Senyawa Koordinasi Terdiri dari atom pusat (kation logam transisi), ligan(molekul yang terikat pada ion kompleks) dan di netralkan dengan bilangan koordinasi.
Dari gambar [Co(NH 3 )6]CI 3 , 6 molekul NH3 diikat oleh atom pusat Co3+ dan berikatan dengan ion 3 Cl- diatas atom pusat dikelilingi oleh 6 ligan, dari 6 ligan yang mengelilinginya sehingga membentuk geometri octahedral. Sehingga 1 mol [Co(NH 3 )6]CI 3 menjadi 1 mol [Co(NH 3 )6]3+ dan 3 mol of Cl- ions. Ion kompleks memiliki ciri khas yaitu bilangan koordinasi, geometri, dan donor atom: • •
Bilangan koordinasi mengikat secara langsung dengan logam atom pusat Geometri bentuk dari ion kompleks yang sesuai dengan bilangan koordinasi dan ion logam
•
Donor atom , ligan ion kompleks masing-masing memberikan electron untuk membentuk ikatan kovalen.
Gambar diatas adalah penggunaan bersama ligan, ligan yang kekurangan akan diberikan electron.
gambar disamping pemberian 6 atom EDTA4- akan membentuk ion logam yang stabil.
Rumus dan Pemberian nama senyawa kompleks dibawah ini ada tiga peraturan penulisan senyawa kompleks • • •
Kation ditulis sebelum anion Muatan kation di seimbangkan dengan muatan anion Pada ion kompleks ligan netral ditulis sebelum ligan anion, dan rumus ion yang penuh ditempatkan pada kurung
Contohnya: K2 [Co(NH3)CI4] , 2K+ ion lain diseimbangkan dengan ion kompleks [Co(NH3)2CI42dengan 2 senyawa NH3 dan 4 ion Cl- sebagai ligan. NH3 bermuatan netral, sedangkan 4 ion Clbermuatan -4, serta ion kompleksnya bermuatan -2. Muatan ion kompleks=muatan ion logam+total muatan ligan
-2=muatan ion logam+(2*0)+(-4*1) Muatan ion logam=-4-2 Muatan ion logam=-2
Pemberian nama senyawa kompleks: •
• • • • •
Pemberian nama kation sebelum penamaan anion. [Co(NH3)4Cl2]Cl , penamaan [Co(NH3)4Cl2]+ sebelum penamaan Cl- , sehingga menjadi tetraamminedichlorocobalt(lII) chloride , diberikan jarak antara penamaan anion dengan kation Nama yang diberikan terlebih dahulu adalah ligan, ion kompleks baru setelah itu ion logam Secara umum ligan netral memiliki nama molekul, dengan pengecualian Awalan menunjukan jumlahnya ligan, tetraamminedichlorocobalt tetraamin lebih dulu dibanding dichloro karena, yang dilihat nama ligannya, bukan jumlahnya Dalam keadaan oksidasi ion logam pusat diberikan angka romawi, digunakan untuk yang memiliki lebih dari 1 Apabila akhiran dari pemberian nama termasuk logam diberi akhiran –ate, K[Pt(NH3)CI5] potassium amminepemachloroplatinate(IV)
Sejarah Ditemukan oleh warga kebangsaan swiss yaitu Alfred Werner pada tahun 1890an. Sebelum ide orbital atom diusulkan,tidak ada teori struktural yang dapat menjelaskan bagaimana senyawa yang sama, identik, memiliki rumus yang berbeda. Kemudian gagasan Werner senyawa koordinasi adanya ion logam pusat yang dikelilingi oleh jumlah molekul ikatan kovalen atau anion. Senyawa koordinasi bisa dalam keadaan netral atau bermuatan, akan bermuatan bila di kombinasikan dengan donor atom lain. Isomer dalam Senyawa Koordinasi Isomer adalah senyawa dengan rumus kimia yang sama, tetapi sifat yang berbeda. • •
Isomer koordinasi terjadi ketika komposisi ion kompleks berubah, tetapi tidak terjadi pada senyawa Sambungan isomer terjadi ketika komposisi ion kompleks tetap sama, tetapi pengikatan ligan donor atom berubah
Stereoisomers : perbedaan ruang dari susunan atom Stereoisomers adalah senyawa yang memiliki hubungan atom yang sama, tetapi berbeda penyusunan ruang atomnya. Ada dua senyawa isomer yaitu • •
Isomer geometri (juga disebut cis,trans kadang disebut juga diastereomers) terjadi ketika atom atau kelompok atom disusun relatif berbeda terhadap ion logam pusat ruang. Isomer optical (juga disebut enantiomers), terjadi ketika molekul dan bayangan tidak menumpuk, Tidak seperti jenis isomer yang memiliki sifat fisik yang berbeda, optik isomer secara fisik identik dalam segala hal kecuali satu: arah di mana mereka memutar bidang cahaya terpolarisasi.
Senyawa Koordinasi terdiri dari ion kompleks dan ion yang bermuatan seimbang. Ion kompleks memiliki ion logam pusat terikat ligan netral dan atau anionik, yang memiliki satu atau lebih atom donor yang masing-masing memberikan pasangan elektron mandiri. Geometri yang paling umum adalah oktahedral (enam ligan ikatan atom). Rumus dan nama senyawa koordinasi mengikuti aturan yang sistematis. Werner mendirikan dasar struktural dari senyawa koordinasi. Senyawa ini dapat menunjukkan isomerisme konstitusi (koordinasi dan linkage) dan stereoisomerism (geometris dan optik).
