TUGAS KIMIA ANORGANIK UNSUR TRANSISI DAN
TUGAS KIMIA
ANORGANIK
Logam transisi dan senyawa koordinasi
Oleh :
Nama
: Andre Prayoga
NIM
: 2103011412003
Kelas
:A
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
2014
CHAPTER 23 UNSUR-UNSUR TRANSISI DAN
SENYAWAKOORDINASINYA
A.
Unsur unsur transisi
SIFAT DARI UNSUR TRANSISI
Unsur-unsur transisi berbeda dalam perilaku fisik dan kimia dari unsur-unsur golongan
utama. Dalam beberapa hal,mereka memiliki kemiripan: unsur golongan utama dalam setiap
perubahan periode dari logam dan nonlogam, tapi semua elemen transisi adalah logam. Perbedaan
lainnya adalah, unsur-unsur transisi yang lebih beragam: sebagian besar senyawa ion golongan
utama tidak berwarna dan diamagnetik, tetapi banyak senyawa logam transisiberwarna dan
paramagnetik. Kita bahas dulu konfigurasi elektron dari atom dan ion, dan kemudian memeriksa
sifat kunci tertentu dari unsur transisi, dengan perbandingan unsur-unsur golongan utama.
Elektron Konfigurasi dari Logam Transisi dan Ionnya
Seperti halnya unsur, sifat-sifat unsur transisi dan senyawa- mereka timbul terutama dari
konfigurasi elektron dari atom nya dan ionnya. Seri transisi pertama terjadi pada Periode 4 dan
terdiri dari skandium (Sc) melalui seng (Zn). Skandium memiliki konfigurasi elektron [Ar] 4s 2 3d l,
dan penambahan satu elektron pada satu waktu (bersama dengan satu proton dalam inti) pertama
mengisi setengah, kemudian mengisi, orbital 3d seluruh periodik tabel untuk seng. Ingat bahwa
kromium dan tembaga adalah dua pengecualian umum untuk ini. Pola: 4s dan 3d orbital di Cr
keduanya setengah penuh untuk memberikan [Ar] 4s 1 3d 5, dan 4s di Cu setengah penuh untuk
memberikan [Ar] 4s 1 3d 10. Alasan pengecualian ini disertai perubahan energi relatif 4s dan orbital
3d seperti elektron ditambahkan di seri dan stabilitas yang tidak biasa, sublevel setengah penuh dan
penuh.
Ion logam transisi terbentuk melalui hilangnya ns elektron sebelum (n - l) d elektron. Oleh
karena itu, konfigurasi elektron Ti2⁺ + adalah [Ar] 3d 2, bukan[Ar] 4s 2. Ion logam yang berbeda
tetapi dengan konfigurasi yang sama sering memiliki sifat yang mirip. Sebagai contoh, kedua Mn 2 +
dan Fe3 + yang d 5 ion; keduanya memiliki warna pucat dalam larutan berair dan. Sebagian akan
kita bahas kemudian, yaitu bentuk ion kompleks dengan sifat magnetik yang sama.
Tabel 23.1 menunjukkan pola umum dalam jumlah elektron yang tidak berpasangan (atau
setengah- orbital diisi) seluruh Periode 4 seri transisi. Perhatikan bahwa jumlah meningkat pada
semester pertama dari seri dan, ketika pasangan mulai, menurun melalui sekond - yang
setengah. Seperti yang Anda lihat, itu adalah konfigurasi elektron dari atom logam transisi
yang berkorelasi dengan sifat fisik dari elemen, seperti kepadatan dan Magma perilaku
netic, sedangkan itu adalah konfigurasi elektron dari ion yang menentukan sifat-sifat
senyawa.
Atom dan Sifat Fisik Unsur Transisi
•Ukuran atom
Ukuran atom menurun secara keseluruhan di periode (Gambar 23.3A).
•Elektronegativitas
Umumnya meningkat di Periode tapi sekali lagi unsur-unsur transisi
menunjukkan perubahan yang relatif kecil dalam keelektronegatifan, seperti halnya
perubahan yang relatif kecil dalam ukuran. Sebaliknya, golongan utama menunjukkan stabil,
kenaikan lebih curam antara logam kalium (0,8) dan bromin yang nonlogam (2,8). Unsurunsur transisi semua memiliki nilai elektronegativitas intermediate.
•Energi ionisasi
Periode 4 unsur utama golongan meningkat tajam dari kiri ke kanan, tiga kali lipat dari
kalium (419 kJ / mol) ke kripton (1351 kJ / mol).
Kesamaan Sifat dalam Grup Vertikal untuk elemen transisi juga berbeda
dari golongan utama.
•Ukuran atom. Seperti yang diketahui, ukuran meningkat atom dari Periode 4 sampai 5,
seperti halnya untuk elemen golongan utama. Tapi hampir tidak ada Periode dari periode 5
sampai 6.
•Keelekronegatifan. Kecenderungan vertikal elektronegatifitas terlihat di sebagian besar
transisi golongan berlawanan dengan golongan utama. Di sini, kita melihat peningkatan
keelektronegatifan dari Periode 4 sampai Periode 5. Tapi kemudian tidak ada peningkatan
lebih lanjut dalam Periode 6 (Gambar 23.4B).
•Energi ionisasi. Terjadi peningkatan yang relative kecil dan ini berlawanan dengan apa yang
terjadi di golongan utama.
•Kepadatan. Ukuran atom dan volume. berbanding terbalik dengan kepadatan.
Di periode yang bersebelahan , kepadatan meningkat, kemudian berhenti, dan akhirnya
mencelupkan sedikit di akhir periode (Gambar 23.40). Golongan transisi dalam, kepadatan
meningkat drastis karena volume atom berubah sedikit dari Periode 5 sampai 6, tapi
massa atom meningkat secara signifikan.
Sifat Kimia dari Logam Transisi
Tingkat Oksidasi
Salah satu sifat kimia karakteristik sebagian besar logam transisi yang adalah terjadinya
beberapa bilangan oksidasi. Misalnya. di senyawa mereka, vanadium menunjukkan dua oksidasi
positif, kromium tiga, dan mangan tiga (Gambar 23.5A), dan banyak tingkat oksidasi lain tidak tejadi.
Untuk lebih jelas bisa dilihat table 23.2 dibawah ini
Perilaku logam dan Kekuatan Mereduksi
Ukuran atom dan tingkat oksidasi memiliki pengaruh besar pada sifat ikatan senyawa
logam transisi. Seperti logam di Grup 3A (l3), 4A (14), dan 5A (l5), unsur-unsur transisi
mereka memiliki tingkat oksidasi yang lebih rendah namun menunjukkan sifat kimia yang
lebih dari logam. Artinya, ion bonding lebih umum untuk keadaan oksidasi yang lebih
rendah, dan ikatan kovalen lebih lazim untuk tingkat oksiasi yang lebih tinggi. Sebagai
contoh, pada suhu kamar, TiCl₂ adalah ionik padat, sedangkan TiCl₄ adalah cairan molekul.
