AhmadAndikaHimawan_21030112120021_Rabu1030 - Teknik ...

Senyawa kompleks
itu:
Ada ion logam
sebagai atom
pusat
Ada ligan yang
berupa anion
atau molekul
netral
Memiliki counter
ion supaya
senyawa dapat
dinetralkan
Ion Kompleks
Definisi
KIMIA ANORGANIK
RINGKASAN MATERI
Senyawa kompleks adalah senyawa yang mengandung paling tidak satu ion
kompleks. Ion kompleks terdiri dari satu atom pusat(central metal cation)
berupa logam transisi ataupun logam pada golongan utama, yang mengikat
anion atau molekul netral yang disebut ligan (ligands). Agar senyawa kom-
pleks dapat bermuatan netral, maka ion kompleks dari senyawa tersebut, akan
bergabung dengan ion lain yang disebut counter ion. Jika ion kompleks bermu-
atan positif, maka counter ion pasti akan bermuatan negative dan sebaliknya.
Bilangan koordinasi, geometri, dan ligan
Gambar 23.9 susunan dari senyawa kompleks
14 OKTOBER 2012
SENYAWA KOMPLEKS
Ion kompleks dideskripsikan sebagai ion logam dan beberapa jenis ligan yang terikat olehnya. Struktur
dari ion kompleks tergantung dari 3 karakteristik, yaitu bilangan koordinasi, geometri dan banyaknya
atom penyumbang setiap ligan:
PAGE 1 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
Bilangan koordinasi
Bilangan koordinasi adalah jumlah dari ligan-ligan yang terikat langsung oleh atom pusat.
Bilangan koordinasi dari Co 3+ dalam senyawa [Co(NH3)6] 3+ adalah 6, karena enam atom ligan (N
dari NH3) terikat oleh atom pusat yaitu Co 3+ . Umumnya, bilangan koordinasi yang paling sering
muncul adalah 6, tetapi terkadang bilangan koordinasi 2 dan 4 juga dapat muncul dan tidak me-
nutup kemungkinan bilangan yang lebih besar pun bisa muncul.
Geometri
Bentuk (geometri) dari ion kompleks
tergantung pada bilangan koordinasi
dan ion logam itu sendiri. Tabel 23.6
memperlihatkan bahwa geometri ion
kompleks tergantung pada bilangan
koordinasinya 2, 4, dan 6, dengan be-
berapa contohnya. Sebuah ion kom-
pleks yang mana ion logamnya mem-
iliki bilangan koordinasi 2, seperti [Ag
(NH3)2] + , memiliki bentuk yang linier.
Atom penyumbang(donor atom)
Tabel 23.6
Bilangan Koordinasi dan Bentuk dari beberapa ion kompleks
Ligan-ligan dari ion kompleks merupakan anion ataupun molekul netral yang menyumbang satu
atau lebih atomnya untuk berikatan dengan ion logam sebagai atom pusat dengan ikatan kovalen.
Ligan dikelompokkan berdasarkan jumlah dari atom penyumbangnya (donor atoms). Monodentat, bi-
dentat dan polidentat. Ligan monodentat seperti Cl - dan NH3 dapat menyumbang satu atomnya untuk beri-
katan. Ligan bidentat dapat menyumbang dua atomnya dan ligan polidentat dapat menyumbang lebih dari
dua atomnya.
Tabel 23.7
Beberapa
ligan dalam
senyawa
kompleks
PAGE 2 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
Menentukan Rumus dan Nama dari Senyawa Kompleks
Hal yang penting diingat dalam menuliskan rumus dari senyawa kompleks adalah:
1
Kation ditulis terlebih dahulu baru anion
Contohnya, dalam penamaan [Co(NH3)4Cl2]Cl, kita menamakan kation [Co(NH3)4Cl2] + dahulu sebelum
anion Cl - , sehingga namanya tetraamindiklorokobalt(III) klorida
2
Dalam ion kompleks, ligan harus diberi nama terlebih dahulu menurut urutan abjad, sebelum ion
logamnya. Contohnya dalam ion [Co(NH3)4Cl2] + , 4 ligan NH3 dan 2 ligan Cl - diberi nama dahulu sebelum
ion logamnya, seperti penamaan pada contoh pertama
3
Penamaan dari ligan. Jika ligan tersebut merupa-
kan anion, maka pada akhir kata diberi imbuhan “o”.
contohnya jika ligannya F - maka diberi nama fluoro.
