Senyawa Koordinasi (senyawa kompleks)

Salah satu keistimewaan logam transisi adalah dapat membentuk senyawa klompeks, yaitu

senyawa yang paling sedikit terdiri dari satu ion kompleks (terdiri dari kation logam utama atau

logam transisi sebagai atom pusat yang berikatan dengan molekul dan/atau anion yang disebut

sebagai ligan) yang berikatan dengan ion lainnya yang disebut ion counter.

Keterangan gambar: bagian dari senyawa koordinasi; model (atas), gambar perspektif (tengah), rumus kimia (bawah) senyawa kompleks mempunyai atom pusat yang dikelilingi oleh ligan. Ketika [Co(NH3)6]CI3(S) larut dalam air ion kompleks dan ion conter akan terpisah, sedangkan ligan tetap terikat dengan atom pusat. Pada gambar sebelah kiri 6 ligan pada atom pusat ion [Co(NH3)6]

3+ memberikan bentuk

oktahedral, sedangkan pada gambar sebelah kanan 4 ligan pada ion [Pt(NH3)4]2+

memberikan bentuk persegi planar.

Ion kompleks; bilangan koordinasi, geometri dan ligan-ligan

Ion kompleks terdiri dari atom logam yang merupakan atom pusat yang berikatan dengan

ligan-ligan yang berupa ion netral maupun ion yang bermuatan.

Bilangan koordinasi : jumlah ligan yang terikat secara langsung pada atom pusat, contohnya

pada ion [Co(NH3)6]3+ bilangan koordinasinya adalah 6

Geometri; bentuk geometri ion kompleks tergantung pada bilangan koordinasinya dan sifat

dari ion logam pada ion kompleks itu sendiri.

Donor atom per ligan; ligan suatu ion kompleks adalah molekul atau anion yang

menyumbangkan satu atau lebih pasangan elektron bebas kepada ion logam yang

membentuk ikatan kovalen.

Ligan diklasifikasikan berdasarkan jumlah pasanga elektron bebas yang didonorkannya, yaitu

monodentat yang mendonorkan satu pasang elektron, bidentat yang mendonorkan dua pasang

elektron dan polidentat yang mendonorkan lebih dari dua pasaang elektron.

Rumus dan Penamaan Senyawa Koordinasi

Untuk penulisan rumus senyawa koordinasi disusun dengan aturan sebagai berikut:

1. Nama kation ditulis terlebih dahulu sebelum anion. Contoh: K2[Co(NH3)2CI4] terdiri dari kation K+ dan [Co(NH3)2CI4]

2- sehingga K+ ditulis terlebih dahulu.

2. Muatan kation sama dengan muatan anion. Contoh: pada senyawa K2[Co(NH3)2CI4], NH3 merupakan molekul netral Cl- memberi muatan

dengan jumlah -4 maka Co harus bermuatan 2+ sehingga membentuk ion [Co(NH3)2CI4]

2- yang berikatan dengan K+ 3. Dalam ion kompleks, ligan netral ditulis terlebih dahulu baru kemudian ligan anion, dan

rumus untuk seluruh ion ditempatkan dalam tanda kurung. Contoh: pada senyawa K2[Co(NH3)2CI4], NH3 merupakan molekul netral sehingga ditulis terlebih dahulu baru kemudian Cl- yang bermuatan negatif (anion)

Sedangkan aturan untuk penamaan senyawa kompleks adalah:

1. Nama kation ditulis terlebih dahulu

2. Nama ligan ditulis berdasarkan urutan abjad dan ditulis sebelum nama ion logam

3. Untuk ligan netral ditulis dengan namanya sendiri kecuali beberapa molekul seperti air yang

menjadi aqua, sedangkan untuk anion akhiran –ida diganti menjadi –o seperti klorida

menjadi kloro.

4. Jumlah ligan ditulis sebelum nama ligan tersebut dengan penomoran yunani.

5. Bilangan oksidasi atom pusat ditulis dengan angka romawi di dalam kurung.

6. Jika ion kompleks merupakan anion, maka nama ion logam diakhiri dengan –at.

Contoh: K2[Co(NH3)2CI4] = kalium diamina tetra kloro kobaltat (II) [Co(NH3)6]CI3 = heksaamina kobalt (III) klorida

Sebuah Sejarah Perspektif : Alfred Werner dan Teori Koordinasi

Senyawa koordinasi telah diketahui sejak 200 tahun yang lalu, pertama kali ditemukan oleh

seorang kimiawan muda asal Swiss Alfred Werner. Dia mengusulkan dua macam valensi, yaitu

valensi primer adalah muatan positif pada ion logam yang harus disetarakan oleh ion negatif

sehingga menemukan bilangan koordinasi dari susunan jumlah ligan dan valensi sekunder yang

disebut bilangan koordinasi yang menunjukkan jumlah ligan terikat pada atom pusat.

