unsur golongan transisi dan senyawa koordinasi elemen transisi
DESCRIPTION
GoTRANSCRIPT
Unsur Golongan Transisi dan Senyawa koordinasi Elemen
Transisi
1. SIFAT UNSUR TRANSISI
Golongan utama dan golongan transisi memiliki sifat fisik yang jelas. Semua
golongan utama per periode dari kiri ke kanan memiliki deretan logam ke non logam.
Sementara golongan transisi semuanya terdiri dari logam. Semua unsur golongan
utama yang membentuk senyawa ionik tidak seberwarna senyawa ionik yang dibentuk
oleh unsur di golongan transisi. Unsur di golongan utama rata – rata bersifat
diamagnetik, sementara unsur – unsur di golongan transisi rata – rata bersifat
paramagnetik.
2. KONFIGURASI ELEKTRON LOGAM TRANSISI dan IONNYA
Unsur di blok d- yang terdapat pada golongan B berlangsung dalam 4 seri yang
terletak di periode 4 sampai 7 antara unsur terakhir blok ns [golongan IIA ] dan unsur
pertama blok np (Grup IIIA). Setiap seri mewakili mengisi dari lima orbital d dan,
dengan demikian, berisi sepuluh unsur. Terletak diantara anggota pertama dan kedua
dari seri transisi blok d dalam Periode 6 dan 7 adalah unsur-unsur transisi dalam,
dimana orbital f ada. Di periode 6 dan 7 ,konfigurasi yang terkondensasi termasuk
sublevel :
[gas mulia] ( - 2) ( – 1) ,dengan = 6 atau 7
Parsialnya (tingkat-valensi) konfigurasi elektron untuk elemen blok tidak termasuk
inti gas mulia dan diisi sublevel dari :
( )
Seri golongan transisi pertama adalah terletak di periode 4 yang dimulai dari
scandium [Ar] 4s 2 3d
l . Chromium dan copper adalah dua unsur pengecualian untuk
susunan umum : orbital dan dalam Cr keduanya setengah terisi untuk memberi
[Ar] ,dan dalam Cu setengah terisi untuk memberi [Ar] . Alasan
dari pengecualian ini melibatkan pengisian dalam energi relatif dar orbital dan
sebagai elektron ditambahkan seluruh seri dan stabilitas yang tidak biasa dari
setangah terisi dan pengisian sublevel . Ion logam transisi terbentuk melalui hilangnya
elektron sebelum elektron ( ) Ion-ion logam yang berbeda dengan
konfigurasi elektron yang sama seringkali mempunya sifat yang mirip .Seperti
contoh , dan
Table 23.1 menunjukkan sebuah susunan umum di dalam angka dari elektron-elektron
yang tidak berpasangan (atau orbital setengah terisi). Seperti yang terlihat, konfigurasi
electron dari atom transisi logam yang berkolerasi dengan sifat fisik unsur, seperti
berat jenis dan keelektronegatifan, karena konfigurasi electron dari ion lah yang
menentukan sifat suatu senyawa.
3. SIFAT ATOM dan SIFAT FISIKA dari UNSUR TRANSISI
Sifat atom dari unsur golongan transisi dan golongan utama memiliki banyak
perbedaan, yaitu:
1. Ukuran Atom
Ukuran atom semakin kecil sepanjang periode. Perubahan secara perlahan dan terus
menerus sepanjang golongan utama disebabkan karena elektron yang bertambah pada
orbital terluar. Penurunan ukuran atom pada seluruh rangkaian logam transisi
pertama-tama stabil kemudian menurun secara drastis. Elektron d mengisi orbital
dalam, sehingga membuat elektron terluar berkembang. Hasilnya, elektron terluar 4s
tidak ditarik lebih dekat.
2. Elektronegativitas
Electronnegativitas biasanya meningkat sepanjang periode, tetapi pada unsur transisi
menunjukkan perubahan yang relatif kecil.
3. Energi ionisasi
Energi ionisasi unsur golongan utama pada periode 4 menaik secara bertahap dari kiri
ke kanan. Karena elektron menjadi lebih sulit dihapus dari perlindungan yang buruk
dan menaikkan muatan inti. Namun, energi ionisasi pertama meningkat relatif sedikit
karena elektron dalam 3d terlindungi dengan efektif (Gambar 23.3C)
Kecenderungan unsur transisi secara vertikal berbeda dengan golongan utama
Ukuran atom. Seperti yang diekspetasikan, ukuran atom meningkat dari
periode 4 sampai ke periode . Hal ini terjadi pada golongan utama, tapi tidak
pada golongan transisi, dimana perubahan ukuran ini tidak terlihat pada
periode 5 sampai periode 6. Ingat bahwa lantanida dengan sublevel 4f yang
terpendam muncul di periode 5 sampai periode 6. Penyusutan ekstra yang
dihasilkan dari peningkatan muatan inti karena penambahan 14 proton disebut
kontraksi lantanida. Secara kebetulan ini penurunan adalah sama dengan
kenaikan normal antara periode, sehingga periode 5 dan periode 6 unsur
transisi memiliki sekitar ukuran atom yang sama.
