SEJARAH SENYAWA KOORDINASI by inilagi

VIEWS: 2,580 PAGES: 13

									SEJARAH DAN PERKEMBANGAN SENYAWA KOORDINASI



         Dalam ilmu kimia, kompleks atau senyawa koordinasi merujuk pada molekul yang
terbentuk dari penggabungan ligan dan ion logam. Dulunya, sebuah kompleks artinya asosiasi
reversibel dari molekul, atom, atau ion melalui ikatan kimia yang lemah. Pengertian ini sekarang
telah berubah. Beberapa kompleks logam terbentuk secara irreversibel, dan banyak diantara
mereka yang memiliki ikatan yang cukup kuat

         Senyawa-senyawa kompleks telah diketahui - walaupun saat itu belum sepenuhnya
dimengerti - sejak awal ilmu kimia, misalnya Prussian blue dan Tembaga(II) sulfat. Terobosan
penting terjadi saat kimiawan Jerman Alfred Werner, mengusulkan bahwa ion kobalt(III)
memiliki enam ligan dalam struktur geometri oktahedral. Dengan teori ini, para ilmuwan dapat
mengerti perbedaan antara klorida koordinasi dan klorida ionik pada berbagai isomer-isomer
kobalt amina klorida, dan menjelaskan kenapa senyawa ini memiliki banyak isomer, yang
sebelumnya tidak dapat dijelaskan. Werner juga menggolongkan senyawa kompleks ini kepada
beberapa isomer optis, mematahkan teori bahwa hanya senyawa karbon yang memiliki sifat
khiralitas.


Tatanama kompleks

Pada dasarnya, dalam menamai sebuah senyawa kompleks:

    1. Dalam menamai sebuah ion kompleks, ligan disebutkan sebelum ion logam
    2. Nama-nama ligan dituliskan sesuai urutan alfabetis. (awalan yang menunjukkan jumlah
         tidak mempengaruhi urutan alfabetis)
              o   Berikan awalan pada ligan-ligan sesuai jumlahnya. Ligan-ligan monodentat
                  memiliki awalan : di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-, dst. sesuai jumlahnya. Ligan-
                  ligan polidentat diberi awalan bis-, tris-, tetrakis-, dst.
              o   Ligan anion diakhiri dengan huruf 'o', misalnya sulfat menjadi sulfato, dan jika
                  anion tersebut memiliki akhiran -ida, maka akhiran tersebut dihilangkan misalnya
                  sianida menjadi siano.
              o   Ligan netral diberikan nama umumnya, kecuali amina untuk NH3, aqua atau
                  aquo untuk H2O, karbonil untuk CO, dan nitrosil untuk NO
    3. Tuliskan nama ion/atom pusat. Jika ion kompleks tersebut merupakan sebuah anion,
          nama atom pusat diakhiri dengan -at, dan menggunakan nama Latinnya. Jika tidak, maka
          atom pusat dituliskan dengan nama umumnya dalam bahasa Indonesia. Jika diperlukan,
          tulis bilangan oksidasinya dalam angka romawi (atau 0), dalam tanda kurung.
    4. Jika kompleks tersebut merupakan senyawa ion, tuliskan nama kation sebelum nama
          anion dipisahkan dengan spasi. Jika kompleks tersebut merupakan ion bermuatan,
          tuliskan kata "ion" sebelum nama kompleks tersebut

Contoh:


          [NiCl4]2− → ion tetrakloronikelat(II)
          [CuNH3Cl5]3− → ion aminapentaklorokuprat(II)
          [Cd(en)2(CN)2] → disianobis(etilendiamin)kadmium(II)
          [Co(NH3)5Cl]SO4 → pentaaminaklorokobalt(III) sulfat



Teori ikatan kimia berdasarkan teori Bohr

a. Ikatan ionik


          Untuk mengetahui ikatan kimia dengan lebih dalam, atom harus dikenal dengan lebih
dalam. Daro awal abad 20, pemahaman ilmuwan tentang struktur atom bertambah mendalam, dan
hal ni mempercepat perkembangan teori ikatan kimia.


          Kimiawan Jerman Albrecht Kossel (1853-1927) menganggap kestabilan gas mulia
disebabkan konfigurasi elektronnya yang penuh (yakni, konfigurasi elektron di kulit terluarnya,
kulit valensi, terisi penuh). Ia berusaha memperluas interpretasinya ke atom lain. Atom selain gas
mulia cenderung mendapatkan muatan listrik (elektron) dari luar atau memberikan muatan listrik
ke luar, bergantung apakah jumlah elektron di kulit terluarnya lebih sedikit atau lebihbanyak dari
atom gas mulia yang terdekat dengannya. Bila suatu atom kehilangan elektron, atom tersebut
akan menjadi kation yang memiliki jumlah elektron yang sama dengan gas mulia terdekat,
sementara bila atom mendapatkan elektron, atom tersebut akan menjadi anion yang memiliki
jumlah elektron yang sama dengan atom gas mulia terdekatnya. Ia menyimpulkan bahwa gaya
dorong pembentukan ikatan kimia adalah gaya elektrostatik antara kation dan anion. Ikatan kimia
yang dibentuk disebut dengan ikatan ionik.
        Kulit K dan L atom natrium terisi penuh elektron, tetapi hanya ada satu elektron di kulit
terluar (M). Jadi natrium dengan mudah kehilangan satu elektron terluar ini menjadi ion natrium
Na+ yang memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan atom neon Ne (1s22s22p6). Konfigurasi
elektron atom khlor (1s22s22p63s23p5). Bila satu atom khlorin menangkap satu elektron untuk
melengkapi kulit M-nya agar menjadi terisi penuh, konfigurasi elektronnya menjadi
(1s22s22p63s23p6) yang identik dengan konfigurasi elektron argon Ar.

