KIMIA ANORGANIK II
SENYAWA KOMPLEKS
DISUSUN OLEH:
NAMA : SRI FEBRIANI
NIM : F1C111021
PROGRAM STUDI:S1 KIMIA
DOSEN PENGAMPU:Nofrizal john, S.Si, M.Si
TAHUN AJARAN:
2012/2013
1
Kata pengantar
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah swt atas limpahan rahmat dan karunia Nya
kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Senyawa Kompleks”
ini dengan lancar. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas yang
diberikan oleh dosen pembimbing mata kuliah Kimia Anorganik II, bapak Novrizal john S.Si.,
M.Si.
Kami berharap dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat, dan juga dapat
menambah wawasan. Setelah membaca dan mempelajari tugas yang kami buat ini yang tentunya
jauh dari sempurna, tapi setidaknya kami telah berusaha semampu kami. Untuk itulah kami
membutuhkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan makalah kami.
Penulis
2
DAFTAR ISI
Bab 1
Pendahuluan
1.1 Pendahuluan………………………………………………………….41.2 Perumusan masalah……………………………………………………41.3 Tujuan…………………………………………………………………4
Bab 2
Pembahasan
2.1 sejarah senyawa kompleks…………………………………………………….5
2.2 pengertian senyawa kompleks…………………………………………………5
2.3 pembagian senyawa kompleks…………………………………………………7
2.4 Tatanama senyawa kompleks…………………………………………………..13
2.5 Pembuatan senyawa kompleks…………………………………………………16
2.6 Senyawa adisi…………………………………………………………………17
2.7 Reaksi pada senyawa kompleks………………………………………………18
Bab 3
Penutup
3.1 kesimpulan………………………………………………………………………..23
3.2 Daftar pustaka…………………………………………………………………….24
3
BAB 1
PENDAHULUAN1.1 PendahuluanSenyawa koordinasi adalah salah satu senyawa yang memegang peranan penting dalamkehidupan manusia. Senyawa ini terbentuk karena adanya ikatan antara ligan yang berperansebagai donor pasangan elektron (basa lewis) dengan ion pusat (logam) yang berperan sebagaiakseptor pasangan elektron (asam lewis).
Kajian dan penelitian tentang sintesis senyawa koordinasi juga semakinberagam. Salah satunya adalah penelitian tentang senyawa kompleks sebagai katalis. Daribeberapa penelitian telah dilaporkan bahwa senyawa kompleks nikel telah terbukti dapatdigunakan pada proses katalitik dalam beberapa reaksi organik seperti reaksi karbonilasietanol menjadi asam propionat yang menggunakan katalis senyawa kompleks[Ni(isoquinoline)4]Cl2 (Ubale, 1997) dan reaksi hidrogenasi yang mengkonversi glukosamenjadi sorbitol dengan katalis senyawa kompleks [Ni(EDTA)3(NO3)2] berpendukung silika(SiO2) (Schimpf, 2007).
Senyawa kompleks yang bisa dijadikan sebagai katalis harusmemiliki sifat yang stabil. Salah satu senyawa kompleks yang sangat stabil adalah senyawakompleks yang membentuk khelat. Salah satu senyawa kompleks yang memiliki tingkatkestabilan cukup tinggi adalah senyawa kompleks Nikel(II)-EDTA yang memiliki Kstab =18.62 (Underwood, 2002). Pada penelitian ini disintesis dan dikarakterisasi senyawa kompleksnikel(II)-EDTA yang nantinya dapat dimanfaatkan sebagai katalis.
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penulisan
1. Memenuhi tugas individu mata kuliah kimia anorganik II2. Mengetahui definisi senyawa kompleks3. Mengetahui tatanama senyawa kompleks4. Mengetahui definisi ligan, macam-macam ligan
4
2. Senyawa Kompleks
2.1.Sejarah Senyawa Kompleks
Senyawa kompleks pertama kali ditemukan oleh Tassert (1798), yaitu CoCl3.6NH3. Senyawa tersebut dianggap aneh karena terbentuk oleh 2 senyawa stabil yang masing-masing valensinya sudah jenuh. Hal ini baru bisa dipahami setelah waktu berlalu sekitar 100 tahun. Selama waktu tersebut banyak senyawa kompleks telah dibuat dan dikaji sifat-sifatnya.
Senyawa-senyawa kompleks telah diketahui - walaupun saat itu belum sepenuhnya dimengerti - sejak awal ilmu kimia, misalnya Prussian blue dan Tembaga (II) sulfat. Terobosan penting terjadi saat kimiawanJermanAlfred Werner, mengusulkan bahwa ion kobalt(III) memiliki enam ligan dalam struktur geometri oktahedral. Dengan teori ini, para ilmuwan dapat mengerti perbedaan antara klorida koordinasi dan klorida ionik pada berbagai isomer-isomer kobalt amina klorida, dan menjelaskan kenapa senyawa ini memiliki banyak isomer, yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan. Werner juga menggolongkan senyawa kompleks ini kepada beberapa isomer optis, mematahkan teori bahwa hanya senyawa karbon yang memiliki sifat khiralitas.
2.2 PENGERTIAN
A. SENYAWA KOMPLEKS
Senyawa kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari suatu ion logam pusat dengansatu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya kepada ionlogam pusat. Donasi pasangan elektron ligan kepada ion logam pusat menghasilkanikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga disebut senyawa koordinasi(Cotton dan Wilkinson.1984 ). Jadi semua senyawa kompleks atau senyawa koordinasiadalah senyawa yang terjadi karena adanya ikatan kovalen koordinasi antara logamtransisi dengan satu atau lebih ligan (Sukardjo,1999).
