teori klasik senyawa koordinasi

7/22/2019 Teori Klasik Senyawa Koordinasi

1/41

Coordination ChemistryTEORI KLASIK SENYAWA KOMPLEKS


2/41

Tujuan Pembelajarano Menyebutkan teori-teori klasik senyawa kompleks

o Mendeskripsikan teori rantai Blomstrad-Jorgensen

o Mendeskripsikan teori koordinasi Alfred Werner

o Membandingkan keunggulan dan kelemahan teori

klasik koordinsi


3/41

INTRODUCTION

Pada tahun 1798 Tassaert menemukan

bahwa jika larutan kobal (III) klorida

ditambah larutan NH3 dan dibiarkansemalam, akan terbentuk kristal-kristal

CoCl3.6NH3 yang berwarna orange.


4/41

Problem :

Tasaert dan para ilmuwan masa itu tidak dapat

menjelaskan mengapa dua senyawa yangmempunyai valensi jenuh masih dapat berikatan

membentuk senyawa baru?

The answer of that question can be found after

100 years later


5/41

Tahun 1850-1870 muncul persoalan tentang strukturdari senyawa-senyawa kompleks.

Pada masa itu, para ahli kimia organik menemukan

bahwa atom karbon mempunyai valensi empat dansenyawa-senyawa organik mempunyai struktur rantai.

CH3(CH2)3Cl strukturnya adalah : CH3-CH2-CH2-CH2-Cl

Akibatnya :

Penentuan struktur senyawa kompleks didasarkan atas

perilaku senyawa organik tersebutmembentuk rantai


6/41

TEORI RANTAI BLOMSTRAND-

JORGENSEN

1869 Blomstrand (Swedia) mengajukan teorirantai untuk struktur kompleks logam.

Karena tiap-tiap unsur mempunyai valensi yangtetap, maka Blomstrand dan Jorgensenmengatakan bahwa :

Dalam kompleks kobal (III) hanya ada tigaikatan.

Oleh karena itu, maka dapat digambarkanstruktur dari kompleks-kompleks :

CoCl3.6NH3, CoCl3.5NH3, CoCl3.4NH3, danCoCl3.3NH3 sebagai struktur I, II, III, dan IV.


7/41

Struktur I

NH3-Cl

Co-NH3-NH3-NH3-NH3-Cl

NH3-Cl

Struktur II

Cl

Co-NH3-NH3-NH3-NH3-Cl

NH3-Cl

Struktur III

Cl

Co-NH3-NH3-NH3-NH3-ClCl

Struktur IV

Cl

Co-NH3-NH3-NH3-Cl

Cl

Atom Cl yang :

-Terikat langsung pada Co sukar

dilepaskan

-Tidak terikat langsung pada atom

Co mudah dilepaskan, sehingga

dengan mudah dapat diendapkan

dengan penambahan AgNO3


8/41

Fakta Eksperimen....?

Hasil-hasil eksperimen untuk struktur I, II, dan

III cocok dengan teori, sedangkan struktur IVtidak sesuai teori Tidak menghantarkanlistrik dan tidak memberikan endapan denganlarutan AgNO3

Conclusion : Chain theory have a weakness.

So.The scientist need a new theory !


9/41

TEORI KOORDINASI ALFRED WERNER

Alfred Werner yang kemudian menjadiprofesor kimia di Zurich dan mendapat NoblePrice pada tahun 1913, telah bekerja lebih

kurang 30 tahun (1891-1920) untukmenyelidiki senyawa-senyawa kompleks.

Tahun 1891-1893 Werner memberikan teoritentang senyawa-senyawa kompleks yangdisebut TEORI KOORDINASI, yang mempunyaitiga postulat penting.


10/41

ALFRED WERNER

Alfred Werner, anak seorang pengawas pabrik, J.A. Wernerdan istrinya, Jeanne (Nona Tesch), dilahirkan pada tanggal12 Desember 1866 di Mulhausen, Alsace. Di sanalah Alfredbersekolah. Ketika berusia 18 tahun, ia melakukanpenelitian kimia secara mandiri pertama kali.

Tahun 1886 ia mengikuti kuliah di Federal Technical HighSchool di Zurich, dan pada tahun 1889 memperolehDiploma di bidang Kimia Teknik. Pada tahun 1889 iadiangkat menjadi asisten di laboratorium Profesor Lunge diZurich Technical High School.