Kecenderungan vertikal elektronegativitas terlihat di sebagian besar golongan
transisi berlawanan dengan kecenderungan di golongan utama. Di sini, kita
melihat peningkatan elektronegativitas dari Periode 4 sampai Periode 5. tapi
kemudian tidak ada peningkatan lebih lanjut dalam Periode 6 (Gambar 23.4B).
Meskipun dari atas ke bawah dari suatu golongan, ukuran atom sedikit meningkat
dan muatan inti meningkat lebih banyak.
Energi ionisasi. Peningkatan relatif kecil dalam ukuran dikombinasikan dengan
peningkatan relatif yang besar dalam muatan inti juga menjelaskan mengapa energi
ionisasi pertama umumnya menurunkan golongan transisi (gambar 23.4C).
kecenderungan ini juga bertentangan dengan pola pada golongan utama.
Densitas: ukuran atom dan volume berkebalikkan dengan densitas. Di sepanjang
perioda, densitas meningkat, kemudian mendatar, dan akhirnya sedikit naik turun di
akhir deretan (gambar 23.4D). dibawah golongan transisi, densitas meningkat drastis
karena volume atom berubah sedikit dari periode 5 ke 6, tapi massa atom meningkat
secara signifikan. Hasilnya, deretan periode 6 mengandung beberapa elemen-elemen
terpadat yang terkenal.
4. SIFAT KIMIA LOGAM TRANSISI
Seperti sifat atom dan sifat fisika logam transisi, sifat kimia elemen-elemen transisi
sangat berbeda dari elemen – elemen golongan utama.
Oksidasi. Salah satu sifat kimia dari golongan logam transisi adalah memiliki
bilangan oksidasi lebih dari 1. Contohnya, dalam bentuk senyawa, Vanadium
memiliki 2 bilangan oksidasi, Cr memiliki 3 bilangan oksidasi. Elektron pada
orbital ns dan (n-1)d memiliki energy yang cukup kuat, unsur transisinya dapat
menggunakan semua atau beberapa elektronnya untuk berikatan. Bilangan oksidasi
terbesar berada pada unsur golongan 3B sampai 7B. Biloksnya terlihat ketika
unsurnya membentuk kelektronegatifan yag besar dengan oksigen atau fluor.
Perilaku Logam dan Reduksi Kekuatan. Ukuran atomdan tingkat oksidasi memiliki
pengaruh besar pada sifat dari ikatan dalam senyawa logam transisi. Ikatan ion
lebih menonjol untuk tngkat oksidasi yang lebih rendah kovalen yang lebih
menonjol untuk tingkat yang lebih tinggi.
Tabel 23.3 menunjukkan potensial elektroda standart periode 4 logam transisi
dalam keadaan oksidasi +2 dalam larutan asam. Logam transisi memiliki lapisan
oksida yang memungkinkan reaksi cepat hanya dengan air panas atau uap panas.
Warna dan Magnet Senyawa. Paling utama kelompok senyawa ion adalah warna
kurang karena ion logam memiliki tingkat terluar yang penuh (konfigurasi elektron
gas mulia). Dengan orbital energi hanya jauh lebih tinggi untuk menerima elektron
terlepas, ion tidak menyerap cahaya tampak. Sebaliknya, elektron dalam terisi
sebagian sublevel d dapat menyerap panjang gelombang terlihat dan pindah ke
sedikit lebih tinggi energi orbital d. Akibatnya, banyak senyawa logam transisi
memiliki warna yang mencolok. Pengecualian adalah senyawa dari skandium.
titanium (IV), dan seng, yang tidak berwarna karena ion logam mereka memiliki
baik kosong sublevel d.
Sifat magnetik juga terkait dengan hunian sublevel. Ingat bahwa zat paramagnetik
memiliki atom atau ion dengan elektron yang tidak berpasangan yang
menyebabkan ia akan tertarik ke medan magnet luar. Zat diamagnetik hanya telah
dipasangkan elektron, sehingga tidak terpengaruh.