Tabel 23.3 menunjukkan potensial elektroda standar Periode 4 logam transisi dalam
di keadaan oksidasi +2 dalam larutan asam. Perhatikan bahwa, secara umum, pengurangan
menurun di setiap periode. Semua Periode 4 logam transisi, kecuali tembaga, cukup aktif
untuk mengurangi H + dari berair untuk membentuk gas hidrogen
Warna dan Magnet Senyawa
senyawa golongan utama ion yang kurang warna karena ion logam memiliki kulit
terluar yang penuh (gas mulia configuration electron). Dengan orbital energi hanya jauh
lebih tinggi untuk menerima elektron, ion tidak menyerap cahaya tampak. Sebaliknya,
elektron dalam sebagian diisi d sublevel dapat menyerap panjang gelombang terlihat dan
pindah ke sedikit lebih tinggi energi orbital d. Sebagai hasilnya,banyak senyawa logam
transisi memiliki warna mencolok. Pengecualian adalah senyawa dari skandium, titanium
(IV), dan seng, yang tidak berwarna karena ion logam mereka memiliki baik kosong d
sublevel (Sc H atau Ti4 +: [Ar] 3DO) atau satu diisi (Zn2 +: Lar] 3d IO) (Gambar 23.6),
Sifat magnetik juga terkait dengan ini. Ingat bahwa zat paramagnetik memiliki atom
atau ion dengan elektron yang tidak berpasangan, yang menyebabkan ia akan tertarik ke
medan magnet luar.
Perilaku kimia dalam Kelompok
Peningkatan reaktivitas turun dari golongan utama, seperti yang ditunjukkan oleh
penurunan energi ionisasi pertama (LEI) 'tidak terjadi turun segolongan logam transisi.
Pertimbangkan kromium (Cr) golongan [6B (6)], yang menunjukkan pola khas (Tabel 23.4).
LEI meningkat, yang membuat dua logam berat kurang reaktif daripada yang lain. Chromium
juga merupakan reduktor lebih kuat dari molibdenum (Mo) atau tungsten (W), seperti yang
ditunjukkan oleh potensial elektroda standar.
RINGKASAN
Semua unsur transisi adalah logam. Atom-atom dari unsur-unsur blok d memiliki (n - 1) d
orbital yang diisi, dan ion mereka memiliki ns orbital kosong. Berbeda dengan keadaan di
unsur golongan utama, ukuran atom, elektronegativitas, dan perubahan energi ionisasi
pertama relatif menurun di serangkaian transisi, Karena kontraksi lantanida, Ukuran atom
perubahan sedikit dari Periode 5 sampai 6 dalam golongan logam transisi; dengan demikian,
electronegativity, energi ionisasi pertama, dan kepadatan meningkat ke golongan. Logam
transisi turun tajam memiliki beberapa tingkat oksidasi, dengan +2 tingkat yang paling
umum. unsur-unsur menunjukkan perilaku logam lainnya di tingkat yang lebih rendah.
Kebanyakan logam transisi Periode 4 cukup aktif untuk mengurangi ion hidrogen dari
larutan asam. Banyak senyawa logam transisi yang berwarna dan paramagnetik karena ion
logam memiliki berpasangan d electron
UNSUR TRANSISI DALAM
Lantanida
Lantanida kadang-kadang disebut unsur-unsur tanah yang jarang ditemukan, yang
mengacu pada keterkandungan mereka di berbagai oksida . Tetapi mereka sebenarnya
tidak langka sama sekali.
Senyawa lantanida dan campuran mereka memiliki banyak kegunaan. beberapa
oksida digunakan untuk kacamata hitam dan kacamata Tinting tukang las dan untuk
menambahkan warna pada lapisan serbuk fluorescent pada layar TV.
Aktinida
Semua aktinida bersifat radioaktif. Seperti lantanida. mereka sangat mirip dari
berbagi hal, misalnya secara fisik dan kimia sifat. Torium dan uranium terdapat di alam,
tetapi unsur transuranium, sangat sulit untuk didapatkan. Aktinida dan lantanida memiliki
konfigurasi elektron terluar yang sama. Meskipun keadaan oksidasi + 3 merupakan
karakteristik dari aktinida, sedangkan lantanida tidak, sedangkan di tingkat oksidasi lain juga
terjadi. Sebagai contoh, uranium dari + 3 sampai +6. dengan tingkat oksidasi +6 yang paling
umum.
RINGKASAN
Ada dua seri unsur transisi batin. Lantanida (seri 4f) memiliki
umum oksidasi +3 dan pameran sifat yang sangat mirip. aktinida
(5f series) bersifat radioaktif. Semua aktinida memiliki oksidasi +3; beberapa, termasuk
uranium, memiliki negara yang lebih tinggi juga.
BEBERAPA HIGHLIGHT LOGAM TRANSISI
Chromium
Kromium merubakan logam yang sangat mengkilap, logam keperakan, yang
namanya (dari bahasa Yunani, "warna") mengacu pada banyak senyawa yang memiliki
warna. Kromium biasanya digunakan pada pabrik stainless steal.
Mangan
Mangan bersifat keras dan mengkilap seperti vanadium dan kromium, digunakan
sebagian besar untuk membuat paduan baja. Sejumlah kecil Mn «1%) membuat baja lebih
mudah untuk roll, menempa, dan las. Sejumlah kecil mangan ditambahkan ke kaleng
minuman aluminium dan paduan perunggu untuk membuat mereka kaku dan lebih tangguh
juga.
Perak
Perak, anggota kedua dari logam mata uang, telah dikagumi selama ribuan tahun
dan masih berharga untuk digunakan dalam perhiasan dan juga sendok atau garpu. Karena
bagaimanapun juga logam murni terlalu lunak untuk tujuan ini.
Raksa
Mercury telah dikenal sejak zaman dahulu karena cinnabar (prinsipbijih pal), yang
merupakan pigmen merah alami (vermilion).
RINGKASAN
Chromium dan mangan menambahkan ketahanan korosi dan kekerasan terhadap baja.
mereka adalah logamkhas transisi dalam memiliki beberapa negara oksidasi. Elektron
valensi mengacu pada kemampuan suatu unsur di berbagai negara oksidasi untuk menarik
elektron ikatan. Ini meningkat dengan bilangan oksidasi, yang merupakan unsur-unsur
alasan bertindak lebih logam (senyawa yang lebih ionik, oksida lebih mendasar) di
tingkatyang lebih rendah dan lebih non-logam (oksida lebih asam, oxoanions asam) di
tingkat yang lebih tinggi. Cr dan Mn menghasilkan H 2 dalam asam. Cr (VI) mengalami pHsensitif dehidrasi-kondensasi reaksi. Kedua Cr (VI) dan Mn (V11) adalah oksidator kuat
dalam asam daripada dalam basis. Satu-satunya negara oksidasi penting bagi perak + 1.
halida perak peka cahaya tive dan digunakan dalam fotografi. Mercury, satu-satunya logam
yang cair pada ruang template perature, melarutkan banyak logam lain dalam aplikasi
penting. Merkuri (l) ion diatomik dan memiliki kovalen ikatan logam-logam. Unsur dan
senyawanya adalah beracun dan menjadi terkonsentrasi karena mereka bergerak ke atas
rantai makanan.
B.
SENYAWA KOORDINASI
Senyawa kompleks atau senyawa koordinasi merupakan senyawa yang terbentuk
akibat adanya ikatan kovalen koordinasi antar atom-atomnya. Ikatan in terjadi karena
pemakaian pasangan electron bersama yang berasal dari salah satu atomnya.