Tahun 1890 ia memperoleh gelar pertamanya di Universityof Zurich dengan tesis tentang pengaturan spasial atom-atom dalam molekul-molekul yang mengandung nitrogen.


11/41

Tahun 1895, ketika usianya baru 29 tahun, ia menjadiProfesor Kimia di universitas itu, mengajar kuliah kimiaorganik sampai tahun 1902 ketika mengambil alih

kuliah-kuliah kimia anorganik.

Tahun 1895 ia memperoleh kewarganegaraan Swissdan meskipun ia ditawari jabatan-jabatan di Wina,Basle, dan Wurzburg, ia menampik semuanya dan

lebih suka tetap tinggal di Zurich. Nama Werner akan selalu diasosiasikan dengan teori

koordinasi yang dibentuknya, dan denganpenelitiannya tentang hubungan spasial atom-atom

dalam molekul, yang dasarnya terdapat dalampenelitian yang ia lakukan saat usianya baru 24 tahun,untuk menyusun desertasi doktornya pada tahun 1892.


12/41

Tahun 1891 ia mempublikasikan karyanya

tentang teori keserupaan dan valensi, yang di

dalamnya menggantikan konsep Kekule

tentang valensi konstan. Konsepnya ini

mengatakan keserupaan adalah kekuatanmenarik yang dihasilkan dari pusat atom yang

beraksi tidak sama terhadap seluruh bagian

permukaan atom.


13/41

Tahun 1893, dalam makalahnya tentang senyawa-senyawamineral, ia mengemukakan teorinya tentang valensi

variabel. Teori itu menyatakan senyawa-senyawa molekuleranorganik mengandung atom-atom tunggal yangbertindak sebagai nuclei pusat (atom pusat). Di sekitaratom pusat ini tersusunlah atom-atom lain dalam jumlahtertentu, molekul radikal atau molekul-molekul lain dengan

pola sederhana, berjarak, dan geometris. Dengandemikian, pola yang menunjukkan jumlah atom-atomtersebut membentuk kelompok di sekitar atom pusat, olehWerner disebutBilangan Koordinasi. Bilangan koordinasiyang paling penting adalah 3, 4, 6, dan 8. Jumlah 6 palingbanyak terjadi. Ribuan senyawa molekuler bersesuaiandengan tipe jumlah 6, dan dari keseluruhan itu terdapatsebuah atom pusat dengan atom-atom yang berintegrasi dipusat-pusat limas segi enam (oktahedron).


14/41

Selama 20 tahun berikutnya, Werner dan rekan-rekansekerjanya meneliti dan menyiapkan rangkaian barusenyawa molekuler dan mempelajari konfigurasinya,

menerbitkan banyak tulisan tentang masalah itu.Sebanyak 150 tulisan di antaranya disusunnya sendiri.Werner juga meneliti sistem dengan jumlah koordinasilain, terutama jumlah 4, yang bentuknya bisa berupa

tetrahedral atau segi empat datar. Sementara itu, PaulPfeiffer, dalam penghargaanya terhadap penelitianWerner yang dipublikasikan dengan judulGreatChemist(1961, disunting Eduard Farber, Interscience,

New York), berkomentar bahwa teori koodinasi Wernermeluas ke seluruh peringkat kimia anorganik sistematisdan ke dalam kimia organik. Berkat penelitiannyatersebut, Werner mendapat Hadiah Nobel bidangKimia pada tahun 1913.


15/41

Werner adalah seorang yang ramah, gemar bermainbiliar, catur, dan permainan kartu Swiss, Jass. Iamenghabiskan liburannya di daerah pegunungan danbanyak menghadiri pertemuan ilmiah di luar Swiss.Sebagai dosen, ia adalah pembicara yang meyakinkandan bersemangat, dengan bakat mampu menerangkandengan jelas masalah-masalah sulit.

Ketika ia menerima Hadiah Nobel bidang Kimia, padatahun 1913, ia menderita penebalan dan kekakuandinding pembuluh darah. Akibat penyakit ini, tahun1915 ia terpaksa berhenti memberi kuliah kimia, dantahun 1919 ia melepaskan jabatan profesornya.

