PENULIS :

1. Sus Indrayanah, S.Si

2. Dr. rer. nat. Irmina Kris Murwani

ALAMAT :

JURUSAN KIMIA ITS SURABAYA

JUDUL :

STUDI SPEKTROSKOPI UV-VIS DAN INFRAMERAH SENYAWA KOMPLEKS

INTI GANDA Cu-EDTA

Abstrak :

Senyawa kompleks inti ganda Cu-EDTA telah berhasil disintesis melalui reaksi antara

tembaga sulfat dan etilendiamintetraasetat (EDTA). Dari metode variasi kontinu didapatkan

rumus molekul senyawa kompleks dengan perbandingan Cu dan EDTA sebesar 3 : 2.

Pembentukan senyawa kompleks Cu-EDTA optimum pada pH 2.7. Kristal hasil sintesis

dikarakterisasi dengan spektroskopi UV-Vis dan inframerah. Senyawa kompleks inti ganda

Cu-EDTA memiliki panjang gelombang maksimum sebesar 740 nm dan serapan khas yang

menunjukkan vibrasi logam-ligan muncul pada bilangan gelombang di bawah 500 cm-1

.

Kata kunci : Tembaga (II), etilendiamintetraasetat (EDTA), spektra Cu-EDTA

MAKALAH

STUDI SPEKTROSKOPI UV-VIS DAN INFRAMERAH SENYAWA KOMPLEKS

INTI GANDA Cu-EDTA

PENDAHULUAN

Senyawa koordinasi merupakan salah satu senyawa yang memegang peranan penting

dalam kehidupan manusia. Senyawa ini terbentuk karena adanya ikatan antara ligan yang

berperan sebagai donor pasangan elektron (basa Lewis) dengan ion pusat (logam) yang

berperan sebagai akseptor pasangan elektron (asam Lewis). Penelitian tentang sintesis

senyawa koordinasi juga semakin beragam. Salah satunya adalah penelitian tentang senyawa

kompleks sebagai katalis. Dari beberapa penelitian telah dilaporkan bahwa senyawa kompleks

tembaga memiliki peranan penting pada proses katalitik, yaitu sebagai active site katalis.

Senyawa kompleks tembaga, (HLCu2Cl3)Cl · H2O merupakan katalis asam Lewis yang baik

digunakan dalam reaksi siklopropanasi olefin dengan tingkat selektivitas yang tinggi. Katalis

ini juga sangat kuat dan produk yang dihasilkan tidak mengalami penurunan meskipun katalis

telah digunakan sebanyak tiga kali reaksi (Youssef et al., 2009). Zeolit NaY yang

diimpregnasi dengan kompleks tembaga, Cu(Phen)(PPh3)Br digunakan sebagai katalis asam

Lewis pada reaksi aminasi arilhalida yang menunjukkkan aktivitas dan selektivitas yang tinggi

serta sangat stabil dan tidak terjadi leaching (Patil et al., 2010). Senyawa kompleks yang bisa

dijadikan sebagai katalis harus memiliki sifat stabil. Salah satu senyawa kompleks yang sangat

stabil adalah senyawa kompleks yang membentuk khelat. Salah satu senyawa kompleks yang

memiliki tingkat kestabilan tinggi adalah senyawa kompleks Cu-EDTA yang memiliki Kstab =

18.8 (Underwood, 2002).

Oleh karena itu pada penelitian ini disintesis senyawa kompleks Cu-EDTA dari

tembaga (II) sulfat sebagai ion pusat dan etilendiamintetraasetat (EDTA) sebagai ligan,

kemudian hasil sintesis akan dikarakterisasi dengan menggunakan spektroskopi UV-Vis dan

inframerah.

METODE PENELITIAN

Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah bahan-bahan kimia yang

memiliki kemurnian pro analisis (p.a) meliputi CuSO4, EDTA, NH4OH, dan akua DM.

Selanjutnya dilakukan karakterisasi dengan UV-VIS dan Inframerah.