Jika ligan berupa molekul netral, maka ada penamaan
khusus yang harus diingat.
4
5
6
Jumlah dari ligan dapat ditulis dengan imbuhan di-, tri-,tetra-,penta- dll
Biloks dari atom pusat ditunjukkan dengan bilangan romawi, jika atom pusat tersebut memiliki bi
loks lebih dari satu. Seperti pada contoh pertama
Jika ion kompleks berupa anion, maka ion logam sebagai atom pusat,
diberi imbuhan “at” pada akhir kata. Sedangkan jika ion kompleks berupa
kation, maka ion logam ditulis dalam bahasa Indonesia
CONTOH
Tentukan nama dari senyawa Na3[AlF6] !
Dalam senyawa tersebut mengandung Na + sebagai counter ion, dan [AlF6] 3- sebagai anion
kompleks. Anion kompleks tsb memiliki enam(hexa-) ion F - (fluoro) sebagai ligan, jadi kita
menamakannya heksafluoro. Ion kompleks berupa anion, jadi ion logam harus diberi im-
buhan “at” menjadi aluminat, sehingga menjadi heksafluoroaluminat. Aluminium hanya
memiliki 1 biloks sehingga tidak memerlukan romawi. Counter ion positif diberi nama dahu-
lu baru ion kompleksnya, sehingga nama senyawa dari Na3[AlF6] adalah
natrium heksafluoroaluminat.
PAGE 3 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
Sejarah:
Alfred Werner dan Teori Koordinasi
Zat yang sekarang kita sebut senyawa koordinasi telah dikenal selama hampir 200 tahun ketika kimiawan
muda Swiss Alfred Werner mulai mempelajarinya pada tahun 1980-an. Dia menyelidiki serangkaian sen-
yawa seperti kobalt, ditunjukkan pada Tabel 23.10. di dalam tabel semua mengandung satu ion kobalt(III),
tiga ion kloridadan sejumlah molekul ammonia. Pada saat itu tidak ada teori yang dapat menjelaskan
bagaimana senyawa dengan rumus kimia yang mirip bahkan sama persis, dapat memiliki sifat yang ber-
beda-beda.
Setelah dilakukan eksperimen oleh werner ternyata mucul gagasan baru dari werner. Werner mengusulkan
suatu ide kompleks koordinasi. Kompleks koordinasi memiliki atom pusat dikelilingi oleh molekul atau
anion yang berikatan secara kovalen dengan jumlah yang tetap. Kompleks koordinasi bisa dalam keadaan
netral atau bermuatan. Untuk membentuk netral maka kompleks harus bergabung dengan counter ion. Da-
lam gagasannya werner juga mengusulkan dua jenis valensi, valensi primer dan valensi sekunder. Valensi
primer dikenal dengan biloks atom pusat sedangkan valensi sekunder dikenal dengan bilangan koordinasi.
Padahal werner adalah seorang ahli kimia organik, namun dia sangat berjasa dibidang anorganik terutama
senyawa kompleks. Maka, atas jasanya itulah werner mendapat penghargaan nobel pada tahun 1913
PAGE 4 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
Isomerisasi dalam Senyawa Kompleks
Isomer struktur
Dua senyawa yang memiliki rumus kimia yang sama, tetapi dihubungkan dengan atom yang berbeda
disebut isomer struktur. Senyawa kompleks memiliki dua jenis isomer struktur yakni isomer koordinasi
(posisi) dan isomer rantai
Isomer koordinasi, terjadi pada saat susunan dari ion kompleks berubah tetapi senya-
wanya tetap. Isomer ini terjadi ketika ligan dan counter ion saling bertukar posisi, sep-
erti pada [Pt(NH3)4Cl2](NO2)2 dan [Pt(NH3)4(NO2)2]Cl2
Isomer rantai, terjadi ketika susunan dari ion kompleks tetap sama namun terikat pada
ligan dengan atom penyumbang (donor atom) yang berbeda. Beberapa ligan dapat beri-
katan dengan ion logam dengan 2 atom penyumbang (donor atom). Contohnya ion ni-
trit dapat berikatan dengan pasangan atom N tunggal ( nitro, O2N: ) atau dengan atom
O ( nitrito, ONO: ) sehingga membentuk isomer rantai. [Co(NH3)5(NO2)]Cl2 dan [Co
(NH3)5(ONO)]Cl2
Isomer ruang (stereoisomers)
Isomer ruang (stereoisomers) adalah senyawa yang memiliki ikatan antar atom yang sama tetapi letaknya
berbeda dalam dimensi ruang. Isomer ruang terbagi dari 2 jenis yaitu isomer geometri dan isomer optic
PAGE 5 OF 10

1
SENYAWA KOMPLEKS
Isomer geometri (cis-trans isomers), terjadi
jika atom atau sekelompok atom disusun berbeda dalam
ruang relatif terhadap ion logamnya. Contohnya [Pt
(NH3)2Cl2] dapat mempunya 2 isomer geometri, isomer
yang pertama, ligan yang sama saling berhadapan dalam satu sisi dinamakan cis-diaminadikloroplatina
(II), sedangkan isomer kedua, ligan yang sama saling bersebrangan dinamakan trans- diaminadikloroplati-
na(II)
2
Isomer optic, terjadi ketika sebuah molekul dan bayangannya tidak dapat saling tumpang tindih.