Senyawa kompleks sangat berhubungan dengan asam dan basa lewis dimana asam lewis adalah senyawa yang dapat bertindak sebagai penerima pasangan bebas sedangkan basa lewis adalah senyawa yang bertindak sebagai penyumbang pasangan elektron. (Shriver, D.F dkk. 1940 ).Senyawa kompleks dapat diuraikan menjadi ion kompleks. Ion kompleks adalahkompleks yang bermuatan positif atau bermuatan negative yang terdiri atas sebuah logamatom pusat dan jumlah ligan yang mengelilingi logam atom pusat.
Logam atom pusat memiliki bilangan oksida nol, positif sedangkan ligan bisa bermuatan netral atau anion pada umumnya. Beberapa contoh senyawa kompleks yaitu : ( Prakash,S dkk, 2000 )- [Co3+,(NH3)6]3+ - [Ni0(CN)4]4-
5
- [Fe2+,(CN)6]4- - [Co+,(CO)4]3
Salah satu sifat unsur transisi adalah mempunyai kecenderungan untuk membentuk ion kompleks
atau senyawa kompleks. Ion-ion dari unsur logam transisi memiliki orbital-orbital kosong yang
dapat menerima pasangan elektron pada pembentukan ikatan dengan molekul atau anion tertentu
membentuk ion kompleks
Ion kompleks terdiri atas ion logam pusat dikelilingi anion-anion atau molekul-molekul
membentuk ikatan koordinasi. Ion logam pusat disebut ion pusat atau atom pusat. Anion atau
molekul yang mengelilingi ion pusat disebut ligan. Banyaknya ikatan koordinasi antara ion pusat
dan ligan disebut bilangan koordinasi. Ion pusat merupakan ion unsur transisi, dapat menerima
pasangan elektron bebas dari ligan. Pasangan elektron bebas dari ligan menempati orbital-orbital
kosong dalam subkulit 3d, 4s, 4p dan 4d pada ion pusat. Senyawa kompleks merupakan senyawa
yang tersusun dari suatu ion logam pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan
pasangan elektron bebasnya kepada ion logam pusat. Donasi pasangan elektron ligan kepada ion
logam pusat menghasilkan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga disebut
senyawa koordinasi. Senyawa-senyawa kompleks memiliki bilangan koordinasi dan struktur
bermacam-macam. Mulai dari bilangan koordinasi dua sampai delapan dengan struktur linear,
tetrahedral, segiempat planar, trigonal bipiramidal dan oktahedral. Namun kenyataan
menunjukkan bilangan koordinasi yang banyak dijumpai adalah enam dengan struktur pada
umumnya oktahedral.
Dalam pelaksanaan analisis anorganik kualitatif banyak digunakan reaksi-reaksi yang
menghasilkan pembentukan senyawa kompleks. Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari
satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Atom
pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi yaitu angka bulat yang menunjukan jumlah ligan
(monodentat) yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengn satu atom pusat. Pada
kebanyakan kasus, bilangan koordinasi adalah 6, (seperti dalam kasus Fe2+, Fe3+, Zn2+, Cr3+,
Co3+, Ni2+,Cd2+) kadang-kadang 4(Cu2+, Cu+, Pt2+), tetapi bilangan 2 (Ag+)dan 8 (beberapa
iondari golongan platinum) juga terdapat.
Ion bebas tidak terdapat di dalam larutan yang encer, sehingga semua ion terlarut dan
kemungkinan semua molekul terlarut senantiasa dikelilingi oleh molekul air. Ion-ion juga saling
berinteraksi sepanjang jarak-jarak tertentu. Konsep aktivitas (activity) berkaitan dengan interaksi
6
elektrostatik jarak jauh (long-range electrostatic atau >5Å) antar ion-ion, sedangkan interaksi
ion-ion dalam jarak pendek (short-range electrostatic) disebut sebagai ion kompleks atau
pasangan ion (<5Å).
Ion dan molekul yang berinteraksi dalam jarak pendek akan membentuk ikatan dan kehilangan
masing-masing identitasnya dengan membentuk kompleks ion atau ion pasangan. Sebagai
contoh: ion Fe(H2O)63+ dan Al(H2O)6
3+ , molekul air terikat secara kuat pada ion pusatnya dan
karakteristik kimianya berubah, yaitu jauh lebih mudah melepas H+ daripada tanpa Fe3+ dan
Al3+ sebagai pusation.
Ion kompleks biasanya didefinisikan sebagai kombinasi antara kation pusat dengan satu atau
lebih ligan.
2.3 PEMBAGIAN SENYAWA KOMPLEKS
A.Atom pusata. Atom pusat
Atom pusat merupakan atom bagian dari senyawa koordinasi yang berada di pusat (bagian tengah) sebagai penerima pasangan electron sehingga dapat di sebut sebagai asam Lewis, Umumnya berupa logam (terutama logam-logam transisi). Atom pusat merupakan atom unsur transisi yang dapat menerima pasangan elektron bebas dari ligan karena ion-ion dari unsur logam transisi memiliki orbital-orbital kosong yang dapat menerima pasangan elektron pada pembentukan ikatan dengan molekul atau anion tertentu membentuk ion kompleks. Pasangan elektron bebas dari ligan menempati orbital-orbital kosong dalam subkulit 3d, 4s, 4p dan 4d atom pusat
B. LIGANa. Pengertian ligan
Ligan adalah suatu ion atau molekul yang memiliki sepasang elektron atau lebih yang
dapat disumbangkan. Ligan merupakan basa lewis yang dapat terkoordinasi pada ion logam atau
sebagai asam lewis membentuk senyawa kompleks. Ligan dapat berupa anion atau molekul
netral ( Cotton dan Wilkinson, 1984 ). Jika suatu logam transisi berikatan secara kovalen
koordinasi dengan satu atau lebih ligan maka akan membentuk suatu senyawa kompleks, dimana
logam transisi tersebut berfungsi sebagai atom pusat. Logam transisi memiliki orbital d yang
belum terisi penuh yang bersifat asam lewis yang dapat menerima pasangan elektron bebas yang
7
bersifat basa lewis. Ligan pada senyawa kompleks dikelompokkan berdasarkan jumlah elektron
yang dapat disumbangkan pada atom logam.
b.Pembagian Ligan
Berdasarkan jumlah atom donor yang dimilikinya, ligan dapat dikelompokkan sebagai
berikut :
1. Ligan Monodentat
adalah ligan yang terkoordinasi ke atom logam melalui satu atom saja.
