Senyawakoordinasi Senyawa koordinasi (coordination coumpounds) yang disebut juga kompleks adalah senyawa yang memiliki paling sedikit satu ion kompleks dengan kation sebagai pusat kompleks dan anion sebagailigan yang mengelilingi atom pusat.Kompleks mempunyai tipe berikatan dengan ion lain agar tetap bermuatan netral.
Gambar diatas adalah gambar dari senyawa kompleks [Co(NH3)6]CI3dengan gambar model bentuk atom(atas), gambar perspective(tengah), dan rumus molekul(bawah). Saat larut, kompleks bersifat seperti elektrolit yakni terionisasi tetapi hanya ion lawannya(counter ion) sedangkan ion logam dan ligannya masih terikat
Bilangankoordinasi, bentukgeometri, danligandarisenyawakompleks -
-
Bilangan koordinasi. Bilangan koordinasi menunjukkan jumlah ligan yang terikatdengan atom pusat secara langsung dan spesifik bagi ion logam pada penentuan bilangan oksidasi dan senyawa. Bentuk geometry. Bentuk geometry ion kompleks bergantung pada bilangan koordinasi dan sifat alami dari ion logam.
Dari tabel 23.6 menunjukkan bahwa bentuk geometry berhubungan dengan bilangan koordinasi yang mempuyai cirri khas tersendiri untuk setiap bilangan koordinasinya. Untuk kompleks dengan bilangan koordinasi 4 memiliki 2 bentuk geometry, square planar untukd8dan tetrahedral untukd10. -
Ligan. Ligan pada senyawa kompleks adalah senyawa atau anion yang memiliki pasangan electron bebas yang digunakan untuk disumbangkan pada ion logam yang membentukikatankovalen. Ligan diklasifikasikan berdasarkan jumlah bilangan donor atom yang masing-masing digunakan untukberikatan dengan ion logam.Ligan memiliki beberapa tipe yakni Monodentate untuk donor atom tunggal, Bidentate untuk donor atom ganda, dan Polydentate untuk donor atom lebih dari dua. Ligan menimbulkan cincin pada ion kompleks yang disebut sebagai khelat.
RumusdanPenamaanSenyawaKoordinasi(Coordination Compounds) Terdapat tiga ketentuan dalam penulisan rumus senyawa koordinasi 1. Kation ditulis sebelum anion 2. Muatan senyawa koordinasi ialah nol 3. Pada ion kompleks, ligan netral ditulis sebelum ligan anion, dan rumus ditulis dalam tanda kurung.
Kita ambil contoh perhitungan muatan ion logam dari senyawa kompleks K2[Co(NH3)2CI4], dengan 2 kation K+dan dengan ion kompleks [Co(NH3)2CI4]2- kita dapat menghitung muatannya dengan: Muatan ion kompleks = muatan ion logam + total muatanligan 2- = muatan ionlogam + [(2 x 0) + (4 x 1-)] Muatan ion logam= (2-) – (4-) = 2+ Senyawa koordinasi(coordination compounds) mulanya dinamakan sesuai dengan penemunya, tapi coordination compounds mempunyai aturan penamaan: 1. 2. 3. 4.
Kation diberi nama sebelum anion Pada ion kompleks ligan diurutkan berdasarkan alphabet sebelum kation Anion ligan membuang –ide dan menggunakan –o setelah namadasarnya Bilangan imbuhan menunjukkan jumlah ligan tertentu, contoh tetraammine menandakan ada empat NH3. Prefiks tidak berpengaruh pada penamaan secara alphabet 5. Bilangan oksidasi ion logam diberikan dengan bilangan romawi 6. Bila ion kompleks bermuatan negatif, kita membuang akhiran nama logam dan menambahkan– ate pada akhiran anion.
Alfred wennerdanteorikoordinasi Senyawa koordinasi sudah dikenal sejak tahun 1890 saat Alfred wenner memulai belajarnya, dia menyelidiki sebuah seris cobalt seperti pada tabel
Warner mengukur konduktivitas pada masing – masing senyawa di larutan encer untuk menentukan jumlah bilangan ion yang tidak berikatan. Ion logam pusat dikelilingi oleh jumlah bilangan kovalen yang berikatandengan molekul atau anion. Werner berpendapat ada dua tipe valensi, kemampuan berikatan bagi ion logam. Valensi primer dinamakan untuk bilangan oksidasi. Valensi sekunder dinamakan bilangan koordinasi.
Keisomeran senyawa koordinasi(coordination complex) Isomer adalah senyawa yang memiliki rumus molekulsama tetapi berbeda sifat.
Isomer dibagi menjadi beberapa tipe, Konstitusional isomer(constitutional isomers), memiliki rumus molekul yang sama tetapi memiliki hubungan antar atom berbeda. Isomer structural dibagi lagi menjadi dua bagian lagi, yaitu coordination isomer dan linkage isomer. o Coordination isomer adalah isomer yang memiliki perbedaan struktur ligan tetapi dengan senyawa dengan nomor yang sama. Perbendaan hanya terjadi pada ligan. Contoh :[Pt(NH3)4Cl2](NO2)2 dan [Pt(NH3)4(NO2)2]Cl2. o Linkage isomer adalah isomer yang memiliki komposisi senyawa sama hanya dengan perbedaan perubahan donor atom pada ligan. Beberapa ligan dapat mengikat ion logam melalui beberapa donor atom. Contoh :(nitro, O2N:) dan (nitrito, ONO:)
Stereo isomers yaitu senyawa yang memiliki senyawa dengan atom yang sama tapi mempunyai bentuk spasial(bentuk ruang) yang berbeda. Stereo isomer memiliki dua tipeyaitu geometry dan optik(optical) isomer. o Geometry isomer yaitu terjadi saat atom memiliki bentuk yang relative berbeda terhadap atom pusat. Contoh persegi datar pada [Pt(NH3)2Cl2 ] yang memiliki 2 susunan geometrynya cis dan trans. Dan dalam bentuk tetrahedral complex untuk [Co(NH3)4Cl2]+.