Senyawa kompleks harus memiliki ion kompleks yaitu ion yang terdiri dari
atom pusat bermuatan positif dan anion yang mengelilinginya (ligan). Ion ini juga
memerlukan counter ion agar dapat bermuatan netral. Senyawa koordinasi ini dapat
bersifat elektrolit jika berada di dalam air. Ion kompleks dan counters ion terpisah
antara satu sama lainnya, tetapi ion kompleks bersifat seperti ion polyatomic (beratom
banyak).
Ion Kompleks: Bilangan Koordinasi, Geometrid an Ligan
Ion kompleks adalah bagian dari senyawa kompleks yang terdiri dari ion pusat (kation) serta
ligan yang mengelilinginya. Strukturnya tersusun dari bilangan koordinasi, geometri dan banyaknya
atom donor dari setiap ligannya.
Bilangan koordinasi : yaitu banyaknya ligan dalam suatu ion kompleks yang berikatan
langsung dengan ion pusat. Bilangan koordinasi ion CO3+ dalam [Co(NH3)6]3+ adalah 6
karena ad 6 ligan (NH3) tarikat dengan ion pusat.
Geometri : bentuk ion kompleks bergantung pada bilangan koordinasi dan sifat dasar
dari ion logam. Penulisannya memiliki kesamaan dengan teori VSEPR.
Atom donor setiap ligan : ligan dari ion kompleks adalah molekul atau anion dengan
satu atau lebih atom donor yang masing-masing memberikan pasangan elektron pada
ion pusat untuk berikatan kovalen. Berasal dari golongan 5A(15), 6A(16), atau 7A(17).
Ligan diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom donor yang digunakan untuk
mengikat atom pusat.
RUMUS DAN NAMA SENYAWA KOORDINASI
Ada tiga aturan penting dalam penulisan rumus senyawa koordinasi :
1. Anion ditulis sebelum kation
2. Muatan kation harus seimbang dengan muatan anion
3. Dalam ion kompleks, ligan anionik ditulis setelah ligan netral, dan rumus ion tersebut
diletakkan didalam tanda kurung
Penerapan aturan tersebut untuk menentukan muatan ion-ion pada senyawa
koordinasi. Contoh K2[Co(NH3)2Cl4], dua K+ bermuatan 2+ sama dengan muatan anion
kompleks [Co(NH3)2Cl4]2- yaitu 2-, terdiri dari dua molekul NH3 dan empat ion Cl- sebagai
ligan. Dua NH3 netral, empat Cl- bermuatan 4- dan ion kom pleks bermuatan 2-, sehingga
muatan Co2+ (ion pusat) adalah :
Muatan ion kompleks = muatan ion pusat + muatan ligan total
2- = muatan ion pusat + { (2x0) + (4x1-) }
Jadi, muatan ion logam = (2-) – (4-) = 2+
Penamaan senyawa koordinasi
1. Nama kation sebelum anion. Contohnya: Contoh [Co(NH3)2Cl2]Cl , kation [Co(NH3)2Cl2]+
dan anion Cl- sehingga namanya tetraaminadiklorokobalt(II)klorida.
2. Dalam ion kompleks, nama ligan ditulis berdasarkan abjad dan sebelum nama ion pusat.
3. Ligan netral memiliki nama molekul misal NH3 bernama amina. Ligan anion berakhiran –
ida diubah menjadi berakhiran –o. Nama flourida untuk F- menjadi nama ligan flouro.
4. Nama imbuhan angka pada ligan menunjukkan jumlah ligan itu sendiri. Contoh tetraamin
menunjukkan empat NH3 dan dikloro menunjukkan dua Cl-. Imbuhan lain seperti tri, penta,
dan heksa. Imbuhan ini tidak berpengaruh pada urutan abjad. Beberapa ligan yang sudah
memiliki imbuhan angka didalamnya (seperti etilenediamin) digunakan bis(2), tris(3), atau
tetrakis(4) untuk menunjukkan jumlah ligan tersebut. Jadi, ion kompleks yang memiliki dua
buah ligan etilenediamin diberi nama bis(etilendiamin).
5. Tingkat oksidasi dari beberapa ion pusat yang mempunyai lebih dari satu tingkat ditulis
dengan angka romawi (I), (II), (III) atau (IV). Misalnya [Co(H2O)6]3+ heksaaquokobalt(II) dan
[Cu(NH3)4]3+ tetraamintembaga(II).
6. Jika ion kompleks adalah anion maka akhiran nama ion pusat adalah nama latin ditambah
–at, contoh K[Pt(NH3)Cl5] yang diberi nama Kalium amina pentakloro platinat(IV).
Sejarah Perspektif: Alfred Werner dan Teori Koordinasi
Senyawa koordinasi sudah dikenal hampir 200 tahun. Ditemukan oleh Alfred
Werner. Dia meneliti senyawa kobalt yang masing-masing mengandung satu ion kobalt(III),
3 ion klorida dan molekul amonia. Werner mengukur konduktivitas masing-masing senyawa
dalam larutan untuk menentukan jumlah ion yang terurai. Dia menambahkan AgNO3 excess
untuk mengendapkan Cl- sebagai AgCl dan menentukan jumlah ion Cl- bebas setiap unit
formula. Sebelumnya dia mempelajari bahwa NH3 tidak bebas dalam larutan.
Beberapa hasil percobaan cobalt dari senyawa koordinasi oleh Warner.
Ion logam pusat yang dikelilingi oleh jumlah total konstan molekul/anion yang terikat
kovalen. Kompleks koordinasi dapat netral dan bermuatan, jika bermuatan dikombinasikan
dengan muatan counter ion yang berlawanan. Dalam kasus ini adalah Cl- membentuk
senyawa netral. Werner mengemukakan dua jenis valensi untuk ion logam yaitu valensi
primer dan valensi sekunder. Valensi primer sekarang disebut oxidation state adalah
muatan positif ion logam yang sama dengan muatan negatif. Valensi sekunder biasa disebut
bilangan koordinasi adalah jumlah kesatuan total dari anion atau ligan netral dalam ion
kompleks. Data Werner menunjukkan bahwa jumlah total ligan pada masing-masing
senyawa adalah sama, walaupun jumlah ion Cl- dan molekul NH3 pada ion kompleks
berbeda.
Isomer Dalam Senyawa Koordinasi
Isomer adalah senyawa yang memiliki rumus kimia sama tapi struktur dan sifatnya berbeda.
1. Isomer Konstitusional
Yaitu senyawa dengan rumus sama tapi terikat pada atom yang berbeda. Biasa juga disebut
dengan isomer struktur. Isomer ini dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:
•Isomer koordinasi, terjadi jika komposisi ion kompleksnya berubah, tetapi senyawanya
tetap.
•Isomer Linkage, terjadi jika komposisi ion kompleksnya sama tetapi ikatan ligan atom
donornya berubah.