Misalnya F-, Cl-, H2O dan CO (Jolly, 1991 ). Kebanyakan ligan adalah
anion atau molekul netral yang merupakan donor elektron. Beberapa
ligan monodentat yang umum adalah F-,Cl-, Br-, CN-, NH3, H2O, CH3OH,
dan OH-
2. Ligan Bidentat
Jika ligan tersebut terkoordinasi pada logam melalui dua atom disebut ligan bidentat.
Ligan ini terkenal diantara ligan polidentat. Ligan bidentat yang netral termasuk
diantaranya anion diamin, difosfin, dieter.
3. Ligan Polidentat
Ligan yang mengandung dua atau lebih atom, yang masing masing serempak
membentuk ikatan dua donor elektron kepada ion logam yang sama. Ligan ini sering
disebut ligan kelat karena ligan ini tampak nya mencengkeram kation di antara dua
atau lebih atom donor. Contohnya adalah bis-difenilfosfina-etana(I) (Cotton dan
Wilkinson, 1984 ).
c.Tatanama Ligan
1. Tatanama Ligan netra
Tatanama ligan netral adalah seperti nama senyawanya kecuali untuk beberapa ligan
seperti yang tertera pada Tabel.
Ligan Nama senyawa Nama ligan
MeCN Asetonitril Asetonitril
En Etilenadiamina atau 1,2-
diaminoetana
Etilenadiamina
Py Piridina Piridina
8
AsPh3 Trifenillarsina trifenillarsina
Phen 1,10-fenantrolina atau o-
fenantrolina
1,10-fenantrolina
Perkecualian
H2O Air Aqua
NH3 Amonia Amina atau azana
H2S Hidrogen sulfida Sulfan
H2Te Hidrogen telurida Telan
CO Karbon monooksida Karbonil
CS Karbon monosulfida Tiokarbonil
NO Nitrogen monooksida Nitrosil
NO2 Nitrogen monooksida Nitril
NS Nitrogen monosulfida Tionitrosil
SO Nitrogen monoksida Sulfinil atau tionil
SO2 Belerang dioksida Sulfonil atau sulfulir
2. Tatanama Ligan bermuatan negatif
Ligan negatif dapat berupa :
1. Ion sisa asam.
Ion sisa asam namanya dapat berakhiran –da, -it atau –at, misalnya klorida (Cl‾), nitrit
(NO2‾) dan nitrat (NO3‾).
2. Ion bukan sisa asam.
Ion bukan sisa asam namanya biasanya berakhiran –da, misalnya nitrida (N3‾) dan ozonida.
Jika berlaku sebagai ligan baik ion sisa asam maupun ion bukan sisa asam yang
berakhiran –da, diganti dengan akhiran –do, kecuali untuk beberapa ligan yang tertera pada
Tabel.
Rumus kimia Nama ion Nama ligan
NH2 Amida Amido
NH2‾ Imida Imido
N3‾ Nitrida Nitrido
9
N3‾ Azida Azido
S2‾ Sulfida Sulfido
O3‾ Ozonida Ozonido
Perkecualian
F‾ Fluorida Fluoro
Cl‾ Klorida Kloro
Br‾ Bromida Bromo
I‾ Iodida Iodo
O2‾ Oksida Okso atau oksido
O22‾ Peroksida Perokso
Te2‾ Telurida Telurokso atau telurido
S2‾ Sulfida Tio, tiokso atau sulfido
H‾ Hidrida Hidro atau hidrido
SH‾ Hidrogen sulfida Merkapto atau sulfanido
RO‾ Alkoksida Alkoksi
C6H5O‾ Fenoksida Fenoksi
CN‾ Sianida Siano
Sedangkan untuk ion sisa asam yang berakhiran -it atau -at jika sebagai ligan akhirannya
ditambah dengan akhiran –o, seperti yang tertera pada Tabel.
Rumus kimia Nama ion Nama ligan
ONO‾ Nitrit Nitrito
NO2‾ Nitrit Nitro
ONO2‾ Nitrat Nitrato
OSO22‾ Sulfit Sulfito
OSO32‾ Sulfat Sulfato
OCN‾ Sianat Sianato
SCN‾ Tiosianat Tiosianato
CO32‾ Kabonat Karbonato
10
Ligan bermuatan positif sangat jarang dijumpai pada senyawa kompleks oleh sebab itu
tidak dibahas pada bagian ini. Salah satu ligan yang bermuatan positif adalah H2N-CH2-NH3+.
Dalam menulis ligan pada senyawa koordinasi biasanya atom donor selalu ditulis
didepan, kecuali H2O, H2S dan H2Te. Misalnya untuk ion nitrit (NO2‾), jika N sebagai atom
donor maka penulisan ligannya adalah NO2‾ sedangkan apabila O yang bertindak sebagai atom
donor maka penulisan ligannya adalah ONO‾.
Urutan Penyebutan Ligan:
1. Apabila di dalam senyawa kompleks terdapat lebih dari satu ligan maka urutan
penyebutan ligan adalah secara alfabetis tanpa memperhatikan jumlah dan muatan ligan
yang ada. Pada aturan lama ligan yang disebut terlebih dahulu adalah ligan yang
bermuatan negatif secara alfabet kemudian diikuti dengan ligan netral yang disebut
secara alfabet pula.