Isomer dalam Senyawa Kompleks

Isomer

rumus kimia sama tetapi sifatnya berbeda

isomer koordinasi

terjadi ketika adanya

pertukaran sebagian

atau seluruh ligan

ex:

[Pt(NH3)4Cl2](NO2)2da

n [Pt(NH3)4(NO2)2]Cl2

Isomer linkage

Terbentuk ketika

komposisi senyawa

kompleks tetap

tetapi keterkaitan

donor ligan berubah.

isomer optis

perbedaan arah

pemutaran bidang

polarisasi cahaya

isomer geometri

perbedaan letak

atom atau gugus

atom dalam ruang

Isomer struktur Isomer stereo

Dasar Teori Ikatan dan Sifat Kompleks

Aplikasi Ikatan Valensi pada Ion Kompleks

Ligan pada ion kompleks menyumbangkan sepasang elektron untuk membentuk suatu ikatan

kovalen dengan atom pusat. Jika suatu atom menyumbangkan sepasang elektron untuk digunakan

bersama disebut sebagai ikatan kovalen koordinasi. Jenis dan jumlah orbital hibridisasi ion logam

bergantung pada pasangan elektron bebas yang menentukan bentuk geometri ion kompleks.

Beberapa contoh bentuk geometri dan hibridisasinya:

1. Oktahedral; biasanya ion kompleks yang memiliki hibridisasi d2sp3 mempunyai bentuk

geometri oktahedral.

Keterangan gambar: hibridisasi dan bentuk geometri [Cr (NH3)6]3+

2. Segiempat planar; ion kompleks dengan hibridisasi dsp2 akan memiliki bentuk geometri ini.

Keterangan gambar: hibridisasi dan bentuk geometri [Ni (CN)4]2-

3. Tetrahedral; hibridisasi sp3 dari ion kompleks akan memberikan bentuk geometri seperti ini.

Keterangan gambar: hibridisasi dan bentuk geometri [Zn (OH)4]2-

Teori Bidang Kristal

Teori bidang kristal menyempurnakan teori VB yang menjelaskan tentang bentuk dan ikatan

dalam suatu senyawa tetapi tidak dapat memprediksikan warna koordinasi dan juga terkadang saja

dapat dipakai untuk memprediksi tentang sifat kemagnetan senyawa, sedangkan teori bidang kristal

hanya memberikan sedikit gambaran mengenai ikatan logam-ligan tetapi mampu menjelaskan

tentang warna dan sifat kemagnetan dengan jelas.

Warna; cahaya diserap dalam berbagai macam panjang gelombang yang akan menghasilkan berbagai

macam spektrum warna, seperti yang tertera dalam tabel berikut:

Penjelasan tentang warna pada logam transisi; warna senyawa koordinsi sangat beragam, hal ini

dipengaruhi oleh perbedaan energi ( orbital set t2g dan eg dalam ion kompleksnya.

Dua hal yang dapat mempengaruhi warna senyawa:

1. Untuk ligan tertentu, warna tergantung pada kondisi oksidasi ion logamnya.

2. Dan untuk beberapa ligan lain, warna bergantung pada ligan itu sendiri.

Penjelasan tentang sifat kemagnetan pada logam transisi kompleks; sifat kemgnetan logam transisi

deipengaruhi oleh jumlah elektron tidak berpasangan pada orbital d. Penempatan orbital

dipengaruhi oleh satu dari dua cara berikut:

1. Ligan medan lemah dan kompleks spin tinggi

Ligan medan lemah (seperti H2O) menyebabkan pemisahan energi kecil, sehingga hanya

memakai energi yang lemah dari orbital d untuk berpindah ke set eg dan kemudian untuk

berpasangan pada set t2g. Dengan jumlah elektron tidak berpasangan maksimum ligan

medan lemah membentuk komplek spin tinggi.

2. Ligan medan kuar dan kompleks spin rendah

Karena ligan medan kuat (seperti CN-) memerlukan energi yang lebih besar untuk berpindah

ke set eg dan kemudian untuk berpasangan pada set t2g, serta jumlah elektron tidak

berpasangan pada ion kompleks lebih sedikit dibanding pada ion bebas sehingga

menimbulkan kompleks spin yang rendah.

Senyawa kompleks dengan bentuk geometri tetrahedral adalah contoh dari senyawa yang

mempunyai kompleks spin yang tinggi, sedangkan untuk senyawa dengan bentuk geometri

segiempat planar adalah contoh senyawa dengan kompleks spin yang rendah.