DownLoaD

MAKALAH KIMIA KOORDINASI
Kromium 1,5 difenilkarbazida
Oleh:
Eka Ratri Noor W (0610920018)
Indah Ardiningsih (0610920028)
Trias Istina R. (0610920054)
Rosita Ardhyasari (0610923058)
Vivin Sarwenda P. (0610923066)
Yudha Ikoma I. (0610920060)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2008
1

RINGKASAN
Kromium dalam jumlah kecil dapat ditetapkan secara kolorimetri dalam
larutan basa sebagai kromat; uranium dan serium mengganggu, tetapi vanadium kecil
pengruhnya. Transmitans larutan diukur pada 365 – 370 nm atau dengan pertolongan
filter yang transmisi maksimumnya ada dalam daerah ungu. Suatu metode yang lebih
peka adalah dengan menggunakan 1,5-difenil karbazida CO(NH.NHC6H5)2; dalam
larutan asam (sekitar 0,2 M) kromat memberikan senyawa ungu yang dapat larut
dengan reagensia ini.
Molybdenum (VI), vanadium (V), Merkurium dan Besi mengganggu; jika ada
permanganat dapat disingkirkan dengan mendidihkan dengan sedikit etanol. Jika
anagka banding vanadium terhadap kromium tidak melebihi 10 banding 1, dapat
diperoleh hasil yang hampirr benar dengan membiarkan larutan itu selama 10 – 15
menit setelah penambahan reagensia, karena warna vanadium difenilkarbazida cukup
cepat menghilang. Vanadat dapat dipisahkan dari kromat dengan menambahkan
oksina kedalam larutan dan mengekstrak pada pH sekitar 4 dengan kloroform; kromat
tetap berada dalam larutan air. Baik vanadium maupun besi dapat diendapkan dalam
larutan asam dengan kuferon dan dengan demikian dipisahkan dari kromium (III).
2

RESUME
Small amount of chromium can be determine by colorimetric as chromate in
base solution as chromat; uranium and cerium disturb those complex compound but
vanadium has small influence. Liquid transmittance measured by 365-370 nm or by
force of filter which a maximum transmission in a purple area. A more sensitive
method by using 1,5-diphenylcarbazide CO(NH.NHC6H5)2, in acid solution (about
0,2 M) chromate is purple compound that able to dissolve with this reagent.
Molybdenum (VI), vanadium (V), mercury and Iron disturb those complex
compound, its also permanganate. permanganate can be removed by boil it in small
amount of ethanol. If ratio vanadium with chromium is not over than 10 : 1, we can
obtain the almost exact result by let it about 10 – 15 minutes after adding the reagent,
because vanadium diphenylcarbazide’colour can be out rapidly. Vanadat can be
removed from chromate by adding oxina in the solution and extracted with
chloroform in pH about 4; both vanadium and iron can be precipitate with cupheron in
a acid solution. Therefore it can be separate from chromium(III).
3

Pertanyaan
1. Bagaimana struktur dan sifat kompleks kromium difenilkarbazida dan struktur
pengompleks 1,5-difenilkarbazida?
2. Bagaimana kestabilan kompleks kromiun difenilkarbazida ?
3. Bagaimana hibridisasi dan pembentukan warna dari kompleks kromium
difenilkarbazida ?
4. Bagaimana jika ligan difenilkarbazida diganti dengan ligan lain, atau jika logam
pusat diganti dengan logam lain ?
5. Bagaimana isomerisasi yang mungkin ada pada kompleks kromium
difenilkarbazida ?
Jawaban:
1. Pengompleks 1,5-difenilkarbazida (DiPC) merupakan suatu molekul dengan
rumus C13H14N4O yang memiliki berat molekul 242,28 g/mol. Reagen ini
digunakan dalam penentuan kromium, Cr (VI), dari suatu larutan dimana akan
dibentuk suatu molekul kompleks dengan kromium tersebut. Jenis reagen ini
dalam pembentukan kompleks berperan sebagai ligan dimana ligan ini bersifat
bidentat yang akan menyumbangkan dua atom donor dalam pembentukan
ikatan. Sifat ligan ini yaitu sebagai akseptor π yang baik dimana memiliki
ikatan rangkap dua dan atom N yang sangat elektronegatif serta cenderung
bersifat stabil. Ligan ini juga memilki lone pair untuk berikatan dengan atom
pusat sehingga bersifat sebagai donor σ. Struktur reagen pengompleks
tersebut yaitu:
4