2. Urutan penyebutan ligan adalah urutan berdasarkan alfabet pada nama ligan yang telah di
Indonesiakan. Misalnya alfabet awal untuk Cl‾ adalah k meskipun dalam bahasa inggris
nama chloro dengan alfabet awal c. Sebagai contoh nama untuk senyawa kompleks
[Co(en)2Cl2]+ adalah Ion bis (etilenadiamina)diklorokobalt(III) (benar), Diklorobis
(etilenadiamina)kobalt(III) (salah).
3. Jumlah ligan yang ada dapat dinayatakan dengan awalan di, tri. Tetra dan seterusnya.
tetapi apabila awalan-awalan tersebut telah digunakan untuk menyebut jumlah
substituen yang ada pada ligan maka jumlah ligan yang ada dinyatakan dengan awalan
bis, tris, tetrakis dan seterusnya. misalnya di dalam suatu senyawa kompleks terdapat dua
ligan PPh3 maka disebut dengan bis(trifenilfosfina) bukan di(trifenilfosfina).
4. Ligan-ligan yang terdiri dari dua atom atau lebih ditulis dalam tanda kurung.
11
C. BILANGAN KOORDINASI
Kompleks atau senyawa koordinasi merujuk pada molekul atau entitas yang terbentuk dari
penggabungan ligan dan ionlogam. Dulunya, sebuah kompleks artinya asosiasi reversibel
dari molekul,atom, atau ion melalui ikatan kimia yang lemah. Pengertian ini sekarang telah
berubah. Beberapa kompleks logam terbentuk secara irreversibel, dan banyak di antara
mereka yang memiliki ikatan yang cukup kuat.
Ikatan dalam senyawa kompleks, misalnya Ikatan antara Ag+ dengan N pada [Ag(NH3)2]+
adalah ikatan kovalen, hanya sepasang electron yang dipakai bersama dari atom N. Ikatan
semacam ini disebut ikatan koordinat kovalen. Ion Ag bersifat akseptor electron sedangkan
N disebut donor electron. Donor electron biasanya atom N, O, Cl.
Bilangan koordinasi adalah jumlah ligan yang terikat pada kation logam transisi. Besarnya
bilangan koordinasi biasanya berkisar pada 2, 4, 6, dan 8. Umumnya 4 atau 6. Sebagai
contoh, bilangan koordinasi Ag+ pada ion [Ag(NH3)2]+ adalah dua, bilangan
koordinasi Cu2+ pada ion [Cu(NH3)4]2+ adalah empat, dan bilangan koordinasi Fe3+ pada ion
[Fe(CN)6]3- adalah enam. Selain pada contoh di atas juga dapat dilihat dibawah ini.
Bilangan koordinat 4 dijumpai pada ion:
Be2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Pt2+, Pd2+, B3+, dan Al3+
Bilangan koordinat 6 dijumpai pada ion:
Fe2+, Co2+, Ni2+, Al3+, Co3+, Fe3+, Cr3+, Tr3+, Sn4+, Pb4+, Pt4+, dan Tr4+
Bentuk ion kompleks dipengaruhi oleh jumlah ligan, jenis ligan, dan jenis kation logam
transisi. Secara umum, bentuk ion kompleks dapat ditentukan melalui bilangan koordinasi.
Hubungan antara bilangan koordinasi terhadap bentuk ion kompleks dapat dilihat pada tabel
berikut :
Bilangan Koordinasi Bentuk Ion Kompleks
2 Linear
4 Tetrahedral atau Square Planar
6 Oktahedral
D. Atom atau Gugus lain
12
Atom atau gugus lain adalah atom atau gugus yang ada pada senyawa kompleks, atom atau
gugus itu dapat berupa kation dan anion.
Contoh senyawa kompleks :
[Cu(H2O)4]SO4
A B C D
Keterangan :
A = Atom pusat
B= Ligan
C= Bilangan Koordinasi
D= Atom lain/gugus lain
Ikatan antar ion pusat adalah ikatan koordinasi, dimana ligan bertindak sebagai basa lewis
(donor) pasangan electron dan ion pusat bertindak sebagai asam lewis (akseptor) pasangan
electron.
2.4 TATA NAMA SENYAWA KOMPLEKS
A. Tatanama Senyawa Kompleks Netral
1) Nama senyawa kompleks netral ditulis dalam satu kata.
2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan
3) Menulis atau menyebut nama atom pusat serta bilangan oksidasi dari atom pusatyang ditulis
dengan anggka Romawi. Dan bilangan oksidasi atom pusat yang harganya nol tidak perlu
dituliskan.
Contoh:
[Co(NH3)3(NO2)3] : triaminatrinotrokobaltt(III)
[Ni(CO)4] : Tetrakarbonilnikel
[Fe(CO)5] : Pentakarbonilbesi
[Fe(CO)2(NO)2] : Dikarbonildinitrosilbesi
[Co(CO)3(NO)] : Trikarbonilnitrosilkobalt
13
Keterangan: triaminatrinotrokobaltt(III) merupakan kompleks dengan biloks = 0, selain itu
merupakan kompleks dengan biloks 1.
B. Senyawa Kompleks Ionik
Senyawa kompleks ionik kation sebagai ion kompleks penamaannya adalah sebagai berikut:
1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion
2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki
3) Menulis atau menyebut nama atom pusat diikuti bilangan oksidasi yang ditulis dalam anggka
Romawi.
Selain cara di atas penamaan dapat dilakukan dengan cara berikut:
1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion
2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki
3) Menulis atau menyebut nama serta muatan dari ion kompleks yang ditulis dengan anggka
Arab.