Sumber :Seabad Pemenang Hadiah Nobel Kimia, 2002, Jakarta

: Abdi Tandur


16/41

Postulat Teori Koordinasi

1. Kebanyakan unsur mempunyai dua jenis

valensi :

a. Valensi primer (---) yang sekarang disebut

elektrovalensi atau bilangan oksidasidapat

terionisasi

b. Valensi sekunder ( ), yang sekarang

disebut kovalensi atau bilangan koordinasi

tidak dapat terionisasi


17/41

Postulat Teori Koordinasi

2. Valensi sekunder harus dipenuhi oleh anionatau molekul netral (dengan pasangan

elektron bebas), misal : halida, sianida,amonia, air.

3. Valensi sekunder memiliki ruang dan strukturgeometri tertentu.


18/41

Berdasarkan tiga postulat tersebut, Wernermencoba menggambarkan struktur kompleks-

kompleks berikut:CoCl3.6NH3

CoCl3.5NH3

CoCl3.4NH3CoCl3.3NH3


19/41

Penentuan Struktur Senyawa

Kompleks oleh Werner

Menurut Werner :1. Kompleks CoCl3.6NH3 mempunyai struktur V dan rumusnya

dituliskan sebagai : [Co(NH3)6]Cl3.

Valensi primer (bil. Oksidasi) dari Kobalt (III) adalah 3, dandijenuhkan oleh tiga ion Cl-.

Valensi sekunder (bil. Koordinasi) dari Kobalt (III) adalah 6.

Apakah Bilangan Koordinasi (Coordination

Number) itu?

Bil. Koordinasi adalah jumlah atom atau molekul yang terikat

langsung pada atom logam


20/41

Struktur Kompleks Werner


21/41



Amoniak yang diikat dengan valensi sekunder

disebut LIGAN (ligand).

Ligan-ligan berada di dalam DAERAH

KOORDINASI (Coordination Sphere)

Ligan adalah Molekul atau ion yang diikat secaralangsung oleh logam pusat.

Daerah Koordinasi adalah atom atau molekul

(ligan) terikat langsung dengan atom logam


22/41



Dalam senyawa CoCl3.6NH3 atau [Co(NH3)6]Cl3yang berfungsi sebagai ligan adalah NH3,

sedangkan Cl ada di luar daerah koordinasi. Dalam larutan, senyawa kompleks ini terion

menjadi empat ion, dan tiga ion Cl- yang adamudah diendapkan dengan larutan peraknitrat.

[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)6]3+ + 3Cl-

3Cl- + AgNO3 3AgCl


23/41



2. Dalam senyawa CoCl3.5NH3, jumlah amoniak hanya ada5 sehingga satu atom Cl mempunyai dua fungsi, yaitumenjenuhkan valensi sekunder dan valensi primer.

Dalam struktur VI, fungsi ganda atom Cl inidigambarkan dengan dua garis ikatan ------

Atom Cl berada dalam daerah koordinasi, sehinggarumus kompleks dituliskan sebagai [Co(NH3)5Cl]Cl2.

Ionisasi kompleks ini menghasilkan 3 ion dimana dua

ion Cl- dapat diendapkan dengan penambahan larutanperak nitrat.

[Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)5Cl]2+ + 2Cl-

2Cl- + AgNO3 2AgCl


24/41

Struktur Kompleks Werner


25/41



3. Senyawa kompleks struktur III & IV

mempunyai rumus :

CoCl3.4NH

3 [Co(NH

3)

4Cl

2]ClStruktur VII

CoCl3.3NH3 [Co(NH3)3Cl3] Struktur VIII

- Struktur [Co(NH3)4Cl2]Cl dapat terion, tetapi

[Co(NH3)3Cl3] tidak terion.[Co(NH3)4Cl2]Cl [Co(NH3)4Cl2]

+ + Cl-

[Co(NH3)3Cl3]


26/41


27/41

Fakta Kebenaran...!!!

FAKTA KEBENARAN........

Setelah diketemukan senyawa-senyawa jenis

[MIII(NH3)3Cl3] yang ternyata tidak terion,maka teori-teori Werner tentang rumuskompleks di atas benar. Teori rantai dariBlomstrand & Jorgensen untuk rumus

kompleks [Co(NH3)3Cl3] yang dinyatakansebagai rumus IV ternyata salah, sebab dalamrumus ini ada kemungkinan satu Cl terion.


28/41

Penentuan Struktur Geometri

Senyawa Kompleks oleh Werner

Sebelum ditemukan sinar X, para ahli kimiamenentukan struktur geometri dari molekul-molekul dengan cara membandingkan isomer-

isomer yang telah dikenal dengan strukturyang mungkin, yang diperoleh secara teoritis.