Gambar. 1,5-difenil karbazida
Kompleks kromium difenil karbazida dibentuk oleh molekul Cr (VI) dengan reagen
pengompleks 1,5-difenilkarbazida. Ligan DiPC terletak pada 6 posisi dalam geometri
oktahedral. Struktur kompleks yang terbentuk yaitu:
O HN
C
N
H
H
N
O
C NH
N
N N
Cr
N
N
N
HN
C
NH
Gambar. Kromium difenil karbazida
Selain itu, terdapat struktur lain yang diusulkan adalah struktur dimana Cr berada
diantara delokalisasi cincin benzen. Struktur ini dihasilkan dari penggunaan difraksi
sinar x untuk mengidentifikasi senyawa kompleks ini.
O
5

Kompleks ini apabila ditinjau dari
Segi ukuran
Merupakan kompleks yang stabil dikarenakan memilki ligan yang berukuran
besar dan bidentat yang cenderung akan mengkoordinasi atom pusat yang
sama sehingga akan menghasilkan kompleks yang lebih sempit atau lebih
rapat. Adanya atom pusat Cr yang berukuran besar dan ligan yang juga besar
akan memberikan efek tolakan yang sama besar sehingga dapat menyebabkan
kompleks ini akan stabil apabila berada dalam bentuk oktahedral.
Faktor elektronik
Atom pusat Cr merupakan d 0 yang mengalami hibridisasi dan akan
menghasilkan bentuk oktahedral. Ligan DiPC yang berifat sebagai akseptor π,
pada oktahedral akan terletak pada 6 sisi yang sama sehingga akan bersifat
menstabilkan kompleks.
2. Sifat kompleks kromiun difenilkarbazida yang memliki geometri berbentuk
oktahedral sangatlah stabil dikarenakan bentuk ini memiliki
Jari-jari atom pusat yang besar (ukuran besar) sehingga kompleks akan
stabil
Memilki muatan yang besar sehingga gaya tarik elektrostatik antara
atom pusat dengan ligan semakin kuat. Akibatnya ligan akan semakin
tertarik dekat ke atom pusat yang menyebabkan struktur lebih stabil
Ligan DiPC merupakan ligan yang besar sehingga sifatnya juga akan
menstabilkan kompleks yang terbentuk
3. Hibridisasi kompleks kromium difenilkarbazida adalah:
6

24Cr : [Ar] 3d 5 4s 1
24Cr(VI) : [Ar] 3d 0 4s 0
sp 3 d 2
oktahedral
Senyawa kompleks ini memiliki warna ungu yang menyerap sinar pada
panjang gelombang 540 nm dan absorptivitas 40000 dm 3 g -1 cm -1 .
Terbentuknya warna pada kompleks ini karena adanya transisi elektronik dari
kompleks tersebut. Selama orbital d pada atom pusat Cr tidak berisisi elektron
maka transisi elektronik yang terjadi bukanlah transisi d-d orbital. Warna yang
terjadi berasal dari reaksi transfer muatan (charge transfer) dalam molekulnya,
dimana foton menaikkan elektron ke tingkat energi orbital molekul yang lebih
tinggi. Yaitu, elektron yang digunakan untuk membentuk ikatan Cr dengan
ligan difenilkarbazida dinaikkan ke orbital d kosong dari Krom. Transfer
muatan yang dihasilkan adalah bertipe LMCT (Ligan to Metal Charge
Transfer). LMCT ini berasal dari ligan yang kaya elektron yaitu DiPC dan
logam yang miskin elektron (elektropositif) yaitu Cr 6+ . Adanya LMCT ini
lebih berpengaruh terhadap warna kompleks karena transfer muatan ini lebih
kuat pengaruhnya dari pada transisi d-d. Pada kompleks tersebut, transisi
transfer muatan merupakan aturan Laporte yang diperbolehkan dan spin yang
diperbolehkan. Transisi ini berasal dari keadaan dasar singlet ke keadaan
tereksitasi. Transisi ni menyerap panjang gelombang yang akan menghaslkan
warna komplemen berupa warna ungu.
4. Apabila ligan DiPC digantikan dengan ligan yang lain maka kestabilan
kompleks juga akan berubah begitu pula apabila ion pusat Cr diganti dengan
ion pusat yang lain.
Atom pusat diganti dengan atom yang berada pada satu periode
misalnya Vanadium yang akan mengganggu proses pembentukan
kompleks.
Cr 6+ = d 0
7