Contoh
Kompleks Spesi yang ada Nama
[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ dan 4NH3 ion tetraaminatembaga(II), atau Ion
tetraaminatembaga(2+)
[Co(NH3)4Cl2]+ Co3+, 4NH3, dan 2Cl‾ ion tetraaminadiklorokobalt(II) atau ion
tetraaminadiklorokobalt(1+)
[Pt(NH3)4]2+ Pt2+, dan 4NH3 ion tetraaminaplatina(II) atau
iontetraaminaplatina(2+)
[Ru(NH3)5(NO2)]+ Ru2+, 5NH3, dan NO2‾ ion pentaaminanitrorutenium(II) atau ion
pentaaminanitrorutenium(1+)
Senyawa kompleks ionic, anion sebagai ion kompleks penamaannya adalah sebagai berikut :
1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion
2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki
3) Menulis atau menyebut nama atom pusat dalam bahasa latin dengan akhiran –um atau ium
diganti –at kemudian diikuti bilangan oksidasi atom pusat yang ditulis dalam anggka Romawi.
Selain cara di atas penamaan dapat dilakukan dengan cara berikut :
1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion
2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki
14
3) Menulis atau menyebut nama atom pusat dalam bahasa latin dengan akhiran –um atau ium
diganti –at kemudian diikuti muatan dari ion kompleks yang ditulis dengan angka Arab.
Contoh
Kompleks Spesi yang ada Nama
[PtCl4]2‾ Pt2+ dan 4Cl‾ Ion tetrakloroplatinat(I) atau ion tetrakloroplatinat(2-)
[Ni(CN)4]2‾ Ni2+ dan 4CN‾ Ion tetrasianonikelat(II) atau ion tetrasianonikelat(2-)
[Co(CN)6]3‾ Co3+ dan 6CN‾ Ion heksasianokobaltat(III) atau ion heksasianokobaltat(3-)
[CrF6]3‾ Cr3+ dan 6F‾ Ion heksafluorokromat(III) atau ion
heksasianofluorokromat(3-)
[MgBr4]2‾ Mg2+ dan 4Br‾ Ion tetrabromomagnesat(II) atau Ion tetrabromomagnesat(2-)
Senyawa kompleks ionik kation dan anion sebagai ion kompleks penamaannya adalah menulis
atau menyebut nama dan jumlah kation terlebih dahulu kemudian nama anion diikuti bilangan
oksidasi atom pusat yang ditulis dalam anggka Romawi atau menulis atau menyebut nama dan
jumlah kation terlebih dahulu kemudian nama anion diikuti muatan ion kompleks yang ditulis
dengan angka Arab.
Contoh
K3[Fe(CN)6]3‾ : Kalium heksasianoferat(III) atau kalium heksasianoferat(3-)
K4[Fe(CN)6] : Kalium heksasianoferat(II) atau kalium heksasianoferat(4-)
[CoN3(NH3)5]SO4 : Pentaaminaazidokobalt(III) sulfat atau Pentaaminaazidokobalt(2+)
sulfat
[Cu(NH3)4]SO4 : Pentaaminatembaga(II) sulfat atau Pentaaminatembaga(2+) sulfat
[Cu(NH3)4] [PtCl4] : Tetraaminatembaga(II) tetrakloroplatinat(II) atau tetraamina
tembaga(2+) tetrakloroplatinat(2-)
[Co(NH3)6]
[Cr(CN)6]
: Heksaaminakobalt(III) heksasianokromat(III) atau
heksasianokobalt(3+) heksasianokromat(3-)
15
2.5 PEMBUATAN SENYAWA KOMPLEKS
Apakah senyawa kompleks hanya dapat dibuat dari unsur transisi?
Pada awal perkembangan senyawa-senyawa kompleks atau senyawa koordinasi
umumnya dibuat dari unsur-unsur transisi sebagai atom pusat. Disamping itu, senyawa yang
dibentuk dari logam transisi selalu memiliki bilangan oksidasi atau tingkat oksidasi positif.
Namun kini senyawa kompleks atau senyawa koordinasi atom pusatnya tidak harus dari
unsur transisi. logam alkali, alkali tanah dan logam utama lainnya dapat digunakan sebagai atom
pusat untuk mensintesis senyawa komplek atau senyawa koordinasi. Misalnya NaCl yang
dikonsumsi sehari-hari dalam kuah masakan merupakan suatu kompleks. NaCl di dalam air
membentuk ion heksaaquanatrium(I), [Na(H2O)8]+. Ion tetrakloroaluminat(III) [AlCl]‾,
Be(NO3)2.4H2O dan BeSO4.4H2O yang mengandung ion komplek tetraaquaberilium,
[Be(H2O)4]2+, merupakan beberapa senyawa kompleks yang dibentuk dari unsur-unsur bukan
unsur transisi.
Dari contoh-contoh diatas dapat disimpulkan bahwa senyawa kompleks, tidak hanya
dibuat dengan unsur transisi sebagai atom pusat, tetapi dapat pula dibuat dengan unsur-unsur lain
atau unsur-unsur logam golongan utama.
Apakah atom pusat suatu kompleks hanya memiliki bilangan oksidasi berharga positif?
Awalnya senyawa kompleks yang berhasil disintesis selalu memiliki bilangan oksidasi
yang berharga positif. Berikut adalah beberapa contoh senyawa kompleks dengan bilangan
oksidasi ion pusat berharga positif.
Ion kompleks Atom pusat b.o atom pusat
[Co(NH3)6]3+ Co3+ +3
[Co(CN)6]3‾ Co3+ +3
[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ +2
[Fe(CN)6]3‾ Fe3+ +3
[Pd(NH3)4]2+ Pd2+ +2
[PtCl4]2‾ Pt2+ +2
Keterangan: b.o = bilangan oksidasi
16
Dari contoh di atas dapat disimpulkan bahwa atom pusat suatu kompleks tidak harus
memiliki bilangan oksidasi yang harganya positif. Atom pusat suatu kompleks dapat memiliki
bilangan oksidasi nol dan negatif. Berikut adalah contoh kompleks dengan bilangan oksidasi nol
dan harga bilangan oksidasi negatif.