Ion kompleks yang berbentuk octahedral memiliki banyak isomer optic, ini bisa ditunjukkan dengan
merotasikan satu isomernya dan melihat apakah dapat saling tumpang tindih dengan isomer yang lainnya
(bayangannya).
PAGE 6 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
Dasar Teori untuk Pembentukan Ikatan dan Sifat dari Kompleks
Penerapan Teori Ikatan Valensi Pada Ion Kompleks
Teori ikatan valensi, sangat membantu dalam menjelaskan pembentukan ikatan dan struktur dalam golongan
utama. Ikatan valensi ini juga berguna untuk menjelaskan pembentukan ikatan pada ion kompleks. Pada
pembentukan ion kompleks, orbital dari ligan yang telah terisi, elektronnya berhibridisasi (overlap) ke
orbital ion logam yang masih kosong. Ligan menyumbang pasangan electron bebasnya(basa lewis) untuk
diterima oleh ion logam(asam lewis) untuk membentuk satu ikatan kovalen dari ion kompleks. Pada
umumnya, untuk senyawa kompleks, jenis hibridisasi pada ion logam(atom pusat) akan menentukan bentuk(geometri)
dari ion kompleks tersebut.
OKTAHEDRAL
Ion heksaaminkrom(III), [Cr(NH3)6] 3+ , menggambarkan
penerapan dari teori ikatan valensi untuk
kompleks berbentuk octahedral. Enam orbital
Cr 3+ yang belum terisi (2 orbital 3d, 1 orbital 4s, 3
orbital 4p) akan bergabung membentuk orbital
d 2 sp 3 dengan tingat energy yang sama, kemudian
6 molekul NH3 memberikan masing-masing satu
elektronnya untuk mengisi orbital yang masih
kosong. Electron dari orbital 3d yang tidak berpasangan
akan membuat ion kompleks menjadi
paramagnetic SEGI EMPAT DATAR
TETRAHEDRAL
Ion logam yang mempunyai subkulit d yang terisi
penuh, seperti Zn 2+ , biasanya akan membentuk
kompleks tetrahedral. Contohnya ion [Zn(OH)4] 2- .
1 orbital 4s dan 3 orbital 4p dalam Zn 2+
berhibridisasi membentuk empat orbital sp 3 .