2. Isomer Stereoisometri
Yaitu senyawa yang memiliki ikatan atom yang sama tetapi tempat penyusunannya
berbeda. Terbagi menjadi 2, yaitu:
•Isomer Geometri, biasa juga disebut isomer cis-trans atau diastereomers terjadi ketika
beberapa atom disusun pada tempat yang berbeda tetapi merupakan ion yang sama. Isomer
cis terjadi jika ion yang sama berada dalam ruang yang sama, sedangkan isomer tras terjadi
jika ion yang sama berada dalam ruang yang berbeda.
•Isomer Optik, biasa disebut enansiomer adalah isomer yang didasarkan kepada arah
rotasi terhadap sumbu polarisasi.
RINGKASAN
Senyawa koordinasi terdiri dari ion kompleks dan counter ion dimana ion kompleks terdiri
dari ion pusat (kation) yang dikelilingi oleh ligan netral atau anion, yang memiliki satu atau
lebih atom donor yang masing-masing menyediakan pasangan elektron bebas. Kebanyakan
bentuk senyawa koordinasi adalah oktahedral (ikatan atom dengan enam ligan). Rumus
dan penamaan senyawa koordinasi mengikuti aturan yang sistematik. Werner menetapkan
struktur dasar senyawa koordinasi. Senyawa koordinasi memiliki isomer konstitusional
(koordinasi dan linkage) dan stereoisomer (isomer geometri dan optik).
TEORI DASAR IKATAN DAN SIFAT KOMPLEKS
Penerapan Teori Ikatan Valensi pada ion kompleks
Teori ikatan valensi digunakan untuk membantu mengetahui ikatan dan struktur
golongan utama suatu senyawa. Teori ini juga digunakan untuk menjelaskan ikatan pada ion
kompleks. Ligan menyumbangkan pasangan elektron dan ion logam menerimanya untuk
membentuk suatu ikatan kovalen menjadi ion kompleks.
Kompleks Oktahedral
Sebagai contoh adalah ion heksaaminakromiun(III), Cr3+ memiliki 6 orbital kosong
yang energinya lebih rendah yaitu dua 3d, satu 4s dan tiga 4p membentuk d2sp3. Enam
molekul NH3 menyumbangkan sepasang dari nitrogennya untuk membentuk enam ikatan
logam-ligan.
Kompleks Segi Empat Planar
Ion logam dengan konfigurasi d8 biasanya membentuk square planar complexes.
Contohnya ion [Ni(CN)4]2- . Model ini mengusulkan satu orbtal 3d, satu orbital 4s dan dua
orbital 4p dari Ni2+ membentuk empat orbital dsp2.
Berdasarkan gambar tesebut ion Ni2+ memiliki dua orbital 3d yang berisi masingmasing satu elektron, kemudian bergabung, empat pasang ion CN- mengisi satu orbital 3d,
satu orbital 4s dan dua orbital 4p membentuk dsp2.
Kompleks Tetrahedral
Dari gambar terlihat orbital 3d sudah terisi penuh sehingga empat ion OH- mengisi
orbital 4s dan 4p membentuk sp3 .
Teori Bidang Kristal
Teori ni menjelaskan sedikit pengertian ikatan metal-ligan, warna dan sifat magnetik
kompleks. Dia juga menyoroti energi orbital d ion pusat oleh ligan yang mengikatnya.
Pemisahan Orbital d pada Ligan Oktahedral
Teori ini menjelaskan mengenai sifat kompleks hasil dari pemisahan energi orbital d.
Pemisahan ini didasarkan pada interaksi elektrostatis antara ion logam dengan ligan. Model
ini mengasumsikan bahwa ion kompleks terbentuk dari hasil tarikan elektrostatis antara
logam positif dengan ion negatif dari ligan
.
Enam buah ligan yang bergerak menuju atom logan untuk membentuk geometri
oktahedral. Ligan menghampiri atom pusat untuk meminimalisir energi pada sistem
Gambar tersebut memperlihatkan bahwa 5 orbital d memiliki energi yang lebih tinggi
dalam membentuk kompleks dibandingkan ion logam bebas, tapi energi orbital d dibagi lagi
menjadi 2 dimana 2 buah orbital lebih tinggi dari yang lainnya.
Pemisahan energi pada orbital d seperti yang terlihat pada gambar diatas disebut
efek bidang kristal. Perbedaan energi antara 2 orbital d dengan 3 orbital d lainnya disebut
energi pemisah kristal. Ligan terbagi menjadi ligan kuat yaitu ligan yang memiliki energi
pemisah besar serta ligan lemah yaitu ligan yang memiliki energi pemisah yang kecil.
Penjelasan Warna pada Logam Transisi
Beberapa warna dari senyawa koordinasi berasal dari perbedaan energi pada orbital
dalam ion kompleks. Elektron berpindah dari energi yang rendah ke energi tinggi ketika ion
menyerap warna. Perbedaan energi pada orbital sebanding dengan energi penyerapan
foton.
Gambar tersebut memperlihatkan pada gelas A larutan [V(H2O)6]2+ berwarna ungu
berbeda dengan larutan yang memiliki ligan yang sama namun ion logamnya berbeda
seperti [V(H2O)6]3+ yang berwarna kuning. Hal serupa juga terlihat pada gambar B,
senyawa [Cr(NH3)6]3+ yang berwarna kuning memiliki perbedaan warna
dengan[Cr(NH3)6]2+ yang berwana ungu.
Dari keterangan tersebut dapat disimpulkan bahwa warna pada logam transisi
dipengaruhi oleh jenis ligan.
Penjelasan Sifat Magnetik Logam Transisi Kompleks
Pemisahan tingkat energi berpengaruh terhadap sifat logam mengakibatkan
sejumlah elektron pada orbital d ion logam tidak berpasangan. Sesuai aturan Hud, elektron
menempati satu orbital selama dalam tingkatan yang sama.
Cara orbital mempengaruhi ligan ada 2, yaitu:
•Weak-field ligans and hight-spin complexes.
energi untuk berpindah kecil dan energi untuk berpasangan lebih besar dibandingkan energi
pemisahan
•Strong-field ligans and low-spin complexes. Ligan CN- pada Mn2+ memiliki delta besar
sehingga energi untuk berpindah besar dan energi untuk berpasangan lebih kecil dari energi
pemisahan
Tempat Pemisahan Kristal dalam Tetrahedral
Empat ligan mengelilingi ion logam juga menyebabkan orbital d berpisah, tapi besar
dan pola pemisahan bergantung pada apakah ligan tersusun tetrahedral atau segi empat
planar.
Gambar pemisahan orbital d oleh bidang ligan tetrahedral dan gambar pemisahan
orbital d oleh bidang ligan segi empat planar
RINGKASAN
Teori ikatan valensi menggambarkan ikatan dalam ion kompleks yang timbul dari
ikatan kovalen koordinasi antara basa lewis (ligan) dan asam lewis (ion logam). Sepasang
ligan bebas menempati orbital ion logam untuk membentuk ion kompleks dengan bentuk
yang khas.
Teori bidang kristal menjelaskan secara jelas mengenai warna dan sifat magnetik
suatu senyawa. Sebagai akibat dari mengelilingi bidang ligan, energi orbital d membagi ion
logam. Sifat magnetik dari pembagian bidang kristal membelah energi bergantung pada
tuntutan ion logam dan kekuatan bidang kristal ligan. Hasilnya mempengaruhi energi foton
untuk menyerap warna dan jumlah elektron yang tidak berpasangan.