Kompleks b.o atom pusat Kompleks b.o atom
pusat
[V(CO)6] 0 [V(CO)6] ‾ -1
[Cr(CO)6] 0 [Cr(CO)5]2‾ -2
[Fe(CO)5] 0 [Mn(CO)5] ‾ -1
[Co(Cp)2] 0 [Fe(CO)4]2‾ -2
[Ni(CO)4] 0 [Re(CO)4]3‾ -3
Keterangan: b.o = bilangan oksidasi
Catatan: CO adalah ligan karbonil, Cp ligan siklopentadienil dan NO adalah ligan nitrosil. Ketiga
ligan tersebut merupakan ligan netral.
2.6 SENYAWA ADISI
Suatu senyawa adisi atau senyawa molekular terbentuk jika sejumlah stoikiometris dua atau lebih
senyawa yang stabil direaksikan dan bergabung membentuk suatu senyawa yang baru.
Pembentukan sejumlah senyawa adisi diberikan dalam beberapa contoh berikut :
KCl + MgCl2 + 6H2O KCl.MgCl2.6H2O carnallite
K2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O kalium alum
CuSO4 + 4NH3 + H2O CuSO4.4NH3.H2O tetraammintembaga(II) sulfat monohidrat
(NH4)2SO4 + FeSO4 + 6H2O FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O Garam Mohr ` Fe(CN)2 +
4KCN Fe(CN)2.4KCN kalium ferosianida
17
Ada dua jenis senyawa adisi:
1. Garam Rangkap
Suatu garam rangkap cukup stabil dalam fase padatannya. Jika garam rangkap ini
dilarutkan dalam air, maka garam ini akan terurai menjadi ion-ion penyusunnya.Misalnya
jika kristal carnallite dilarutkan dalam air, maka dalam larutan akan terdapat ion-ion
penyusun kristal karnalit tersebut, yaitu K+, Mg+, dan Cl-.
2. Garam Kompleks
Berbeda dengan garam rangkap, jika garam kompleks dilarutkan ke dalam air, garam
tersebut tidak akan terurai menjadi ion-ion sederhana dari unsur penyusunnya, tetapi
terionisasi menjadi ion-ion kompleks. Misalnya saja jika senyawa CuSO4.4NH3.H2O
dilarutkan dalam air, maka senyawa tersebut tidak akan terurai menjadi ion Cu2+, tetapi akan
menghasilkan spesi terlarut berupa ion kompleks [Cu(H2O)2(NH3)4]2+ yang stabil. Senyawa-
senyawa yang mengandung ion kompleks semacam ini disebut sebagai senyawa kompleks.
Sifat-sifat kimiawi dari suatu senyawa kompleks ditentukan oleh konfigurasi elektron
dari logam pusat, sifat-sifat ligan, dan interaksi yang terjadi antara logam dengan ligan.
2.7 Reaksi Pada Senyawa Kompleks
Reaksi substitusi adalah reaksi di mana 1 arau lebih ligan dalam suatu kompleks digantikan oleh ligan lain. Karena ligan memiliki pasangan elektron bebas sehingga bersifat nukleofilik (menyukai inti atom), maka reaksi tersebut juga dikenal sebagai reaksi substitusi nukeofilik (SN).Berdasarkan mekanismenya reaksi substitusi dapat dibedakan menjadi :
1. SN1 (lim)2. SN13. SN24. SN2 (lim)
1. SN1 (lim) : substitusi nukleofilik orde-1 ekstrim
18
Mekanisme reaksi diawali dengan pemutusan salah satu ligan, ini berlangsung lambat sehingga merupakan tahap penentu reaksi (rate determining step). Dengan demikian konstanta laju reaksi (k) hanya dipengaruhi oleh jenis kompleks dan sama sekali tidak dipengaruhi oleh jenis ligan pengganti.Contoh :[Co(CN-)5(H2O)]2- + Y- ↔ [Co(CN-)5(Y-)]2- + H2ODiperoleh data harga k untuk berbagai ligan pengganti (Y-) sebagai berikut :ligan pengganti (Y-) k (detik-1)Br- I-
SCN-
N3-
H2O-
1,6 . 10-3 1,6 . 10-3
1,6 . 10-3
1,6 . 10-3
1,6 . 10-3
Mekanisme reaksi :[Co(CN-)5(H2O)]2- ↔ [Co(CN-)5]2- + H2O (lambat)[Co(CN-)5]2- + Y- ↔ [Co(CN-)5(Y-)]2- (cepat)Persamaan laju reaksi : r = k ([Co(CN-)5(H2O)]2-)
1. SN1 : substitusi nukleofilik orde-1
Pada tahap penentu laju reaksi terjadi pemutusan maupun pembentukan ikatan. Pada saat ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti sudah hampir putus sudah terjadi pembentukan ikatan (walaupun sangat lemah) antara ion pusat dengan ligan pengganti. Dengan demikian tahap penentu utama laju reaksi adalah pemutusan ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti dan hanya sedikit dipengaruhi oleh pembentukan ikatan antara ion pusat dengan ligan pengganti. Harga k terutama ditentukan oleh jenis ion kompleks, namun jika jenis ligan pengganti divariasi ternyata memberikan sedikit pengaruh seperti tersaji pada tabel berikut :ligan pengganti (Y-) K
[Ni(H2O)6]2+ [Co(H2O)6]2+
SO42- Glisin
Diglisinimidazol
1,5 0,91,21,6
2 2,62,64,4
1. SN2 : substitusi nukleofilik orde-2
Pada tahap penentu laju reaksi terjadi pemutusan maupun pembentukan ikatan. Pada saat ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti baru mulai melemah sudah terjadi pembentukan ikatan yang sudah hampir sempurna antara ion pusat dengan ligan pengganti. Dengan demikian tahap penentu utama laju reaksi adalah pembentukan ikatan antara ion pusat dengan ligan pengganti dan hanya sedikit dipengaruhi oleh pemutusan ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti.