Sifat kimia dalam sebuah golongan. Kenaikan reaktivitas seiring dengan turunnya
unsur dalam satu golongan, begitu pula berkurangnya energy ionisasi pertama,
tidak terjadi pada golongan logam transisi. Berdasarkan chromium, menunjukkan
sebuah pola (Tabel). Energi ionisasi terjadi kenaikan seiring dengan turunnya unsur
dalam golongan, dimana hal tersebut meyebabkan 2 logam berat kurang reaktif
dibanding logam lebih ringan.
5. UNSUR TRANSISI DALAM
Lantanida –cerium hingga lutetium- terletak di antara lanthanium dan hafnium di
blok-d ketiga golongan transisi. Di bawahnya terdapat 14 aktinida yang radioaktif,
thorium hingga lawrensium, yang terletak di antara actinium dan rutherfordium.
Lantanida dan aktinida disebut unsure transisi dalam karena sering ditemukan,
ketujuh orbital di 4f dan 5f mereka terisi.
Lantanida. Lantanida seringkali disebut sebagai unsure langka bumi, karena
ketersediannya yang jarang ditemukan bersama oksida. Namun sebenarnya tidak
langka seluruhnya. Cerium menempati urutan ke 26 di alam, 5 kali lebih sering
ditemui dari timah. Semua lantanida berwarna mengkilap, logam dengan titik didih
tinggi. Sifat kimia mereka menunjukkan kemiripan yang sangat besar sehingga
lantanida sulit dipisahkan. Banyak lantanida memiliki konfigurasi elektron dasar
[Xe] 6s 24f
x5d
0, dimana x adalah variasi dari seluruh seri. Senyawa lantanida dan
campuran mereka memiliki banyak kegunaan. beberapa oksida digunakan untuk
kacamata hitam dan kacamata Tinting tukang las dan untuk menambahkan warna
pada lapisan serbuk fluorescent pada layar TV.
Aktinida. Semua aktinida itu radioaktif. Seperti lntanida, aktinida memiliki banyak
kesamaan sifat fisika dan sifat kimia dengan lantanida. Aktinida yang telah
diisolasi adalah keperakan dan kimia reaktif dan. seperti lantanida. membentuk
senyawa yang sangat berwarna. Aktinida dan lantanida memiliki konfigurasi
elektron terluar-sama. meskipun keadaan oksidasi + 3 adalah karakteristik dari
aktinida, karena untuk lantanida
CATATAN: Ada duam macam unsur transisi dalam. Lantanida (4f) memiliki oksidasi umum
+3 dan sifat mirip. aktinida
(5f) bersifat radioaktif. Semua aktinida memiliki oksidasi +3; beberapa, termasuk
uranium, memiliki negara yang lebih tinggi juga.
6. HAL HAL PENTING DARI BEBERAPA LOGAM TRANSISI
Perak. Perak merupakan salah satu jenis mata uang logam { 1B (II) } digunakan
untuk barang perhiasan dan piring perak, karena memiliki logam murni yang sangat
halus untuk digunakan, dalam pembuatan mata uang Stering perak digunakan
pencampuran tembaga, zaman dulu perak digunakan sebagai koin namun sekarang
secara umum tidak digunakan lagi kebanyakan orang menggunakan campuran
tembaga-nikel. Perak merupakan penghantar konduktivitas listrik yang tinggi di
dalam suatu unsur tetapi tidak digunakan dalam pemasangan kawat, karena tembaga
lebih murah dan lebih mudah didapatkan. Pada zaman dulu perak ditemukan
didalam bongkahan emas sehingga terkadang bercampur dengan emas dikarenakan
kedua unsur itu inert yang tidak akan bereaksi.
Mangan. Unsur mangan, keras dan berkilauan, seperti vanadium dan krom, yang
kebanyakan dipakai untuk camburan baja. Jumlah yang sedikit (1%) membuat baja
mudah untuk roll, forge, dan weld. Baja terbuat dari 12% Mn yang cukup keras yang
digunakan untuk naval armor, front-end loader buckets(lihat digambar), dan objek
baja yang sangat keras. Jumlah mangan yang kecil ditambahkan pada kaleng
minuman dan campuran perunggu untuk membuatnya lebih kaku dan lebih kuat
dengan baik. Kimia dari mangan mirip dengan kromium di beberapa hal. Logam
bebas sedikit reaktif dan dengan mudah mereduksi H+ dari asam, membentuk pink-
pucat Mn2+
Mn(s) + 2H+(aq) Mn2+(aq) + H2(g) Eo = 1.18 V
Kromium. Kromium adalah sangat mengkilap , logam keperakan , yang namanya
( dari chroma Yunani, " warna" ) mengacu pada senyawanya yang penuh warna.