ANORGANIK
Logam transisi dan senyawa koordinasi
Oleh :
Nama
: Andre Prayoga
NIM
: 2103011412003
Kelas
:A
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
2014
CHAPTER 23 UNSUR-UNSUR TRANSISI DAN
SENYAWAKOORDINASINYA
A.
Unsur unsur transisi
SIFAT DARI UNSUR TRANSISI
Unsur-unsur transisi berbeda dalam perilaku fisik dan kimia dari unsur-unsur golongan
utama. Dalam beberapa hal,mereka memiliki kemiripan: unsur golongan utama dalam setiap
perubahan periode dari logam dan nonlogam, tapi semua elemen transisi adalah logam. Perbedaan
lainnya adalah, unsur-unsur transisi yang lebih beragam: sebagian besar senyawa ion golongan
utama tidak berwarna dan diamagnetik, tetapi banyak senyawa logam transisiberwarna dan
paramagnetik. Kita bahas dulu konfigurasi elektron dari atom dan ion, dan kemudian memeriksa
sifat kunci tertentu dari unsur transisi, dengan perbandingan unsur-unsur golongan utama.
Elektron Konfigurasi dari Logam Transisi dan Ionnya
Seperti halnya unsur, sifat-sifat unsur transisi dan senyawa- mereka timbul terutama dari
konfigurasi elektron dari atom nya dan ionnya. Seri transisi pertama terjadi pada Periode 4 dan
terdiri dari skandium (Sc) melalui seng (Zn). Skandium memiliki konfigurasi elektron [Ar] 4s 2 3d l,
dan penambahan satu elektron pada satu waktu (bersama dengan satu proton dalam inti) pertama
mengisi setengah, kemudian mengisi, orbital 3d seluruh periodik tabel untuk seng. Ingat bahwa
kromium dan tembaga adalah dua pengecualian umum untuk ini. Pola: 4s dan 3d orbital di Cr
keduanya setengah penuh untuk memberikan [Ar] 4s 1 3d 5, dan 4s di Cu setengah penuh untuk
memberikan [Ar] 4s 1 3d 10. Alasan pengecualian ini disertai perubahan energi relatif 4s dan orbital
3d seperti elektron ditambahkan di seri dan stabilitas yang tidak biasa, sublevel setengah penuh dan
penuh.
Ion logam transisi terbentuk melalui hilangnya ns elektron sebelum (n - l) d elektron. Oleh
karena itu, konfigurasi elektron Ti2⁺ + adalah [Ar] 3d 2, bukan[Ar] 4s 2. Ion logam yang berbeda
tetapi dengan konfigurasi yang sama sering memiliki sifat yang mirip. Sebagai contoh, kedua Mn 2 +
dan Fe3 + yang d 5 ion; keduanya memiliki warna pucat dalam larutan berair dan. Sebagian akan
kita bahas kemudian, yaitu bentuk ion kompleks dengan sifat magnetik yang sama.
Tabel 23.1 menunjukkan pola umum dalam jumlah elektron yang tidak berpasangan (atau
setengah- orbital diisi) seluruh Periode 4 seri transisi. Perhatikan bahwa jumlah meningkat pada
semester pertama dari seri dan, ketika pasangan mulai, menurun melalui sekond - yang
setengah. Seperti yang Anda lihat, itu adalah konfigurasi elektron dari atom logam transisi
yang berkorelasi dengan sifat fisik dari elemen, seperti kepadatan dan Magma perilaku
netic, sedangkan itu adalah konfigurasi elektron dari ion yang menentukan sifat-sifat
senyawa.
Atom dan Sifat Fisik Unsur Transisi
•Ukuran atom
Ukuran atom menurun secara keseluruhan di periode (Gambar 23.3A).
•Elektronegativitas
Umumnya meningkat di Periode tapi sekali lagi unsur-unsur transisi
menunjukkan perubahan yang relatif kecil dalam keelektronegatifan, seperti halnya
perubahan yang relatif kecil dalam ukuran. Sebaliknya, golongan utama menunjukkan stabil,
kenaikan lebih curam antara logam kalium (0,8) dan bromin yang nonlogam (2,8). Unsurunsur transisi semua memiliki nilai elektronegativitas intermediate.
•Energi ionisasi
Periode 4 unsur utama golongan meningkat tajam dari kiri ke kanan, tiga kali lipat dari
kalium (419 kJ / mol) ke kripton (1351 kJ / mol).
Kesamaan Sifat dalam Grup Vertikal untuk elemen transisi juga berbeda
dari golongan utama.
•Ukuran atom. Seperti yang diketahui, ukuran meningkat atom dari Periode 4 sampai 5,
seperti halnya untuk elemen golongan utama. Tapi hampir tidak ada Periode dari periode 5
sampai 6.
•Keelekronegatifan. Kecenderungan vertikal elektronegatifitas terlihat di sebagian besar
transisi golongan berlawanan dengan golongan utama. Di sini, kita melihat peningkatan
keelektronegatifan dari Periode 4 sampai Periode 5. Tapi kemudian tidak ada peningkatan
lebih lanjut dalam Periode 6 (Gambar 23.4B).
•Energi ionisasi. Terjadi peningkatan yang relative kecil dan ini berlawanan dengan apa yang
terjadi di golongan utama.
•Kepadatan. Ukuran atom dan volume. berbanding terbalik dengan kepadatan.
Di periode yang bersebelahan , kepadatan meningkat, kemudian berhenti, dan akhirnya
mencelupkan sedikit di akhir periode (Gambar 23.40). Golongan transisi dalam, kepadatan
meningkat drastis karena volume atom berubah sedikit dari Periode 5 sampai 6, tapi
massa atom meningkat secara signifikan.
Sifat Kimia dari Logam Transisi
Tingkat Oksidasi
Salah satu sifat kimia karakteristik sebagian besar logam transisi yang adalah terjadinya
beberapa bilangan oksidasi. Misalnya. di senyawa mereka, vanadium menunjukkan dua oksidasi
positif, kromium tiga, dan mangan tiga (Gambar 23.5A), dan banyak tingkat oksidasi lain tidak tejadi.
Untuk lebih jelas bisa dilihat table 23.2 dibawah ini
Perilaku logam dan Kekuatan Mereduksi
Ukuran atom dan tingkat oksidasi memiliki pengaruh besar pada sifat ikatan senyawa
logam transisi. Seperti logam di Grup 3A (l3), 4A (14), dan 5A (l5), unsur-unsur transisi
mereka memiliki tingkat oksidasi yang lebih rendah namun menunjukkan sifat kimia yang
lebih dari logam. Artinya, ion bonding lebih umum untuk keadaan oksidasi yang lebih
rendah, dan ikatan kovalen lebih lazim untuk tingkat oksiasi yang lebih tinggi. Sebagai
contoh, pada suhu kamar, TiCl₂ adalah ionik padat, sedangkan TiCl₄ adalah cairan molekul.