1. SN2-lim : substitusi nukleofilik orde-2 ekstrim
Mekanisme reaksi diawali dengan pembentukan ikatan yang sempurna antara ion pusat dengan ligan pengganti, dilanjutkan dengan pemutusan ligan terganti. Dengan demikian zantara (intermediate) merupakan kompleks koordinasi 5. Konstanta laju reaksi (k) dipengaruhi baik
19
oleh jenis kompleks maupun oleh jenis ligan pengganti.
Contoh :[PtCl4]2- + X- ↔ [PtCl3X-]2- + Cl-
Mekanisme :[PtCl4]2- + X- ↔ [PtCl4X-]2- (lambat)[PtCl4X-]2- ↔ [PtCl3X-]2- + Cl- (cepat)Persamaan laju reaksi : r = k ([PtCl4]2-)2(X-)Untuk reaksi SN2 (lim) tersebut dapat disusun urutan laju reaksi untuk bebagai ligan pengganti (Y-), dimana perbandingan laju reaksi bilamana digunakan ligan PR3 : OR- = 107 : 1
Reaksi substitusi pada kompleks oktahedral pada umunya berlangsung melalui mekanisme SN1 dan SN1-lim (mekanisme disosiatif), sedang substitusi pada kompleks bujursangkar pada umunya berlangsung melalui mekanisme SN2 dan SN2-lim (asosiatif). Hal ini dapat dipahami mengingat kompleks koordinat 6 sudah cukup crowded dan tidak ada tempat lagi bagi ligan pengganti untuk bergabung sehingga dihasilkan kompleks koordinat 7. Adapun untuk kompleks bujursangkar masih tersedia ruangan yang cukup longgar bagi ligan pengganti untuk bergabung membentuk intermediate berupa kompleks koordinat 5.
2 Reaksi Redoks
Reaksi redoks (reduksi-oksidasi) adalah reaksi dimana terjadi perubahan btlangan oksidasi pada ion-ion pusatya. Berdasarkan mekanismenya dapat dibedakan menjadi 2, yaitu mekanisme bola dalam (inner sphere mechanism) dan mekanisme bola luar (outer sphere mechanism).
a. Mekanisme bola dalam (inner sphere mechanism)
Mekanisme bola dalam juga disebut mekanisme perpindahan ligan karena perpindahan elektron dalam reaksi ini juga disertai dengan perpindahan ligan. Selain itu juga dikenal sebagai mekanisme jembatan ligan karena kompleks teraktivasinya merupakan kompleks dimana ligan yang akan berpindah menjembatani dua ion pusat reaktan. Mekanisme ini terjadi antara dua kompleks di mana kompleks yang 1 innert dan yang lain labil.Contoh :[Co(NH3)5Cl]2+ + [Cr(H2O)6]2+ + 5H3O+ ↔ [Co(H2O)6]2+ + [CrCl(H2O)5]2+ + 5NH4
+
Dalam reaksi tersebut tejadi perpindahan elektron dari Cr(II) ke Co(III) disertai dengan perpindahan ligan Cl- dari Co(III) ke Cr(II). Jika dalam reaksi digunakan [Co(NH3)5
*Cl]2+ dan juga ditambahkan Cl- ke dalam larutan tenyata yang dihasilkan adalah [Cr*Cl(H2O)5]2+ dan bukan [CrCl(H2O)5]2+ , artinya Cl- yang terikat pada Cr adalah Cl- yang semula terikat oleh Co. Untuk menjelaskan hal itu, H.Taube mengusulkan bahwa kompleks teraktivasi merupakan kompleks dimana ligan yang akan berpindah menjembatani dua ion pusat reaktan, yaitu [(NH3)5Co-Cl-Cr(H2O)5]4+. Jadi Cl berfungsi sebagai “kabel” untuk perpindahan elektron dari Cr(II) ke Co(III) sehingga masing-masing berubah menjadi Cr(III) ke Co(II). Setelah terjadi perpindahan elektron jari-jari Cr mengecil (karena muatan positif bertambah), sebaliknya Co membesar (karena muatan positif berkurang). Akibatnya daya tarik Cr(III) terhadap ligan Cl- lebih besar dibanding daya tarik Co(II) terhadap ligan Cl- dan setelah ikatan putus Cl- terikat oleh Cr(III).Mekanisme :
20
[Co(NH3)5Cl]2+ + [Cr(H2O)6]2+ ↔ [(NH3)5Co-Cl-Cr(H2O)5]4+ + H2O[(NH3)5Co-Cl- Cr(H2O)5]4+ ↔ [(NH3)5Co]2+ + [Cl-Cr(H2O)5]2+
[(NH3)5Co]2+ + 5H3O+ + H2O ↔ [Co(H2O)6]2+ + 5NH4+
Fakta lain yang mendukung usulan Taube tersebut adalah bahwa jika digunakan ligan yang lebih konduktif (lebih polar atau memiliki ikatan rangkap, ternyata reaksi berlangsung lebih cepat :VI
- > VBr- > VCl-
V-CH=CH-CH-COO- > V-CH2-CH2-CH2-COO-
b. Mekanisme bola luar (outer sphere mechanism)
Dalam mekanisme ini hanya terjadi perpindahan electron dan tidak disertai dengan perpindahan ligan, sehingga juga dikenal sebagai mekanisme perpindahan electron. Mekanisme ini terjadi dalam reaksi antara 2 kompleks yang inert.