Dengan cara demikian itu, dapat ditetapkanbahwa beberapa struktur tidak benar danstruktur tertentu benar karena sesuai denganhasil percobaan.


29/41

Langkah-langkah ahli kimia terdahulu tersebut

juga dilakukan oleh Werner untuk

menentukan struktur geometri senyawakompleks dengan bilangan koordinasi 6.

Werner melakukan langkah demikian

berdasarkan anggapan bahwa ligan-ligan padasenyawa kompleks mempunyai jarak yang

sama dari atom pusat.


30/41

Langkah Werner :

Isomer-isomer yang mungkin dari struktur

teoritis dibandingkan dengan isomer-isomer

menurut hasil eksperimen.


31/41

Berdasarkan anggapan tersebut, maka

struktur yang mungkin dari kompleks dengan

bilangan koordinasi 6 adalah :1. Planar segienam,

2. Trigonal prisma,

3. Oktahedral.


32/41


33/41

Tabel . Isomer-isomer yang dikenal

Kompleks Isomer

dikenal

Planar

segienam

Trigonal

prisma

oktahedral

MA5B

MA4B2

MA3B3

Satu

Dua

Dua

Satu

Tiga (1,2;

1,3; 1,4)

Tiga(1,2,3;

1,2,4;

1,3,5)

Satu

Tiga (1,2;

1,4; 1,6)

Tiga(1,2,3;

1,2,4;

1,2,6)

Satu

Dua (1,2;

1,6)

Dua (1,2,3;1,2,6)


34/41

Kesimpulan?

Struktur geometri yang cocok untuk

kompleks dengan bilangan koordinasi 6

adalah OKTAHEDRAL


35/41

Blomstrand Vs Werner


36/41

Lembar Kegiatan Mahasiswa

1. Buatlah alur pemikiran sistematis tentang sejarah

penentuan struktur senyawa kompleks menurut

teori-teori klasik senyawa kompleks! (boleh

menggunakan diagram, flow chart, atau uraianparagraf)

2. Jelaskan mengapa teori rantai Blomstrand-

Jorgensen dianggap gagal dalam menjelaskan

senyawa kompleks?

3. Jelaskan kelebihan teori koordinasi Werner

dibandingkan teori rantai Blomstrand-Jorgensen!


37/41

Buatlah struktur Rantai dan struktur

Werner untuk senyawa :

K[Co(NO2)4(NH3)2]

K3[CoF

6]

Ca2[Fe(CN)6]

NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]

[Ni(en)3](SO4)

[PtClBr(py)(NH3)]

[PtClBr(ONO)(NH3)]Cl

[NiCl2(phen)2]

Cu2[Fe(CN)6]

Cu2[Fe(CN)6]


38/41

RANGKUMAN

Sejarah penemuan senyawa kompleks ataukoordinasi dianggap sejak penemuanCoCl3.6H2O oleh Tassaert tahun 1798.

Teori klasik yang mencoba menjelaskansenyawa koordinasi adalah teori rantaiBlomstrand-Jorgensen dan teori koordinasiWerner.

Kedua teori klasik mempunyai kelemahanyang dapat diterangkan oleh teori modern.


39/41

EVALUASI Apa yang anda ketahui tentang teori rantai Blomstrand-

Jorgensen?

Apa dasar teori rantai dalam memperkirakan struktur

senyawa kompleks?

Mengapa teori rantai dianggap gagal dalam

memperkirakan struktur senyawa kompleks? Jelaskan! Apa yang anda ketahui tentang teori koordinasi Werner?

Jelaskan tiga postulat penting teori koordinasi Werner!

Jelaskan kelebihan teori koordinasi dibandingkan teori

rantai!

Bandingkan antara struktur yang dibuat oleh Werner dan

Blomstrand-Jorgensen serta tentukan jumlah ion yang

mungkin pada keduanya!


40/41

Struktur Rantai untuk :

K[Co(NO2)4(NH3)2]

Co NO2 NO2 NO2 NO2 K

NH3

NH3


41/41

Struktur Werner untuk :

K[Co(NO2)4(NH3)2]

Co

NO2

NO2NO2

NO2

NH3

NH3

K

teori klasik senyawa koordinasi

Documents