Tabel 23.3 menunjukkan potensial elektroda standar Periode 4 logam transisi dalam
di keadaan oksidasi +2 dalam larutan asam. Perhatikan bahwa, secara umum, pengurangan
menurun di setiap periode. Semua Periode 4 logam transisi, kecuali tembaga, cukup aktif
untuk mengurangi H + dari berair untuk membentuk gas hidrogen
Warna dan Magnet Senyawa
senyawa golongan utama ion yang kurang warna karena ion logam memiliki kulit
terluar yang penuh (gas mulia configuration electron). Dengan orbital energi hanya jauh
lebih tinggi untuk menerima elektron, ion tidak menyerap cahaya tampak. Sebaliknya,
elektron dalam sebagian diisi d sublevel dapat menyerap panjang gelombang terlihat dan
pindah ke sedikit lebih tinggi energi orbital d. Sebagai hasilnya,banyak senyawa logam
transisi memiliki warna mencolok. Pengecualian adalah senyawa dari skandium, titanium
(IV), dan seng, yang tidak berwarna karena ion logam mereka memiliki baik kosong d
sublevel (Sc H atau Ti4 +: [Ar] 3DO) atau satu diisi (Zn2 +: Lar] 3d IO) (Gambar 23.6),
Sifat magnetik juga terkait dengan ini. Ingat bahwa zat paramagnetik memiliki atom
atau ion dengan elektron yang tidak berpasangan, yang menyebabkan ia akan tertarik ke
medan magnet luar.
Perilaku kimia dalam Kelompok
Peningkatan reaktivitas turun dari golongan utama, seperti yang ditunjukkan oleh
penurunan energi ionisasi pertama (LEI) 'tidak terjadi turun segolongan logam transisi.
Pertimbangkan kromium (Cr) golongan [6B (6)], yang menunjukkan pola khas (Tabel 23.4).
LEI meningkat, yang membuat dua logam berat kurang reaktif daripada yang lain. Chromium
juga merupakan reduktor lebih kuat dari molibdenum (Mo) atau tungsten (W), seperti yang
ditunjukkan oleh potensial elektroda standar.
RINGKASAN
Semua unsur transisi adalah logam. Atom-atom dari unsur-unsur blok d memiliki (n - 1) d
orbital yang diisi, dan ion mereka memiliki ns orbital kosong. Berbeda dengan keadaan di
unsur golongan utama, ukuran atom, elektronegativitas, dan perubahan energi ionisasi
pertama relatif menurun di serangkaian transisi, Karena kontraksi lantanida, Ukuran atom
perubahan sedikit dari Periode 5 sampai 6 dalam golongan logam transisi; dengan demikian,
electronegativity, energi ionisasi pertama, dan kepadatan meningkat ke golongan. Logam
transisi turun tajam memiliki beberapa tingkat oksidasi, dengan +2 tingkat yang paling
umum. unsur-unsur menunjukkan perilaku logam lainnya di tingkat yang lebih rendah.
Kebanyakan logam transisi Periode 4 cukup aktif untuk mengurangi ion hidrogen dari
larutan asam. Banyak senyawa logam transisi yang berwarna dan paramagnetik karena ion
logam memiliki berpasangan d electron
UNSUR TRANSISI DALAM
Lantanida
Lantanida kadang-kadang disebut unsur-unsur tanah yang jarang ditemukan, yang
mengacu pada keterkandungan mereka di berbagai oksida . Tetapi mereka sebenarnya
tidak langka sama sekali.
Senyawa lantanida dan campuran mereka memiliki banyak kegunaan. beberapa
oksida digunakan untuk kacamata hitam dan kacamata Tinting tukang las dan untuk
menambahkan warna pada lapisan serbuk fluorescent pada layar TV.
Aktinida
Semua aktinida bersifat radioaktif. Seperti lantanida. mereka sangat mirip dari
berbagi hal, misalnya secara fisik dan kimia sifat. Torium dan uranium terdapat di alam,
tetapi unsur transuranium, sangat sulit untuk didapatkan. Aktinida dan lantanida memiliki
konfigurasi elektron terluar yang sama. Meskipun keadaan oksidasi + 3 merupakan
karakteristik dari aktinida, sedangkan lantanida tidak, sedangkan di tingkat oksidasi lain juga
terjadi. Sebagai contoh, uranium dari + 3 sampai +6. dengan tingkat oksidasi +6 yang paling
umum.
RINGKASAN
Ada dua seri unsur transisi batin. Lantanida (seri 4f) memiliki
umum oksidasi +3 dan pameran sifat yang sangat mirip. aktinida
(5f series) bersifat radioaktif. Semua aktinida memiliki oksidasi +3; beberapa, termasuk
uranium, memiliki negara yang lebih tinggi juga.
BEBERAPA HIGHLIGHT LOGAM TRANSISI
Chromium
Kromium merubakan logam yang sangat mengkilap, logam keperakan, yang
namanya (dari bahasa Yunani, "warna") mengacu pada banyak senyawa yang memiliki
warna. Kromium biasanya digunakan pada pabrik stainless steal.
Mangan
Mangan bersifat keras dan mengkilap seperti vanadium dan kromium, digunakan
sebagian besar untuk membuat paduan baja. Sejumlah kecil Mn «1%) membuat baja lebih
mudah untuk roll, menempa, dan las. Sejumlah kecil mangan ditambahkan ke kaleng
minuman aluminium dan paduan perunggu untuk membuat mereka kaku dan lebih tangguh
juga.
Perak
Perak, anggota kedua dari logam mata uang, telah dikagumi selama ribuan tahun
dan masih berharga untuk digunakan dalam perhiasan dan juga sendok atau garpu. Karena
bagaimanapun juga logam murni terlalu lunak untuk tujuan ini.
Raksa
Mercury telah dikenal sejak zaman dahulu karena cinnabar (prinsipbijih pal), yang
merupakan pigmen merah alami (vermilion).
RINGKASAN
Chromium dan mangan menambahkan ketahanan korosi dan kekerasan terhadap baja.
mereka adalah logamkhas transisi dalam memiliki beberapa negara oksidasi. Elektron
valensi mengacu pada kemampuan suatu unsur di berbagai negara oksidasi untuk menarik
elektron ikatan. Ini meningkat dengan bilangan oksidasi, yang merupakan unsur-unsur
alasan bertindak lebih logam (senyawa yang lebih ionik, oksida lebih mendasar) di
tingkatyang lebih rendah dan lebih non-logam (oksida lebih asam, oxoanions asam) di
tingkat yang lebih tinggi. Cr dan Mn menghasilkan H 2 dalam asam. Cr (VI) mengalami pHsensitif dehidrasi-kondensasi reaksi. Kedua Cr (VI) dan Mn (V11) adalah oksidator kuat
dalam asam daripada dalam basis. Satu-satunya negara oksidasi penting bagi perak + 1.
halida perak peka cahaya tive dan digunakan dalam fotografi. Mercury, satu-satunya logam
yang cair pada ruang template perature, melarutkan banyak logam lain dalam aplikasi
penting. Merkuri (l) ion diatomik dan memiliki kovalen ikatan logam-logam. Unsur dan
senyawanya adalah beracun dan menjadi terkonsentrasi karena mereka bergerak ke atas
rantai makanan.
B.
SENYAWA KOORDINASI
Senyawa kompleks atau senyawa koordinasi merupakan senyawa yang terbentuk
akibat adanya ikatan kovalen koordinasi antar atom-atomnya. Ikatan in terjadi karena
pemakaian pasangan electron bersama yang berasal dari salah satu atomnya.