V 2+ = d 3
Jari-jari V 2+ lebih kecil daripada Cr 6+ sehingga dengan adanya ligan
DiPC yang berukuran besar akan menyebaban tolakan elektron pada
kompleks V-DiPC yang berbentuk oktahedral akan semakin besar
sehingga kompleks yang terbentuk kurang stabil apabila dibandingkan
dengan V 2+ yang berukuran besar. Oleh karena itu, ion pusat yang akan
dipilih oleh ligan DiPC untuk membentuk kompleks yang stabil adalah
Cr 6+ . Adanya sifat yang sangat stabil dari kompleks Cr-DiPC ini akan
menyebabkan ion pengganggu tersebut dapat dipisahkan melalui
pelarutan, pengendapan, maupun penambahan reagen lain dengan ion
pengganggu tersebut.
Ligan DiPC apabila terganggu dengan ligan air (H2O)
Jika ligan diganti dengan H2O maka akan mempengaruhi kestabilan
kompleks Cr-DiPC yang terbentuk. Dilihat dari ukuran ligannya, ligan
H2O merupakan ligan yang berukuran kecil yang akan cenderung
membentuk struktur okatahedral dengan tolakan antar ligan kecil.
Selain itu, Ligan H2O merupakan ligan monodentat yang berperan
sebagai π donor dan σ donor. Sebagai π donor, ligan ini kurang
meyukai elektron dan memiliki ∆ yang kecil. Sehingga dengan ligan
H2O, kompleks yang terbentuk akan memperoleh kestabilan dengan
struktur tetrahedral, apalagi logam pusat Cr berukuran kecil dan
bermuatan positif besar. Namun, dengan bilangan koordinasi 6 dan 6
ligan yang terikat. Maka struktur tetrahedral tidaklah memungkinkan,
struktur yang memungkinkan adalah oktahedral. Sehingga
pembentukan kompleks Cr dengan ligan H2O cenderung tidak stabil.
Oleh karenanya, pada pembentukan kompleks Cr-DiPC gangguan
pendesakan ligan oleh air dapat diabaikan.
8

R1-R3
5. Kompleks kromium difenil karbazida mmiliki isomer konformasi yaitu:
Isomer Konformasi :
R1 N R2 N N
Cr
N
N
R1-R2
N
N
R 3
N N
Cr
N
N
R3-R2
R N
2
N
R 1
N N
Cr
R N
N
2
N R3
N N
Cr
N
N
R 3
N
N
R 1
R 2
R 1
R 2
R 3
R 3
R 1
Difenilkarbazida adalah ligan yang tidak bermuatan sehingga dapat di subtitusi
dengan dua ligand H2O dengan mekanisme model interchange assosasi, I-a:
Cr(DiPC)3 + 2H2O Cr(DiPC)3-2H2O Cr(DiPC)2(H2O)2 + DiPC
9

DiPC dapat digantikan dengan 2 ligan H2O melalui mekanisme interchange
asosiasi. Dengan mekanisme secara umum dapat digambarkan sebagai berikut
:
10