Tahapan dalam sintesis senyawa kompleks Cu-EDTA adalah penentuan panjang

gelombang maksimum, pengaruh pH pada pembentukan senyawa kompleks dan penentuan

rumus senyawa kompleks dengan metode variasi kontinu. Dari hasil tersebut, disintesis

senyawa kompleks dengan melarutkan CuSO4 ke dalam 10 ml akua DM kemudian

ditambahkan dengan larutan EDTA dan diaduk. Larutan dibiarkan hingga terbentuk kristal.

HASIL dan PEMBAHASAN

Penentuan Panjang Gelombang Senyawa Kompleks Cu-EDTA

Pada penelitian ini dilakukan penentuan panjang gelombang maksimum senyawa

kompleks dengan mencapurkan larutan Cu2+

dengan larutan EDTA kemudian diukur panjang

gelombangnya menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 600-900 nm.

Spektra absorpsi kompleks Cu-EDTA ditunjukkan pada Gambar 1. Senyawa CuSO4 memiliki

absorpsi maksimum pada daerah 810 nm, dan pada kondisi yang sama kompleks Cu-EDTA

mengabsorps pada panjang gelombang 740 nm. Pergeseran absorpsi maksimum antara CuSO4

dengan Cu-EDTA menunjukkan bahwa telah terjadi pembentukan kompleks antara Cu dengan

EDTA.

Gambar 1. Panjang Gelombang Maksimum CuSO4 dan Senyawa Kompleks Cu-EDTA

Pengaruh pH pada Pembentukan Senyawa Kompleks Cu-EDTA

Pada penelitian ini telah dilakukan pembentukan senyawa kompleks pada pH yang bervariasi,

yaitu dari pH 2.5 sampai pH 7. Hasil pembentukan senyawa kompleks berdasarkan pengaruh pH

tertera pada gambar 2. Hasil terbaik pada pembentukan kompleks Cu-EDTA yang stabil diperoleh pada

pH optimum 2.7. Pada pH 2.7 dihasilkan kristal dengan larutan bening yang menunjukkan

terbentuknya kompleks Cu-EDTA murni.

Gambar 2. Pengaruh pH Pada Pembentukan Senyawa Kompleks Cu-EDTA

Penentuan Rumus Senyawa Kompleks dengan Metode Variasi Kontinu

Rumus senyawa kompleks Cu-EDTA ditentukan dengan menggunakan metode variasi

kontinu. Dari metode variasi kontinu didapatkan kurva seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

Dari kurva tersebut tampak bahwa perbandingan rasio molar antara tembaga (II) dengan

EDTA dalam senyawa kompleks Cu-EDTA adalah 3 : 2. Hal ini menunjukkan terbentuknya

senyawa kompleks inti ganda Cu-EDTA. Pembentukan kompleks inti ganda tembaga (II)

dengan EDTA menjelaskan bahwa hanya 0.6 EDTA yang dibutuhkan oleh ion tembaga (II).

Gambar 3. Kurva Variasi Kontinu Senyawa Kompleks Cu-EDTA

Identifikasi Senyawa Kompleks dengan Spektroskopi Inframerah

Analisis inframerah senyawa kompleks dilakukan pada bilangan gelombang 300 –

4000 cm-1

untuk mengetahui gugus fungsi senyawa kompleks dan interaksi yang terjadi antara

logam dan ligan. Spektra senyawa kompleks inti ganda ditunjukkan pada Gambar 4. Dari

spektra Cu-EDTA dapat diketahui adanya serapan C – N dan adanya H2O pada daerah 3380

cm1. Sedangkan stretching –CH2– muncul pada bilangan gelombang 2950 cm

-1. Serapan

gugus karboksil (C=O) dari EDTA yang terikat dengan Cu dan membentuk senyawa

heksadentat pada Cu-EDTA ditunjukkan pada puncak tunggal di daerah 1600 cm-1

. Selain itu

pada kompleks Cu-EDTA juga terlihat serapan pada daerah 1390 - 1320 cm-1

yang disebabkan

karena adanya karboksil yang terkoordinasi pada kompleks. Serapan pada 1440 cm -1