Baja " Stainless " sering berisi sebanyak 18 % dari beratnya adalah kromium dan
sangat tahan terhadap korosi .Dengan enam elektron valensi ( [ Ar ] 4s1, 3d5 ) .
kromium menjadi mungkin pada semua keadaan kemungkinan oksidasi positif , tetapi
tiga yang paling penting adalah +2 , +3 , dan +6.
Merkuri. Merkuri sudah ditemukan sejak dulu karena HgS, yang merupakan bijih
bakunya, seara alami menghasilkan pigmen merah yang langsung dapat digunakan
dalam reaksi redoks di bawah panasnya api. Ion sulfida, yang merupakan pereduksi
dalam proses, telah muncul sebagai bagian dari bijih.
HgS (s) + O2 (g) Hg (g) + SO2 (g)
Gas Hg terkondensi pada permukaan dingin terdekat. Nama Latin hydrargyrum
(perak cair) merupakan deskripsi yang paling cocok untuk merkuri, satu-satunya
perak berwujud cair dalam suhu ruangan. Ada dua alasan untuk peristiwa ini. Pertama,
karena struktur kristal yang terdistorsi, setiap atom merkuri dikelilingi oleh 6, bukan
12 atom terdekat. Kedua, sublevel d yang terisi penuh menyisakan dua 6s elektron
bebas untuk ikatan logam. Maka dari itu, ikatan antar atom merkuri adalah relatif, dan
jarang, dan akibatnya, padatannya akan rusak pada suhi 38,90C.
7. SENYAWA KOORDINASI
Kebanyakan aspek khusus pada logam transisi adalah ikatan koordinasi (disebut juga
ikatan kompleks). Zat ini setidaknya memiliki satu ion kompleks, suatu senyawa yang
memiliki logam kation di pusat (bisa logam transisi atau logam utama) yang berikatan
dengan molekul dan dengan anion yang disebut ligan. Dalam menjaga muatan agar
tetap netral pada ikatan koordinasi, ion kompleks umumnya berikatan dengan ion lain,
yang disebut ion penetral.
Senyawa koordinasi, disini ditampilkan sebagai model (atas), gambar perspektif
(tengah), formula kimia (bawah), biasanya terdiri dari ion kompleks dan ion
berlawanan untuk menetralisir. Ion kompleks mempunyai io logam pusat yang
dikelilingi oleh ligan. A. Ketika padatan [CO(NH)3]6]Cl3 larut, ion kompleks dan ion
berlawanan terpisah,tetapi ligan tetap terikat dengan ion logam. 6 ligan mengelilingi
ion logam memberikan ion segi8 geometri. B, ion kompleks dengan pusat ion logam
d8, mempunyai 4 ligan dan segiempat planar geometri.
Senyawa koordinasi bersifat seperti elektrolit didalam air: ion kompleks dan ion
berlawanan saling berpisah. Tetapi ion kompleks bersifat seoerti ion poliatomik: ligan
dan ion logam pusat tetap saling mengikat. Jadi, seperti yang ditunjukkan pada
gambar 23.9A, 1 mol [CO(NH)3]6]Cl3 menghasilkan 1 mol ion [CO(NH)3]63+
dan 3
mol ion Cl-.
Ion kompleks: Bilangan koordinasi, Ligan dan Geometri
Ion kompleks: Nomor koordinasi, geometri dan ligan. Ion kompleks dideskripsikan
oleh ion logam dan nomer & tipe ligan yang melekat.struktur ini menghubungkan 3
karakteristik – nomer koordinasi, geometi, dan nomer atom yang diberi setiap ligan
Nomer koordinasi. Nomer koordinasi adalah nomer atom ligan yang secara langsung
terikat dengan pusat ion logam dan dan spesifik untuk memberi ion logam dalam
kondisi kedudukan dan ikatan oksidari tertentu. Nomer koordinasi ion CO3+
pada
[CO(NH3)6]3+
adalah 6, karena 6 atom ligan (N dari NH3) saling berikatan. Nomor
koordinasi ion Pt4+
pada ion kompleks adalah 6. Tembaga (II) memiliki nomer
koordinasi 2,4, atau 6 pada ion kompleks yang berbeda. Umumnya, bilangan
koordinasi yang paling umum pada ion kompleks adalah 6, tetapi 2 dan 4 paling
sering muncul dan beberapa yang lebih tinggi juga diketahui
Geometri. Bentuk ion kompleks tergantung pada nomer koordinasi dan sifat ion
logam. Tabel 23.6 menunjukkan kaitan geometri dengan nomer koordinasi 2,4,dan 6,
dengan masing-masing contoh. Ion kompleks yang merupakan ion logam mempunyai
nomer koordinasi yaitu 2, seperti [Ag(NH3)2]+ adalah linear. Nomer koordinasi 4
muncul pada kedua geometri – planar segi empat pada tetrahedral. Kebanyak ion log
d8 dari planar segi 4, digambarkan pada gambar 23.9B. ion d
10 membentuk ion
tetrahedral kompleks. Bilangan koordinasi hasil dalam octahedral geometri seperti
yang ditunjukkan oleh [Co(NH3)6]3+ di gambar 23.9 A. Perhaatikan kesamaan
dengan beberapa bentuk molekul di teori VSEPR.