Contoh :[*Fe(CN)6]4- + [Fe(CN)6]3- → [*Fe(CN)6]3- + [Fe(CN)6]4-
Karena kedua kompleks bersifat innert, maka pelepasan berlangsung lambat. Adapun elektron, dapat berpindah dengan sangat cepat (jauh lebih cepat dari perpindahan ligan) ; oleh karena itu tidak mugkin terjadi kompleks teraktivasi jembatan ligan. Dalam hal ini akan ditinjau 2 kemungkinan mekanisme :
Kedua kompleks saling mendekat kemudian diikuti oleh perpindahan elektron dari Fe(III) ke *Fe(II). Jika hal ini terjadi maka akan tejadi kompleks *Fe(II) dengan ikatan logam-ligan yang perlalu pendek, dan kompleks Fe(III) dengan ikatan logam-ligan yang perlalu panjang. Kedua produk tersebut memiliki tingkat energi yang tinggi (tak stabil), sehinga diduga tidak tejadi.
Kedua kompleks terlebih dahulu membentuk ompleks yangh simetris. Ikatan logam-ligan pada *Fe(II) agak mengkerut sedang pada Fe(III) agak mulur. Hal ini juga memerlukan energi tetapi relatif sedikit. Setelah kedua kompleks bergeometri sama (keadaan teaktivasi elektron berrpindah dari Fe(III) ke *Fe(II) melalui ligan-ligan kedua kompleks yang saling berdekatan. Dugaan ini didukung oleh fakta bahwa jika perbedaan panjang ikatan logam-ligan dalam kedua kompleks semakin besar tenyata ternyata reaksi berlangsung semakin lambat.
Pereaksi K (pada suhu 25 oC)[*Mn(CN)6]4- + [Fe(CN)6]4- [*Fe(CN)6]3- + [Fe(CN)6]4-
[*Co(NH3)6]2+ + [Co(NH3)6]3+
> 106 mol detik-1 ≈ 105 mol detik-1
≈ 104 mol detik-1
V.3 Pengaruh Trans
21
Dalam reaksi substitusi pada kompleks platinum teramati bahwa laju reaksi sangat dipengaruhi oleh sifat gugus yang berada pada posisi trans dari ligan terganti. Ligan-ligan dapat diurutkan berdasarkan ”pengaruh trans”, yaitu kemampuan melabilkan ligan lain yang berada pada posisi trans untuk siap digantikan. Dalam daftar berikut ligan diurutkan mulai dari yang memiliki ”pengaruh trans” paling kuat, : CO, CN-, C2H4 > PR3, H-, RO > CH3
-, SC(NH2)2 > C6H5, NO2-, I-,
SCN- > Br- > Cl- > NH3, Py, RNH2, F- > OH- > H2O.
Contoh :Cl Cl Cl Cl Cl ClCl Cl NH3 Cl NH3 NH3
Cis
Penjelasan : - Pada penambahan pertama, NH3 menggantikan Cl di sembarang posisi- Pada penambahan kedua, karena Cl memiliki pengaruh trans lebih kuat dibanding NH3 maka salah satu ligan (selain NH3) yang berada pada posisi trans terhadap Cl digantikan oleh NH3 , sehingga diperoleh kompleks cis.
NH3 NH3 NH3 NH3 NH3 ClNH3 NH3 Cl NH3 Cl NH3
Trans
Penjelasan :- Pada penambahan pertama, Cl menggantikan NH3 di sembarang posisi- Pada penambahan kedua, karena Cl memiliki pengaruh trans lebih kuat dibanding NH3 maka salah satu ligan yang berada pada posisi trans terhadap Cl digantikan oleh NH3, sehingga diperoleh kompleks transWARNA WARNA KOMPLEMENHijau kekuningan HijauBiru kehijauanHijau kebiruanBiruBiru keunguan
Ungu kebiruan Ungu kemerahanMerahOranyeKuning keoranyeanKuning
BAB III
22
PENUTUP
3. 1. KESIMPULAN
Senyawa koordinasi adalah salah satu senyawa yang memegang peranan penting dalamkehidupan manusia. Senyawa ini terbentuk karena adanya ikatan antara ligan yang berperansebagai donor pasangan elektron (basa lewis) dengan ion pusat (logam) yang berperan sebagaiakseptor pasangan elektron (asam lewis).
Senyawa kompleks dibagi menjadi 4 yaitu: atom pusat, ligan, bilamgam koordinasi, dan
atom dam gugus lainnya.
A. Tatanama Senyawa Kompleks Netral
1) Nama senyawa kompleks netral ditulis dalam satu kata.
2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan
3) Menulis atau menyebut nama atom pusat serta bilangan oksidasi dari atom pusatyang ditulis
dengan anggka Romawi. Dan bilangan oksidasi atom pusat yang harganya nol tidak perlu
dituliskan.
B. Senyawa Kompleks Ionik
Senyawa kompleks ionik kation sebagai ion kompleks penamaannya adalah sebagai berikut:
1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion
2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki
3) Menulis atau menyebut nama atom pusat diikuti bilangan oksidasi yang ditulis dalam anggka
Suatu senyawa adisi atau senyawa molekular terbentuk jika sejumlah stoikiometris dua atau lebih
senyawa yang stabil direaksikan dan bergabung membentuk suatu senyawa yang baru.Senyawa
adisi terbagi 2 yaitu: garam rangkap dan garam kompleks.
SARANSaran untuk mahasiswa/pembaca :
1. Diharapkan dalam membaca makalah ini dengan penuh rasa introspeksi diri agar kita
semua mengerti akan arti dari apa yang kita baca.
2. Berdiskusilah kepada orang lain tentang apa itu senyawa komplek
DAFTAR PUSTAKA
Cotton dan Wilkinson.1984
23
Sukardjo,1999
Shriver, D.F dkk. 1940
Prakash,S dkk, 2000
Effendy.2007.Kimia Koordinasi Jilid 1.Malang:Bayumedia
Sukardjo.1992.Kimia Koordinasi.jakarta:Rineka Cipta
Oxtoby dkk. 2001. Prinsip-prinsip kimia modern 2.jakarta. Erlangga
http : // www.Ligan%20dan%20tata nama%20senyawa%20koordinasi.htm
http://elfafajri.blogspot.com/2011/06/senyawa-kompleks.html
24
Recommended