O
H
N C
HN N
NH
O
C N N
Cr
N
N H
H 2O
H
2O
O
O HN
H
N C
N
NH
C N N
Cr
N
N
N N
H
C NH
6+
HN
2H 2O
+
O
6+
11

KESIMPULAN
Berdasarkan hasil peninjauan dapat disimpulkan bahwa pengompleks DiPC
merupakan reagensia yang digunakan dalam penentuan kromium, Cr (VI) yang
akan dibentuk menjadi senyawa kompleks dengan kromium tersebut. Dimana
reagensia ini merupakan ligan yang bersifat bidentat yang menyumbangkan dua
elektron dalam ikatannya. Senyawa ini merupakan geometri oktahedral sp 3 d 2 .
Kompleks ini memiliki warna ungu dengan menyerap sinar panjang gelombang
540 nm. Kestabilan dari kompleks akan berubah jika ligan DiPC diganti dengan
ligan yang lain begitu juga jika atom pusat diganti dengan yang lain. Jika atom
pusat diganti dengan vanadium yang satu periode dengan kromium dimana
mempunyai jari- jari lebih kecil daripada kromium sehingga dengan adanya ligan
DiPC yang berukuran besar akan menyebaban tolakan elektron pada kompleks V-
DiPC yang berbentuk oktahedral akan semakin besar sehingga kompleks yang
terbentuk kurang stabil jika dibandingkan dengan V 2+ yang berukuran kecil. Oleh
karena itu ion pusat yang digunakan untuk membentuk kompleks stabil adalah
Cr 6+ , sehingga ion pengganggu dapat dipisahkan. Jika ligan diganti dengan H2O
maka akan mempengaruhi kestabilan kompleks Cr-DiPC, dimana ligan H2O
merupakan ligan bidentat yang berperan sebagai π donor dan σ donor. Sebagai
akseptor, ligan ini kurang meyukai elektron dan memiliki ∆ yang kecil sehingga
kompleks yang terbentuk akan memperoleh kestabilan dengan struktur tetrahedral.
Namun, dengan bilangan koordinasi 6 dan 6 ligan yang terikat, sehingga struktur
yang mungkn adalah oktahedral sehingga pembentukan kompleks Cr dengan ligan
H2O cenderung tidak stabil.
12

DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, 2008, ARENES, http://chemistry.lsu.edu/stanley/webpub/4571-
Notes/chap8-arenes.doc
Anonymous, 2008, INCORPORATION OF CHROMIUM (II) ION OF S-BRIDGED
POLYNUCLEAR STRUCTURES,
http://www.tulips.tsukuba.ac.jp/limedio/dlam/B14/B1447582/3.pdf
Anonymous, 2008, isomerization, http://en.wikipedia.org/wiki/Isomerization
Anonymous, 2008, KONFIGURASI ELEKTRON,
http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektron
Anonymous, 2008, KROM, http://www.chem-is-
try.org/index.php?sect=belajar&ext=anorganik08_03
Anonymous, 2008, PROLINE ISOMERIZATION EXPERIMENT,
http://www.umich.edu/~protein/AP/pro.html
Anonymous, 2008, REACTION COORDINATES OF BIOMOLECULAR
ISOMERIZATION, http://www.pnas.org/content/97/11/5877.full?ck=nck
Anoymous, 2008, AROMATICS, http://www.uop.com/objects/47%20Isomar.pdf
Deiseroth, H. J., 2008, KOORINATION AND SPESIAL MATERIALS
CHEMISTRY , http://www.uni-
siegen.de/fb8/ac/hjd/lehre/master/coordchem2.pdf
Gineyts, E., et all, 2000, RACEMINATION AND ISOMERIZATION OF TYPE
COLLAGEN C-TELOPEPTIDES IN HUMAN BOND AND SOFT
TISSUES: ASSESSMENT OF TISSUE TURNOVER,
http://www.biochemj.org/bj/345/0481/3450481.pdf
Zumdahl’s, 2008, TRANSITION METAL,
http://www.utdallas.edu/~parr/chm1315/Zumd20.ppt
13