Senyawa kompleks harus memiliki ion kompleks yaitu ion yang terdiri dari
atom pusat bermuatan positif dan anion yang mengelilinginya (ligan). Ion ini juga
memerlukan counter ion agar dapat bermuatan netral. Senyawa koordinasi ini dapat
bersifat elektrolit jika berada di dalam air. Ion kompleks dan counters ion terpisah
antara satu sama lainnya, tetapi ion kompleks bersifat seperti ion polyatomic (beratom
banyak).
Ion Kompleks: Bilangan Koordinasi, Geometrid an Ligan
Ion kompleks adalah bagian dari senyawa kompleks yang terdiri dari ion pusat (kation) serta
ligan yang mengelilinginya. Strukturnya tersusun dari bilangan koordinasi, geometri dan banyaknya
atom donor dari setiap ligannya.
Bilangan koordinasi : yaitu banyaknya ligan dalam suatu ion kompleks yang berikatan
langsung dengan ion pusat. Bilangan koordinasi ion CO3+ dalam [Co(NH3)6]3+ adalah 6
karena ad 6 ligan (NH3) tarikat dengan ion pusat.
Geometri : bentuk ion kompleks bergantung pada bilangan koordinasi dan sifat dasar
dari ion logam. Penulisannya memiliki kesamaan dengan teori VSEPR.
Atom donor setiap ligan : ligan dari ion kompleks adalah molekul atau anion dengan
satu atau lebih atom donor yang masing-masing memberikan pasangan elektron pada
ion pusat untuk berikatan kovalen. Berasal dari golongan 5A(15), 6A(16), atau 7A(17).
Ligan diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom donor yang digunakan untuk
mengikat atom pusat.
RUMUS DAN NAMA SENYAWA KOORDINASI
Ada tiga aturan penting dalam penulisan rumus senyawa koordinasi :
1. Anion ditulis sebelum kation
2. Muatan kation harus seimbang dengan muatan anion
3. Dalam ion kompleks, ligan anionik ditulis setelah ligan netral, dan rumus ion tersebut
diletakkan didalam tanda kurung
Penerapan aturan tersebut untuk menentukan muatan ion-ion pada senyawa
koordinasi. Contoh K2[Co(NH3)2Cl4], dua K+ bermuatan 2+ sama dengan muatan anion
kompleks [Co(NH3)2Cl4]2- yaitu 2-, terdiri dari dua molekul NH3 dan empat ion Cl- sebagai
ligan. Dua NH3 netral, empat Cl- bermuatan 4- dan ion kom pleks bermuatan 2-, sehingga
muatan Co2+ (ion pusat) adalah :
Muatan ion kompleks = muatan ion pusat + muatan ligan total
2- = muatan ion pusat + { (2x0) + (4x1-) }
Jadi, muatan ion logam = (2-) – (4-) = 2+
Penamaan senyawa koordinasi
1. Nama kation sebelum anion. Contohnya: Contoh [Co(NH3)2Cl2]Cl , kation [Co(NH3)2Cl2]+
dan anion Cl- sehingga namanya tetraaminadiklorokobalt(II)klorida.
2. Dalam ion kompleks, nama ligan ditulis berdasarkan abjad dan sebelum nama ion pusat.
3. Ligan netral memiliki nama molekul misal NH3 bernama amina. Ligan anion berakhiran –
ida diubah menjadi berakhiran –o. Nama flourida untuk F- menjadi nama ligan flouro.
4. Nama imbuhan angka pada ligan menunjukkan jumlah ligan itu sendiri. Contoh tetraamin
menunjukkan empat NH3 dan dikloro menunjukkan dua Cl-. Imbuhan lain seperti tri, penta,
dan heksa. Imbuhan ini tidak berpengaruh pada urutan abjad. Beberapa ligan yang sudah
memiliki imbuhan angka didalamnya (seperti etilenediamin) digunakan bis(2), tris(3), atau
tetrakis(4) untuk menunjukkan jumlah ligan tersebut. Jadi, ion kompleks yang memiliki dua
buah ligan etilenediamin diberi nama bis(etilendiamin).
5. Tingkat oksidasi dari beberapa ion pusat yang mempunyai lebih dari satu tingkat ditulis
dengan angka romawi (I), (II), (III) atau (IV). Misalnya [Co(H2O)6]3+ heksaaquokobalt(II) dan
[Cu(NH3)4]3+ tetraamintembaga(II).
6. Jika ion kompleks adalah anion maka akhiran nama ion pusat adalah nama latin ditambah
–at, contoh K[Pt(NH3)Cl5] yang diberi nama Kalium amina pentakloro platinat(IV).
Sejarah Perspektif: Alfred Werner dan Teori Koordinasi
Senyawa koordinasi sudah dikenal hampir 200 tahun. Ditemukan oleh Alfred
Werner. Dia meneliti senyawa kobalt yang masing-masing mengandung satu ion kobalt(III),
3 ion klorida dan molekul amonia. Werner mengukur konduktivitas masing-masing senyawa
dalam larutan untuk menentukan jumlah ion yang terurai. Dia menambahkan AgNO3 excess
untuk mengendapkan Cl- sebagai AgCl dan menentukan jumlah ion Cl- bebas setiap unit
formula. Sebelumnya dia mempelajari bahwa NH3 tidak bebas dalam larutan.
Beberapa hasil percobaan cobalt dari senyawa koordinasi oleh Warner.
Ion logam pusat yang dikelilingi oleh jumlah total konstan molekul/anion yang terikat
kovalen. Kompleks koordinasi dapat netral dan bermuatan, jika bermuatan dikombinasikan
dengan muatan counter ion yang berlawanan. Dalam kasus ini adalah Cl- membentuk
senyawa netral. Werner mengemukakan dua jenis valensi untuk ion logam yaitu valensi
primer dan valensi sekunder. Valensi primer sekarang disebut oxidation state adalah
muatan positif ion logam yang sama dengan muatan negatif. Valensi sekunder biasa disebut
bilangan koordinasi adalah jumlah kesatuan total dari anion atau ligan netral dalam ion
kompleks. Data Werner menunjukkan bahwa jumlah total ligan pada masing-masing
senyawa adalah sama, walaupun jumlah ion Cl- dan molekul NH3 pada ion kompleks
berbeda.
Isomer Dalam Senyawa Koordinasi
Isomer adalah senyawa yang memiliki rumus kimia sama tapi struktur dan sifatnya berbeda.
1. Isomer Konstitusional
Yaitu senyawa dengan rumus sama tapi terikat pada atom yang berbeda. Biasa juga disebut
dengan isomer struktur. Isomer ini dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:
•Isomer koordinasi, terjadi jika komposisi ion kompleksnya berubah, tetapi senyawanya
tetap.
•Isomer Linkage, terjadi jika komposisi ion kompleksnya sama tetapi ikatan ligan atom
donornya berubah.
2. Isomer Stereoisometri
Yaitu senyawa yang memiliki ikatan atom yang sama tetapi tempat penyusunannya
berbeda. Terbagi menjadi 2, yaitu:
•Isomer Geometri, biasa juga disebut isomer cis-trans atau diastereomers terjadi ketika
beberapa atom disusun pada tempat yang berbeda tetapi merupakan ion yang sama. Isomer
cis terjadi jika ion yang sama berada dalam ruang yang sama, sedangkan isomer tras terjadi
jika ion yang sama berada dalam ruang yang berbeda.