Donor atom per ligan. Ligan dari ion kompleks berupa molekul atau anion dengan
satu atau lebih atom donor yang masing-masing mendonasikan sepasang electron
kepada ion logam untuk membentuk ikatan kovalen. Karena setidaknya mereka
mempunyai satu pasangan electron bebas, donor atom sering dating dari grup 5A, 6A,
7A. Ligan diklasifikasikan dalam hal jumlah donor atom, atau “teeth”. Bahwa setiap
penggunaan untuk berikatan dengan ion logam pusat. Monodentat, menggunakan
atom donor tunggal, Ligan bedintat mempunyai dua atom donor yang masing-masing
berikatan untuk ion logam. Ligan polidentat mempunyai lebih dari dua atom donor.
Tabel 23.7 menunjukkan beberapa ligan di senyawa koordinasi.
8. Rumus dan Nama Koordinasi Senyawa
Ada tiga aturan penting untuk menulis formula koordinasi senyawa, dua yang pertama
yang sama untuk menulis formula dari senyawa ionik:
1. kation ini ditulis sebelum anion.
2. bertanggung jawab atas kation seimbang dengan muatan anion.
3. Dalam ion kompleks, netral ligan ditulis sebelum ligan anionik, dan rumus untuk
seluruh ion ditempatkan dalam tanda kurung.
Sebuah senyawa kompleks kation memiliki ion kontra anionik, dan anion kompleks
memiliki ion kontra kationik. Sangat mudah untuk menemukan muatan ion logam
pusat. Misalnya, dalam
K2 [Co (NH 3 HCI 4], dua ion K + kontra menyeimbangkan muatan anion kompleks
[Co (NH 3 HCI 4 f-, yang berisi dua NH 3 molekul dan empat ion Cl- sebagai
librarian gands. Kedua NH] netral, empat Cl memiliki muatan total 4-, dan
Seluruh ion kompleks memiliki muatan 2 -, sehingga meta pusat] ion harus Co 2 +:
Charge ion kompleks = Charge ion logam + muatan total ligan
2- = Charge ion logam + [(2 X 0) + (4 X 1-)]
Jadi, Charge ion logam = (2-) - (4-) = 2 +
RINGKASAN
Kromium dan Mangan meningkatkan resisten korosi dan kepadatan pada baja. Mereka
merupakan jenis logam transisi yang memiliki beberapa bilangan oksidasi. Elektronegativitas
adalah kemampuan sebuah unsur dengan bilangan oksidasi yang bervariasi untuk menarik
elektron ikatan. Elektronegativitas meningkat dengan bertambahnya bilangan oksidasi, unsur-
unsur bertindak sebagai metal (semua oksida dan ionik) dengan elektron positif dan sebagai
nonmetal (oksida asam atau asam yang mengandung anion) dengan elektron negatif. Cr dan
Mn menghasilkan H2 dalam keadaan asam. Cr (VI) mengalami reaksi pengembunan dehidrasi
yang sensitif terhadap pH. Cr (VI) dan Mn (VII) keduanya merupakan oksidator kuat dari
keadaan normalnya. Bilangan oksidasi yang paling penting pada perak adalah +1. Perak
halida sensitif terhadap cahaya dan dipakai pada fotografi. Merkuri adalah metal satu-satunya
yang berbentuk cairan pada suhu ruangan, melarutkan banyak metal lainnya sebagai bahan
penting. Ion Merkuri(I) adalah diatomik dan memiliki ikatan kovalen metal-metal. Unsur dan
ikatannya adalah beracun dan dapat terakumulasi kedalam rantai makanan.