juga

mengindikasikan adanya –CH2COO-

yang terikat dengan Cu-EDTA. Vibrasi –COO-

juga

terjadi pada daerah 1009 – 916 cm-1

, namun ini merupakan interpretasi yang sulit karena

dimungkinkan H2O juga terikat pada daerah itu. Serapan pada 853 cm-1

merupakan vibrasi

dari –COO-

yang disebabkan karena karboksil yang terkoordinasi, sedangkan pada derah 825

cm-1

merupakan karboksil yang tidak terkoordinasi pada kompleks. Dari spektra tersebut juga

muncul vibrasi C – N yang tidak terkoordinasi pada daerah 1113 cm -1

. Sedangkan pada 1200

– 800 cm-1

merupakan vibrasi C – C untuk alkana (Citron, I.,1961).

Serapan vibrasi ikatan antara ligan dengan logam Cu terlihat pada daerah 400 cm -1

.

Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa vibrasi ikatan logam dengan gugus N

dari ligan akan muncul pada daerah 300 – 400 cm-1

. Sedangkan vibrasi Cu – O muncul pada

bilangan gelombang 470 cm-1

. Hal ini sesuai dengan literatur bahwa vibrasi logam dengan

gugus O dari ligan akan muncul pada bilangan gelombang 420 – 600 cm-1

( Nakamoto, 1978 ).

Bila spektra antara Cu-EDTA dengan CuSO4 dibandingkan, akan terlihat bahwa tidak ada

tambahan vibrasi muncul pada daerah 1110 cm-1

dan 625 cm-1

pada spektra Cu-EDTA yang

menandakan tidak adanya gugus SO42-

(Gyliene at al., 2004 ).

Gambar 4. Spektra inframerah EDTA, Cu-EDTA, dan CuSO4

Berdasarkan data – data tersebut, struktur senyawa kompleks inti ganda Cu-EDTA

dapat diusulkan sebagai berikut :

Gambar 5. Struktur Kompleks Cu-EDTA

KESIMPULAN

Senyawa kompleks inti ganda Cu-EDTA telah berhasil disintesis dengan perbandingan

mol logam dan ligan 3 : 2. Pembentukan senyawa kompleks dicapai pada pH optimum 2.7.

Hasil analisis inframerah mampu membuktikan adanya vibrasi antara Cu dengan EDTA yang

didukung dengan hasil analisis UV-Vis dengan panjang gelombang maksimum sebesar 740

nm.

DAFTAR PUSTAKA

Citron, Irvin, 1961, “Infrared Studi Of Copper-EDTA Complex And Its Reaction With

Various Amino Compounds”, analytica Chimica Acta, Vol. 26, hal. 446-457.

Gyliene,O., Alkaite,J., Nivinskiene, O. 2004, “Recovery of EDTA from Complex Solution

Using Cu(II) as Precipitant and Cu(II) Subsequent Removal by Electrolysis”, Journal

of Hazardous Materials, Vol. 116, hal. 119-124.

Nakamoto K., 1978, Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compound,

Third Edition., John Wiley and Sons Inc, New York.

Patil, M.N., Gupte, P.S., Chaudhari, V., 2010, “ Heterogenized Copper Catalysts for the

Amination of Arylhalide : Synthesis, Characterization and Catalytic Applications”,

Applied Catalysis, Vol. 373, hal. 73-81.

Underwood, A. L. & Day, R.A, 2002, Analisis Kimia Kuantitatif, Edisi Keenam, Penerbit

Erlangga, Jakarta.

Youssef, S.N., Eman, E.Z., Ahmed,M.A.,Caselli, A., Cenini, S., 2009, ” Synthesis and

Characterization of some Transition Metal Complexes with a Novel Schiff Base

Ligand and their use as Catalysts for Olefin Cyclopropanation”, Journal of Molecular

Catalysis, Vol. 308, hal. 159-168.