•Isomer Optik, biasa disebut enansiomer adalah isomer yang didasarkan kepada arah
rotasi terhadap sumbu polarisasi.
RINGKASAN
Senyawa koordinasi terdiri dari ion kompleks dan counter ion dimana ion kompleks terdiri
dari ion pusat (kation) yang dikelilingi oleh ligan netral atau anion, yang memiliki satu atau
lebih atom donor yang masing-masing menyediakan pasangan elektron bebas. Kebanyakan
bentuk senyawa koordinasi adalah oktahedral (ikatan atom dengan enam ligan). Rumus
dan penamaan senyawa koordinasi mengikuti aturan yang sistematik. Werner menetapkan
struktur dasar senyawa koordinasi. Senyawa koordinasi memiliki isomer konstitusional
(koordinasi dan linkage) dan stereoisomer (isomer geometri dan optik).
TEORI DASAR IKATAN DAN SIFAT KOMPLEKS
Penerapan Teori Ikatan Valensi pada ion kompleks
Teori ikatan valensi digunakan untuk membantu mengetahui ikatan dan struktur
golongan utama suatu senyawa. Teori ini juga digunakan untuk menjelaskan ikatan pada ion
kompleks. Ligan menyumbangkan pasangan elektron dan ion logam menerimanya untuk
membentuk suatu ikatan kovalen menjadi ion kompleks.
Kompleks Oktahedral
Sebagai contoh adalah ion heksaaminakromiun(III), Cr3+ memiliki 6 orbital kosong
yang energinya lebih rendah yaitu dua 3d, satu 4s dan tiga 4p membentuk d2sp3. Enam
molekul NH3 menyumbangkan sepasang dari nitrogennya untuk membentuk enam ikatan
logam-ligan.
Kompleks Segi Empat Planar
Ion logam dengan konfigurasi d8 biasanya membentuk square planar complexes.
Contohnya ion [Ni(CN)4]2- . Model ini mengusulkan satu orbtal 3d, satu orbital 4s dan dua
orbital 4p dari Ni2+ membentuk empat orbital dsp2.
Berdasarkan gambar tesebut ion Ni2+ memiliki dua orbital 3d yang berisi masingmasing satu elektron, kemudian bergabung, empat pasang ion CN- mengisi satu orbital 3d,
satu orbital 4s dan dua orbital 4p membentuk dsp2.
Kompleks Tetrahedral
Dari gambar terlihat orbital 3d sudah terisi penuh sehingga empat ion OH- mengisi
orbital 4s dan 4p membentuk sp3 .
Teori Bidang Kristal
Teori ni menjelaskan sedikit pengertian ikatan metal-ligan, warna dan sifat magnetik
kompleks. Dia juga menyoroti energi orbital d ion pusat oleh ligan yang mengikatnya.
Pemisahan Orbital d pada Ligan Oktahedral
Teori ini menjelaskan mengenai sifat kompleks hasil dari pemisahan energi orbital d.
Pemisahan ini didasarkan pada interaksi elektrostatis antara ion logam dengan ligan. Model
ini mengasumsikan bahwa ion kompleks terbentuk dari hasil tarikan elektrostatis antara
logam positif dengan ion negatif dari ligan
.
Enam buah ligan yang bergerak menuju atom logan untuk membentuk geometri
oktahedral. Ligan menghampiri atom pusat untuk meminimalisir energi pada sistem
Gambar tersebut memperlihatkan bahwa 5 orbital d memiliki energi yang lebih tinggi
dalam membentuk kompleks dibandingkan ion logam bebas, tapi energi orbital d dibagi lagi
menjadi 2 dimana 2 buah orbital lebih tinggi dari yang lainnya.
Pemisahan energi pada orbital d seperti yang terlihat pada gambar diatas disebut
efek bidang kristal. Perbedaan energi antara 2 orbital d dengan 3 orbital d lainnya disebut
energi pemisah kristal. Ligan terbagi menjadi ligan kuat yaitu ligan yang memiliki energi
pemisah besar serta ligan lemah yaitu ligan yang memiliki energi pemisah yang kecil.
Penjelasan Warna pada Logam Transisi
Beberapa warna dari senyawa koordinasi berasal dari perbedaan energi pada orbital
dalam ion kompleks. Elektron berpindah dari energi yang rendah ke energi tinggi ketika ion
menyerap warna. Perbedaan energi pada orbital sebanding dengan energi penyerapan
foton.
Gambar tersebut memperlihatkan pada gelas A larutan [V(H2O)6]2+ berwarna ungu
berbeda dengan larutan yang memiliki ligan yang sama namun ion logamnya berbeda
seperti [V(H2O)6]3+ yang berwarna kuning. Hal serupa juga terlihat pada gambar B,
senyawa [Cr(NH3)6]3+ yang berwarna kuning memiliki perbedaan warna
dengan[Cr(NH3)6]2+ yang berwana ungu.
Dari keterangan tersebut dapat disimpulkan bahwa warna pada logam transisi
dipengaruhi oleh jenis ligan.
Penjelasan Sifat Magnetik Logam Transisi Kompleks
Pemisahan tingkat energi berpengaruh terhadap sifat logam mengakibatkan
sejumlah elektron pada orbital d ion logam tidak berpasangan. Sesuai aturan Hud, elektron
menempati satu orbital selama dalam tingkatan yang sama.
Cara orbital mempengaruhi ligan ada 2, yaitu:
•Weak-field ligans and hight-spin complexes.
energi untuk berpindah kecil dan energi untuk berpasangan lebih besar dibandingkan energi
pemisahan
•Strong-field ligans and low-spin complexes. Ligan CN- pada Mn2+ memiliki delta besar
sehingga energi untuk berpindah besar dan energi untuk berpasangan lebih kecil dari energi
pemisahan
Tempat Pemisahan Kristal dalam Tetrahedral
Empat ligan mengelilingi ion logam juga menyebabkan orbital d berpisah, tapi besar
dan pola pemisahan bergantung pada apakah ligan tersusun tetrahedral atau segi empat
planar.
Gambar pemisahan orbital d oleh bidang ligan tetrahedral dan gambar pemisahan
orbital d oleh bidang ligan segi empat planar
RINGKASAN
Teori ikatan valensi menggambarkan ikatan dalam ion kompleks yang timbul dari
ikatan kovalen koordinasi antara basa lewis (ligan) dan asam lewis (ion logam). Sepasang
ligan bebas menempati orbital ion logam untuk membentuk ion kompleks dengan bentuk
yang khas.
Teori bidang kristal menjelaskan secara jelas mengenai warna dan sifat magnetik
suatu senyawa. Sebagai akibat dari mengelilingi bidang ligan, energi orbital d membagi ion
logam. Sifat magnetik dari pembagian bidang kristal membelah energi bergantung pada
tuntutan ion logam dan kekuatan bidang kristal ligan. Hasilnya mempengaruhi energi foton
untuk menyerap warna dan jumlah elektron yang tidak berpasangan.