ISOMER PADA SENYAWA KOORDINASI
Isomer adalah campuran beberapa rumus kimia dengan beda komposisi dalam bab seyawa
organik dengan mendiskusikan banyak aspek dari isomer. Hal ini sangat membantu dalam
pembahasan saat ini gambar 23.10 menjelaskan gambaran umum beberapa isomer dalam
senyawa koordinasi
Isomer structural
Perbedaan ikatan atom
Isomer Stereo
Perbedaan susunan
Koordinasi isomer
ligan dan counter-
ion berubah
Mendonorkan atom
yang berbeda
Geometri ( cis-trans)
Isomers
(diastereomers)
Perbedaan susunan
antar ion logam
Optical isomers
(enantiomers)
Nonsuperimposable
Mirror images
Atom serupa tapi tak sama dua senyawa dengan rumus serupa,namun atom yang di berikan
berbeda dan di sebut isomer structural. Koordinasi senyawa memperlihatkan dua type isomer
constutional satu melibatkan perbedaan komposisi pada ion kompleks yang kedua melibatkan
penyumbang atom pada ligan
1. Isomer koordinasi terjadi ketika komposisi dan ion kompleks berubah namun bukan
senyawa. Satu cara jenis isomer ini terjadi ketika ligan dan posisi ion pengganti
berlawanan seperti (Pt(NH3)4Cl2) (NO2)2 dan (Pt(NH3)4(NO2)2)Cl2 didalam senyawa
pertama ,ion Cl- adalah ligan dan ion NO2 adalah ion pengganti ,yang kedua peranan
terbalik. Cara yang lain dari keisomeran jenis ini terjadi dalam senyawa dua ion
kompleks dimana dua pasang ligan dalam satu senyawa yang terbalik dalam lainnya
seperti (Cr(NH3)6)(Co(CN)6) dan (Co(NH3)6)( Cr(CN)6)
Catatan : NH3 adalah ligan dar Cr3+ dan satu senyawa dan Co3+ di senyawa lainnya
2. Isomer yang berikatan terjadi ketika komposisi dari ion kompleks mengandung
bentuk yang sama, tetapi donor atom ligan yang ada ikut berubah. Sebuah ligan dapat
mengikation logam yang terbawa dari dua donor atom. Sebagai contoh, ion nitrit
dapat mengikat sebuah ikatan tunggal dari salah satu atom N (nitro, O2N;) atau satu
dari atom O(nitrito, ONO:) untuk memberi ikatan isomer, pada ikatan
pentaamminenitrocobalt(III) klorida (Co(NH3)5(NO2)Cl2). Dan ikatan isomer merah
pentamminenitritocobalt(III) klorida (Co(NH3)5(NO2)Cl2)
Stereoisomer: Perbedaan pengaturan tempat atom. Stereoisomer adalah senyawa yang
memiliki koneksi atom yang sama tetapi pengaturan spasial yang berbeda dari atom. Dua
jenis kita bahas untuk senyawa organik, yang disebut
geometris dan optik isomer,
1. Isomer geometris (juga disebut isomer cis – trans dan, kadang-kadang,
diastereomer) terjadi ketika atom atau sekumpulan atom disusun berbeda di
ruang relatif terhadap ion logam pusat. Sebagai contoh, bujur sangkar
[Pt (NH3) 2Cl 2] memiliki dua susunan, yang menimbulkan dua senyawa yang
berbeda (Gambar 23.11A). Isomer dengan ligan identik yang sejajar satu sama lain
adalah cis diamindikloroplatinum (II), dan yang lain dengan ligan identik yang
berseberang satu sama lain adalah trans-diamindikloroplatinum (II), perilaku biologis
keduanya sangat berbeda. Kompleks oktahedral juga menunjukkan isomer cis-trans
(Gambar 23.l1B). Isomer cis dari [Co (NH3) 4Cl2] + ion memiliki dua ligan Cl- yang
berjajar satu sama lain dan berwarna violet, sedangkan isomer trans memiliki dua
ligan tersebut yang berseberangan dari satu sama lain dan berwarna hijau.
2. Isomer optik (juga disebut enansiomer) terjadi ketika molekul dan bayangan yang
pencerminannya tidak dapat ditumpangkan (lihat Gambar 15,8-15,10. pp. 627-628).