Teori dasar untuk ikatan dan senyawa •
Aplikasi teori ikatan valensi untuk ion kompleks
Teori ikatan valensi, menjelaskan Ligan (basa Lewis) menyumbangkan pasangan electron dan ion logam (asam Lewis) menerimanya untuk membentuk salah satu ikatan kovalen dari ion kompleks (Lewis aduk). Contohnya kombinasi orbital, seperti octahedral, square planar, and tetrahedral geometries. 1. Octahedral complexes
Dari gambar diatas enam dari energy terendah yang kosong dari 3d berpindah, kemudian bergabung menjadi setara enam d2sp3 orbital hibrida menuju titik octahedron. 2. Square Planar Complexes, ion logam yang biasanya memiliki konfigurasi d8 biasanya muliki bentuk square planar complexes
Dari gambar diatas [Ni(CN)4]2 orbital dari Ni2+ satu dari 3d, satu dari 4s, dan dua dari 4p bergabung dan membentuk dsp2 yang menuju sudut bentuk square dan menerima satu pasang elektron dari masing-masing empat ligan CN-. 3. Tetrahedral Complexes Ion logam yang diisi dengan subkulit d seperti Zn2+ ([Ar] 3d10 ), sering membentuk kompleks Tetrahedral
Contohnya pada teori ikatan valensi mengusulkan bahwa yang terendah pada orbital Zn2+ satu 4s dan tiga 4p bergabung menjadi orbital hibrida sp3 menuju sudut tetrahedron dan menempati empat pasangan sendiri salah satu dari masing-masing ligan OH-.
Teori medan Kristal Teori medan kristal memberikan wawasan sedikit tentang ligan ikatan logam tetapi menjelaskan warna dan magnet dengan jelas. Apa itu warna? Cahaya putih adalah radiasi elektromagnetik yang terdiri dari semua panjang gelombang (λ) dalam batas terlihat. Sebuah objek memiliki warna tertentu untuk salah satu dari dua alasan: •
Ini mencerminkan (atau mentransmisikan) cahaya warna itu. Dengan demikian, jika sebuah objek menyerap semua panjang gelombang kecuali hijau, cahaya (atau ditransmisikan) tercermin memasuki mata kita dan ditafsirkan sebagai hijau.
•
Ini menyerap cahaya dari warna komplementer. Dengan demikian, jika objek hanya menyerap merah, hijau pelengkap, campuran sisa tercermin (atau mengirimkan) panjang gelombang masuk keluar mata dan ditafsirkan sebagai hijau juga.
Pemisahan dari orbital d dalam medan ligan octahedral: Model ini berasumsi bahwa bentuk ion kompleks, adalah hasil dari daya tarik electrostatic dengan kation logam dan ligan bermuatan negatif. Menjelaskan Warna Logam Transisi: beragamnya warna senyawa kompleks ditentukan dari perbedaan energy antara t2g and eg. Ingat bahwa perbedaan antara dua tingkat energi elektronik di ion adalah sama dengan energi (dan berbanding terbalik dengan panjang gelombang) dari foton diserap: ∆Eelectron=∆Ephoton=hv=hc/λ
Perbedaan energy antara orbital t2g and eg ini sesuai dengan energi foton yang mencakup jangkauan hijau dan kuning. Ketika cahaya putih bersinar pada larutan, warna-warna itu diserap dan melompat elektron ke salah satu orbital misalnya. Merah, biru, dan ungu terang ditransmisikan, sehingga solusinya muncul ungu. Menjelaskan Sifat magnetik dari Kompleks Logam Transisi Pemisahan tingkat energi mempengaruhi sifat magnetik dengan mempengaruhi jumlah elektron tidak berpasangan di orbital logam d ion. Ketika semua orbital energi yang lebih rendah yang setengah penuh. elektron berikutnya dapat: • •
memasukkan setengah penuh dan orbital berpasangan dengan mengatasi pasangan energi mundur (Perbaikan) memasukkan energi, kosong lebih tinggi dari orbital dengan mengatasi pemisahan medan Kristal
penempatan orbital dipengaruhi oleh ligan dalam satu dari dua cara: •
lemahnya medan ligan dan tingginya kompleks, jumlah elektron tidak berpasangan dalam ion kompleks adalah sama seperti dalam ion bebas.
•
kuatnya medan ligan dan rendahnya kompleks, jumlah elektron tidak berpasangan dalam ion kompleks kurang dari dalam ion bebas
Teori medan kristal menjelaskan warna dan magnet kompleks. Besarnya energi ini membelah medan kristal (∆) tergantung pada muatan ion logam dan kekuatan medan kristal ligan. Ligan Strongfield membuat ∆ besar dan menghasilkan low-spin kompleks yang menyerap cahaya energi yang lebih tinggi (lebih pendek A), sebaliknya adalah benar lemah-medan ligan. Logam transisi beberapa, seperti besi dan seng, merupakan elemen penting yang berfungsi dalam kompleks protein dalam.