o
Isomer optik(optical isomer) biasa enantiomers, molekul yang punya pencerminan yang jika diputar terhadap molekul aslinya tidak akan menghasilkan bentuk yang sama. Isomer optik bisa diidentifikasi dari semua cara tetapi ada satu yang berbeda dengan yang lain yaitu saat pemutaran bidang cahaya terpolarisasi
Teori basis ikatan dan sifat kompleks Aplikasi teori ikatan valensi ion kompleks
Teori ini menunjukkan bahwa ligan(basa Lewis) mendonorkan elektron, dan ion logam(asam Lewis) menerima elektron yang kemudian membentuk ion kompleks. Bilangan dan tipe ion logam dengan orbital yang terhibridasi yang diisi oleh pasangan ligan tunggal untuk menentukan bentuk geometry ion kompleks.Pasangan electron ligan tunggal digunakan untuk menghibridasi orbital yang kosong.
Teori Medan Kristal(Crystal Field Theory) Teori medan Kristal crystal field theory menyediakan beberapa pengetahuan tentang ikatan logam ligan serta menjelaskan tentang pewarnaan dan sifat magnetic secara jelas. Secara umum efek dari energy orbital d pada ion logam medkati ligan. Warna terbentuk dari panjang gelombang yang dipantulkan oleh suatu benda. Panjang gelombang yang dipancarkan, beberapa panjang gelombang dari spectrum warna akan akan diserap sebagian oleh benda dan sebagian lainnya akan dipancarkan yang menghasilkan warna dari benda tersebut. Benda juga menyerap cahaya dengan lengkap, jika benda hanya dapat menyerap sebagian gelombang cahaya, dia akan memantulkan gelombang cahaya lainnya secara lengkap. Contoh daun yang mengandung banyak klorofil akan menyerap gelombang cahaya berwarna biru dan merah serta memantulkan gelombang cahaya berwarna hijau yang masuk kedalam mata dan diproses diotak yang kemudian menunjukkan warna hijau.
Pemisahan orbital d pada ligan oktahedral Pada gambar ini menunjukkan bahwa komplek yang terjadi akibat dari ikatan elektrostatik antara kation dan ligan. Ligan mendekati ion logam yang terisolasi dari semua bagian dengan energy yang sama dari semua sumbu x, y dan z.
Warna logam transisi Terjadi saat ion menyerap cahaya tampak, electron pada tingkat energy rendah akan tereksitasi keluar ke level tingkat energy tinggi, yang menyebabkan perbedaan energy yang sama terhadap penyerapan poton, yang menyebabkan subtans mempunyai warna yang bergantung pada panjang gelombang yang terserap. Spectrum menunjukkan bahwa penyerapan panjang gelombang terjadi antara ligan dan ion logam berbeda.
Untuk ligan warna yang ada berdasarkan paa tingkat oksidasi yang terjadi pada ion logam. Contoh larutan [V(H2O)6]2+ yang berwarna violet berbda dengan [V(H2O)6]3+ yang berwarna kuning
Untuk ion logam, yang berdasar pada ligannya. Substitusi ligan akan berpengaruh besar pada penyerapan panjang gelombang
Sifat magnetic dari kompleks logma transisi Pemisahan energy level berdampak pada sifat magnetic yang dipengaruhi electron yang tidak berpasangan pada orbital d. berdasarkan aturan Hund, electron harus diisi setengah penuh terlebih dahulu, kemudian bisa diisi kembali setengahnya dan menghasilkan energy pasangan atau masukkan electron pada orbital yang lebih tinggi menjadi medan Kristal pemisahan energy(crystal field splitting energy). Pengisian satu orbital oleh ligan dapat dilakukan dengan dua cara
Ligan dengan medan yang lemah akan menghasilkan high-spin dan jumlah maksimum electron yang tidak berpasangan Ligan dengan medan yang kuat akan menghasilkan low-spin dan beberapa saja electron yang tidak berpasangan
Dari sample problem diatas kita tahu bahwa ligan air adalah ligan yang lemah sehingga dia akan mengisi sebagian orbitalnya dan sebagian lainnya diisi pada orbital dengan energy yang lebih besar serta menghasilkan high-spin kompleks, sedangkan CN- adalah ligan yang kuat sehingga dia akan mengisi penuh orbitalnyadan menghasilkan low-spin.
Crystal field splitting pada tetrahedral dan persegi planar. Orbital d dikelilingi empat ligan, ukuran dan pola dari splitting ini bergantung pada ligannya pada tetrahedral dan persegi planar
Tetrahedral, gaya tolak menolak pada akan mengecil saat antar ligan saling mendekat.
Persegi planar, persegi planar mempunyai energy yang sangat besar terhadap ligan lainnya karena semua interaksi pada orbital d yang berhubungan dengan sumbu z berkurang. Hasilnya persegi planar mempunyai pola diamagnetic, dengan empat electron yang tidak saling berpasangan membentuk low-spin.
Point akhirnya ialah tidak ada metode yang pasti dalam menentukan senyawa koordinasi, dalam penentuan senyawa koordinasi ini tidak bisa hanya menggunakan satu metode saja tetapi harus menggunakan semua metode yang ada secara bertahap agar dapat ditemukan dengan pasti senyawa koordinasi tersebut. Dan dalam setiap metode terdapat kekurangan dan kelebihan, tetapi metode yang paling sering digunakan ialah teoricrystal field.