Tidak seperti jenis isomer, yang memiliki sifat fisik yang berbeda, isomer optik secara
fisik identik dalam segala hal kecuali satu: arah di mana mereka memutar
bidang cahaya yang terpolarisasi. Ion kompleks oktahedral menunjukkan banyak
contoh isomer optik, yang dapat kita amati dengan memutar satu isomer dan melihat
jika itu adalah superimposibel terhadap isomer lainnya (bayangannya). Misalnya,
seperti yang Anda dapat lihat pada Gambar 23.12A, dua struktur (I dan II) dari [Co
(en)2CL2] +, ion cis - dichlorobis(etilendiamin)kobalt(III), adalah bayangan cermin
dari satu sama lain. Putar struktur I 180 sekitar sumbu vertikal, dan Anda
mendapatkan III. Ion Cl-
RINGKASAN
Senyawa Koordinasi terdiri dari ion kompleks dan ion kontra. Ion kompleks memiliki ion
logam pusat yang terikat pada ligan netral atau anionik, yang memiliki satu atau lebih atom
donor yang masing-masing memberikan pasangan elektron. yang paling umum adalah
geometri oktahedral (enam atom ligan ikatan). Rumus dan nama koordinasi senyawa
mengikuti aturan yang sistematis. Werner mendirikan struktural dasar senyawa koordinasi.
Senyawa ini dapat menunjukkan isolat konstitusional merism (koordinasi dan linkage) dan
stereoisomerisme (geometris dan optik).
TEORI DASAR IKATAN dan SIFAT SENYAWA KOMPLEKS
Di bab ini , kita mempertimbangkan model yang ditangani, di cara yang berbeda, beberapa
kunci fitur komplek : mengapa logam – ligan membentuk ikatan , mengapa lebih menyukai
geometri tertentu, dan mengapa senyawa kompleks berwarna dan sering bersifat
paramagnetik. Seperti yang kamu lihat ikatan kovalen di senyawa lain, lebih dari satu model
sering dibutuhkan untuk menceritakan seluruh ceritanya.
Aplikasi teori ikatan valensi untuk ion senyawa kompleks
Teori ikatan valensi (VB) yang membantu menjelaskan ikatan dan struktur di senyawa
golongan utama juga digunakan untuk mendiskripsikan ikatan di ion senyawa kompleks. Di
formasi di ion senyawa kompleks, mengisi orbital ligan yang kosong dan saling tumpang
tindih. Ligan (basa lewis) memberikan pasangan elektron dan ion logam (asam lewis)
meneranya untuk membentuk satu dari iktan kovalen dari senyawa kompleks. Sebuah ikatan
yang mana satu atom dalam kontribusi ikatan pasangan elektron disebut sebagai ikatan
kovalen koordinasi, meskipun, sekali membentuk, itu identik dengan setiap ikatan kovalen
tunggal. Ingat bahwa konsep VB hibridisasi mengusulkan pencampuran kombinasi tertentu
s, p, dan orbital d untuk memberikan set orbital hibrida, yang memiliki geometri tertentu.
Demikian pula, untuk senyawa koordinasi,model mengusulkan bahwa jumlah dan jenis
logam-ion orbital hibrid ditempati oleh pasangan mandiri ligan menentukan geometri ion
kompleks. Mari kita bahas kombinas iorbital yang menyebabkan oktahedral, bujur sangkar,
dan geometri tetrahedral.
Bentuk oktahedral kompleks, sebuah hexaamminechromium (III) ion, [Cr (NH3) 6] 3+
mengilustrasikan penerapan teori dari VB ke sebuah kompleks (Gambar 23.13) enam
energi orbital kosong terendah dari ion Cr3+
- dua 3d, satu 4s, dan tiga 4p- bercampur dan
menjadi enam equivalen d2sp
3 dimana gabungan orbitalnya berada di pojok octahedral. Enam
molekul NH3 mendonasikan pasangan bebas dari nitrogen mereka untuk menjadi bentuk
enam ikatan logam-ligan. Tiga electron yang tidak berpasangan 3d dari pusat ion Cr3+
([Ar]
3d 3), yang membuat paramagnetik ion kompleks. Tersisa orbital yang belum tergabung.
Ion persegi planar Kompleks Logam dengan iklan 8 konfigurasi biasanya
membentuk persegi kompleks planar (Gambar 23.14). di dalam ion [Ni(CN)4]2-
, untuk
contohnya, model ini mengajukan orbital satu 3d, satu 4s, dua 4p orbital dari Ni2+
bercampur
dan membentuk empat dsp2 orbital gabungan. Yang pusatnya berada di pojk persegi dan
menerima satu pasangan electron dari setiap empat ligan CN- .
lihat konfigurasi elekctron dasar pada ion Ni2+, bagaimanapun menimbulkan
pertanyaan penting: bagaimana bisa Ni2+ menawarkan orbital 3d yang kosong untuk
menerima pasangan bebas 3d delapan electron 3d terletak pada tiga kotak dan dua kotak yang
terisi setengah penuh. Rupanya konfigurasi d8
dari Ni2+
, electron yang berada di orbital yang
setengah penuh berpisah dan meninggalkan satu orbital 3d yang kosong. Hal ini menjelaskan
bahwa ion kompleks bersifat diamagnet, tidak ada electron yang tidak berpasangan, selain itu
butuh energy yang diperoleh menngunakan orbital 3d untuk berikatan di orbital hybrid yang
lebih besar daripada energy yang dibutuhkan untuk mengatasi penolakan dari pasangan
elaktron 3d.