Ion logam dengan orbital d 8 biasanya akan membentuk
ion kompleks berbentuk segi empat datar. Contohnya
dalam ion [Ni(CN)4] 2- . 1 orbital 3d, 1 orbital 4s, dan 2
orbital 4p dalam Ni 2+ akan bergabung membentuk empat
orbital dsp 2 . Di dalam orbital d 8 dari Ni 2+ , terdapat
dua orbital yang setengah penuh, untuk membentuk
hibridisasi dsp 2 , maka electron dari salah satu orbital
akan mengisi orbital lainnya dan membiarkan satu orbital
kosong. Orbital kosong ini akan bergabung
dengan orbital 4s dan 4p membentuk dsp 2 . Sifat dari
ion kompleks ini adalah diamagnetic karena semua
PAGE 7 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
Teori Medan Kristal
Teori medan kristal (Bahasa Inggris: Crystal Field Theory), disingkat CFT, adalah sebuah model yang
menjelaskan struktur elektronik dari senyawa logam transisi yang semuanya dikategorikan sebagai kompleks
koordinasi. CFT berhasil menjelaskan beberapa sifat-sifat magnetik, warna, entalpi hidrasi, dan
struktur spinel senyawa kompleks dari logam transisi, namun ia tidak ditujukan untuk menjelaskan ikatan
kimia
Pemisahan Orbital d (splitting)
Diagram energy dari orbital menunjukkan bahwa semua orbital d memiliki energy
yang lebih tinggi dalam bentuk kompleks dibandingkan dalam bentuk keadaan
bebas. Ini disebabkan gaya tolak menolak dari ligan yang saling berdekatan. Tetapi,
akan terjadi pemisahan energy orbital, antara 2 orbital d yang memiliki energy
yang lebih tinggi dengan dengan 3 orbital lainnya. Orbital yang lebih tinggi dinamakan
orbital eg, dan orbital yang lebih rendah dinamakan orbital t2g
Pemisahan energy dalam orbital ini disebut efek medan Kristal, dan perbedaan
energy antara eg dan t2g disebut energy pemisahan. Energy pemisahan ini dipengaruhi
oleh ligan. Semakin kuat ligan, maka energy pemisahan semakin besar
dan sebaliknya. Besarnya energy pemisahan ini yang nantinya akan
mempengaruhi warna dan sifat magnetic dari kompleks
PAGE 8 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
Warna kompleks logam transisi
Warna-warna cerah yang terlihat pada ke-
banyakan senyawa koordinasi dapat dijelaskan
dengan teori medan kristal ini. Jika orbital-d dari
sebuah kompleks berpisah menjadi dua ke-
lompok seperti yang dijelaskan di atas, maka
ketika molekul tersebut menyerap foton dari ca-
haya tampak, satu atau lebih elektron yang be-
rada dalam orbital tersebut akan meloncat dari
orbital-d yang berenergi lebih rendah ke orbital-d yang berenergi lebih tinggi, menghasilkan keadaam at-
om yang tereksitasi. Perbedaan energi antara atom yang berada dalam keadaan dasar dengan yang berada
dalam keadaan tereksitasi sama dengan energi foton yang diserap dan berbanding terbalik dengan gelom-
bang cahaya. Karena hanya gelombang-gelombang cahaya (λ) tertentu saja yang dapat diserap (gelombang
yang memiliki energi sama dengan energi eksitasi), senyawa-senyawa tersebut akan memperlihatkan
warna komplementer (gelombang cahaya yang tidak terserap)
Sifat magnetic dari ion kompleks
Ion kompleks memiliki sifat magnetik. Sifat magnetik ini disebab-
kan adanya subkulit d yang tidak terisi penuh pada ion
pusatnya. Ion kompleks yang memiliki elektron yang tidak ber-
pasangan pada diagram pemisahannya bersifat paramagnetik dan
dapat ditarik oleh medan magnet. Sedangkan ion kompleks yang
memiliki elektron berpasangan pada diagram pemisahannya bersi-
fat diamagnetik dan dapat ditolak oleh medan magnet.
PAGE 9 OF 10

SENYAWA KOMPLEKS
KESIMPULAN
Senyawa kompleks terdiri dari ion kompleks dan counter ion pembuat netral. Ion kompleks mempunyai
atom pusat yang mengikat ligan berupa molekul netral atau anion dimana memiliki satu atau lebih atom
penyumbang untuk berpasangan. Bentuk senyawa kompleks yang paling sering dijumpai adalah octahedral.
Rumus kimia dan penamaan dari senyawa kompleks mengikuti aturan yang ditetapkan. Alfred Werner
adalah orang yang pertama kali menemukan struktur dari senyawa kompleks. Senyawa kompleks
dapat memperlihatkan fenomena isomerisasi, bisa berupa stereoisomer ataupun constitutional isomers.
Teori medan Kristal menjelaskan warna dan sifat kemagnetan dari kompleks. Karena dipengaruhi oleh
ligan-ligan disekitarnya, energy pada orbital d terpisah. Besarnya energy pemisahan tergantung dari ion
logam dan kekuatan dari ligannya. Semakin kuat ligannya maka semakin besar energy pemisahannya dan
sebaliknya
PAGE 10 OF 10
AHMAD ANDIKA HIMAWAN
Teknik Kimia UNDIP 2012
Email: rici.blackmoore@gmail.com