1MAKALAH 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 KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG

2008

2RINGKASAN

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).

3RESUME

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 diphenylcarbazidecolour 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).

4Pertanyaan

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 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 . Struktur reagen pengompleks tersebut yaitu:

5Gambar. 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:

CrN

N N

N

N

N

HNC NH

O

NH

C

O

HN

NHC

OHN

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.

6Kompleks ini apabila ditinjau dari

Segi ukuranMerupakan 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 elektronikAtom pusat Cr merupakan d0 yang mengalami hibridisasi dan akan

menghasilkan bentuk oktahedral. Ligan DiPC yang berifat sebagai akseptor , 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:

724Cr : [Ar] 3d5 4s1

24Cr(VI) : [Ar] 3d0 4s0

sp3d2

oktahedral

Senyawa kompleks ini memiliki warna ungu yang menyerap sinar pada

panjang gelombang 540 nm dan absorptivitas 40000 dm3 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 Cr6+. 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.

Cr6+ = d0

8V2+ = d3

Jari-jari V2+ lebih kecil daripada Cr6+ 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 V2+ yang berukuran besar. Oleh karena itu, ion pusat yang akan

dipilih oleh ligan DiPC untuk membentuk kompleks yang stabil adalah

Cr6+. 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 donor dan donor. Sebagai 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.

95. Kompleks kromium difenil karbazida mmiliki isomer konformasi yaitu:

Isomer Konformasi :

Cr

N

N N

N

N

N

R1

R3

R2

R1-R2

Cr

N

N N

N

N

N

R1

R2

R1

R2

R3-R2

Cr

N

N N

N

N

NR2

R3

R3

R2

R1-R3

Cr

N

N N

N

N

N

R1

R3

R1

R3

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

10

DiPC dapat digantikan dengan 2 ligan H2O melalui mekanisme interchange

asosiasi. Dengan mekanisme secara umum dapat digambarkan sebagai berikut

:

11

CrN

N N

N

N

N

HNC NH

O

NH

C

O

HN

NHC

OHN

2H2O

CrNN N

NHNC NH

O

NH

CO

HN

H2OH2O

6+

+

6+

12

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 sp3d2.

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 V2+ yang berukuran kecil. Oleh

karena itu ion pusat yang digunakan untuk membentuk kompleks stabil adalah

Cr6+, 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 donor dan 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.

13

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

Zumdahls, 2008, TRANSITION METAL,

http://www.utdallas.edu/~parr/chm1315/Zumd20.ppt