Ion tetrahedral Kompleks. Logam yang terisi penuh di orbital d, seperti Zn2 +
([Ar] 3d 10), sering membentuk tetrahedral kompleks (Gambar 23,15). Untuk ion
kompleks [Zn (OH)4] 2-,
misalnya, teori VB mengusulkan bahwa terendah yang
tersedia Zn 2 +
orbital-satu 4s dan tiga 4p digabung menjadi empat orbital hibrid SP3
titik dengan pendatang tetrahedron dan ditempati oleh empat pasangan mandiri, satu
dari setiap empat OH- ligan.
Pemisahan orbital d- dalam ligan oktahedral
Model kristal menjelaskan bahwa sifat hasil kompleks dari pemisahan energi orbital
d- yang tumbuh dari interaksi elektrostatis antara ion logam dan ligan – ligan. Sampel
ini mengasumsikan bahwa bentuk ion kompleks adalah akibat dari daya tarik
elektrostatik antara logam kation dan muatan negatif dari ligan. Muatan negatif ini
baik parsial, seperti ligan netral polar (NH3) atau penuh seperti muatan negatif di
anion (Cl-). Ligan mendekati ion logam saling tegak lurus x, y, dan z sumbu, yang
meminimalkan energi keseluruhan sistem.
Sebuah diagram energi orbital menunjukkan bahwa semua lima orbital d lebih tinggi
di
energi dalam membentuk kompleks daripada dalam ion logam bebas karena tolakan
dari ligan mendekat, tetapi energi orbital terbelah, dengan energi dua orbital d
lebih tinggi daripada tiga lainnya (Gambar 23,18). Kedua energi yang lebih tinggi
orbital disebut eg orbital, dan tiga yang energi yang lebih rendah adalah orbital t2g
Pemisahan energi orbital disebut efek medan kristal. dan-perbedaan dalam energi
antara t2g dan egset orbital adalah energi pemisahan dalam kristal
Penjelasan tentang Warna dalam logam transisi.
Senyawa koordinasi ditentukan oleh perbedaan energi (Ll) antara
t 2g dan eg orbital dalam ion kompleks mereka. Ketika ion menyerap cahaya dalam
rentang terlihat, elektron melompat dari tingkat energi t 2g yang lebih rendah untuk
semakin tinggi e g .
Observasi kedua meperbolehkan kita untuk menderetkan ligan menjadi sebuah seri
spektrokimia dengan menganggap untuk kemampuan mereka untuk dipisahkan energy d-
orbital. Sebuah seri ringkas,bergerak dari ligan yang lemah (kecil pemisahan,kecil ke ligan
yang kuat(besar pemisahan, besar ), adalah ditunjukkan gambar 23.22. dengan
menggunakan seri ini, kita bisa memprediksi besar relatifnya untuk octahedral kompleks dari
ion metal yang sama. Walaupun ini sulit untuk diprediksi warna sebernarnya dari sebuah
pemeberian komples, kita bisa menentukan apakah sebuah kompleks akan menyerap panjang
gelombang lebih panjang atau lebih pendek dari komples lain didalam seri.
Menjelaskan bagian magnet dari logam kompleks transisi. Pemisahan dari energi level
mempengaruhi bagian magneting dengan berefek dengan bilangan pasangan elektron bebas
dari ion logam pada orbital d. Berdasarkan aturan Hund, elektron menempati orbital pertama
selama memiliki nilai energi yang sama. Ketika semua orbital energi terendah terisi sebagian,
elektron selanjutnya dapat
Memasuki salah satu orbital yang terisi sebagian dan berpasangan
Menempati bagian kosong, energi orbital yang lebih tinggi dengan
Walaupun, masa relatif dari Epairing dan ditentukan dengan terisinya orbital d. Pola
pengisian orbital, dalam aturan, berdasarkan bilangan elektron yang tidak berpasangan dan
Jadi, kebiasaan ion.