2 C

  2 O 4 + 4H

  

2 O → 2K(Cr(C

  2 O 4 ) 2 (H

  2 O) 2 + 4H

  2 Pada saat penambahan etanol Endapan yang terbentuk pada pembuatan

  cis dari senyawa kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) K[Cr(C O ) (H O) ] endapan berwarna coklat kehitaman yang selanjutnya

  2

  4

  2

  2

  2 direkristalisasi dengan etanol lagi. Pada pembuatan cis senyawa kompleks dioksalatodiakuokromat (III) endapan yang diperoleh berwarna coklat kehitaman.

  Setelah mendapatkan endapan hitam tersebut maka dilakukan pengujian untuk mengetahui apakah senyawa yang dihasilkan merupakan senyawa cis kalium dioksalatodiaquokromat (II

  I ). Proses pengujiannya adalah dengan

  menambahkan amoniak encer. Untuk endapan cis senyawa kompleks dioksalatodiakuokromat (III) ditetesi dengan amoniak encer akan berwarna hijua.

  Tapi pada percobaan ini pembuatan cis kalium dioksalatodiaquokromat (III) endapan yang terbentuk tidak ada. Sehingga kristal yang terbentukpun tidak ada.

  Pada pengujian senyawa kompleks cis dioksalatodiaquokromat (III) menunjukan hasil yang positif. Berikut adalah Struktur dari cis dioksalatodiakuokromat (III) yaitu :

  H O H O

  

2

  2 O Cr O C

  O O

  C O O C C

  O O Tahap kedua adalah pembuatan isomer trans dari senyawa kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) K[Cr(C

  2 O 4 ) 2 (H

  2 O) 2 . Isomer trans dimana 2

  senyawa atau lebih terletak bersebrangan. Pada pembuatan trans kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) K[Cr(C O ) (H O) tidak jauh berbeda dengan

  2

  

4

  2

  2

  2 pembuatan kompleks cis dioksalatodiakuokromat (III) K[Cr(C

  2 O 4 ) 2 (H

  2 O) 2 . Pada

  proses pembuatan cis senyawa kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) ditambahkan air dingin sedangkan pada pembuatan trans senyawa kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) ditambahkan air panas. Tetapi pada dasarnya pembuatan kedua senyawa yang berbeda isomer ini adalah sama yaitu sama-sama mereaksikan kalium kromat dan asam oksalat serta ditambahkan aquades. Pada pembuatan trans kompleks kalium dioksalatodiakuokromat (III) K[Cr(C O ) (H O) juga tidak

  2

  4

  2

  2

  2

  terbentuk endapan begitu juga dengan kristal. Pada pengujiann trans senyawa kompleks dioksalatodiakuokromat (III) ditetesi amoniak encer warna endapan harus berwarna coklat . tapi untuk percobaan ini menghasilkan uji negatif. Berikut adalah Struktur dari trans dioksalatodiakuokromat (III) yaitu :

  

H O

  

2

O

O O

O C C

Cr

C

  C O O O O

H O

  

2

G. Kesimpulan

  Berdasarkan tujuan dari percobaan ini maka dapat disimpulkan bahwa isomer cis dan trans dari senyawa kompleks dioksalatodiakuokromat (III) dapat dibedakan melalui uji dengan larutan amoniak encer, dimana isomer cis dari senyawa kompleks dioksalatodiakuokromat (III) akan berwarna hijau bila ditetesi amoniak encer sedangkan isomer trans dari senyawa kompleks dioksalatodiakuokromat (III) akan berwarna coklat bila ditetesi dengan amoniak encer.

DAFTAR PUSTAKA

  Adom Andy, 2009, Kimia Trasnsisi Periode Keempat, iakses Pada Tanggal 5 Mei 2010. Firdaus Ikshan, 2009, Beberapa Hal Penting Mengenai Senyawa Kompleks, iakses Pada Tanggal 5 Mei 2010. Rilyanti, et ,al., 2008. Sintesis Senyawa Kompleks cis-[Co(Bipi) (CN) ] dan Uji

  2

  2 Interaksinya dengan Gas NO Menggunakan Metoda Spektrofotometri uv-vis

  2 dan ir. Jurnal Senyawa Kompleks. 552-553.

  Saito Taro, 2009, Bilangan Koordinasi Dan Struktur, Diakses Pada Tanggal 5 Mei 2010. Vogel, 1985. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian I. PT Kalman Media Pustaka. Jakarta.