        Pada waktu itu, sruktur kristal natrium khlorida telah dianalisis dengan analisis
kristalografik sinar-X, dan keberadaan ion natrium dan khlorida telah diyakini. Jelas tidak ada
pertentangan antara teori Kossel dan fakta sepanjang senyawa ion yang dijelaskan. Namun, teori
ini belum lengkap, seperti dalam kasus dualisme elektrokimia, dalam hal teori ini gagal
menjelaskan fakta ekesperimen seperti pembentukan senyawa hidrogen atau tidak diamatinya
kation C4+ atau anion C4-.

b. Ikatan kovalen

        Sekitar tahun 1916, dua kimiawan Amerika, Gilbert Newton Lewis (1875-1946) dan
Irving Langmuir (1881-1957), secara independen menjelaskan apa yang tidak terjelaskan oleh
teori teori Kossel dengan memperluasnya untuk molekul non polar. Titik krusial teori mereka
adalah penggunaan bersama elektron oleh dua atom sebagai cara untuk mendapatkan kulit terluar
yang diisi penuh elektron. Penggunaan bersama pasangan elektron oleh dua atom atau ikatan
kovalen adalah konsep baru waktu itu.


        Teori ini kemudian diperluas menjadi teori oktet. Teori ini menjelaskan, untuk gas mulia
(selain He), delapan elektron dalam kulit valensinya disusun seolah mengisi kedelapan pojok
kubus (gambar 3.3) sementara untuk atom lain, beberapa sudutnya tidak diisi elektron.
Pembentukan ikatan kimia dengan penggunaan bersama pasangan elektron dilakukan dengan
penggunaan bersama rusuk atau bidang kubus. Dengan cara ini dimungkinkan untuk memahami
ikatan kimia yang membentuk molekul hidrogen. Namun, pertanyaan paling fundamental,
mengapa dua atom hidrogen bergabung, masih belum terjelaskan. Sifat sebenarnya ikatan kimia
masih belum terjawab.
Lewis mengembangkan simbol untuk ikatan elektronik untuk membentuk molekul (struktur
Lewis atau rumus Lewis) dengan cara sebagai berikut.

Aturan penulisan rumus Lewis

1) Semua elektron valensi ditunjukkan dengan titik di sekitar atomnya.


2) Satu ikatan (dalam hal ini, ikatan tunggal) antara dua atom dibentuk dengan penggunaan
bersama dua elektron (satu elektron dari masing-masing atom)


3) Satu garis sebagai ganti pasangan titik sering digunakan untuk menunjukkan pasangan elektron
ikatan.


4) Elektron yang tidak digunakan untuk ikatan tetap sebagai elektron bebas. Titik-titik tetap
digunakan untuk menyimbolkan pasangan elektron bebas.

5) Kecuali untuk atom hidrogen (yang akan memiliki dua elektron bila berikatan), atom
umumnya akan memiliki delapan elektron untuk memenuhi aturan oktet. Berikut adalah contoh-
contoh bagaimana cara menuliskan struktur Lewis.
Teori rantai Jorgensen
        Selama awal dan pertengahan abad 19, para ilmuan kimia menyiapkan dalam jumlah
besar senyawa yang berwarna yang mengandung logam transisi dan senyawa lain seperti
amoniak, ion klorida, ion cianida serta air. Senyawa-senyawa ini menarik perhatian para ilmuan
kimia yang sedang mencoba untuk memahami ikatan alamiah (teori atom Dalton pada tahun 1808
yang sangat mutahir saat itu), dan banyak teori yang mencoba untuk menjelaskan senyawa ini.
Yang paling bisa diterima secara luas pada awal pembentukan teori adalah teori rantai yang
diajukan oleh Sophus Mads Jorgensen (1837-1914), Professor kimia di Universitas Copenhangen.
Teori rantai ini berasal dari postulat kompleks logam-amina yang mengandung rantai molekul
NH3 sebagai contoh, Jorgensen mengajukan struktur sebagai berikut :


                   NH3-Cl

        Co               NH3- NH3- NH3- NH3-Cl

                   NH3-Cl


Untuk senyawa Co(NH3)Cl3. Pada akhir abad 19 teori ini digunakan di kelas di seluruh dunia
untuk menjelaskan sifat-sifat alamiah dari senyawa logam-amina. Dengan struktur seperti diatas,
tampak bahwa ketiga klorida dalam senyawa tersebut semuanya tidak terikat secara langsung
pada atom Co, sehingga ketiga klorida – klorida tersebut akan dapat segera teredapkan sebagai
garam AgCl dengan penambahan larutan ion A+.
        Untuk senyawa kompleks berikutnya, yaitu senyawa kompleks CoCl3.5NH3, menurut
teori tersebut strukturnya dapat digambarkan sebagai berikut :

                  Cl

        Co               NH3- NH3- NH3- NH3-Cl


                  NH3-Cl
Dengan struktur semacam ini, terlihatlah bahwa ada satu diantara ke tiga klorida yang secara
langsung terikat pada atom Co, dan ini merupakan salah satunya klorida yang tidak terionisir
dalam larutan sehingga tidak akan segera terendapkan sebagai garam AgCl pada penambahan
larutan ion Ag+.
        Demikian juga untuk senyawa seri berikutnya, yaitu senyawa kompleks : CoCl3.4NH3;
dimana strukturnya digambarkan sebagai berikut :

                    Cl

         Co               NH3- NH3- NH3- NH3-Cl


                    Cl

Karena dalam struktur semacam ini ternyata masih terlihat adanya satu klorida yang tidak secara
langsung terikat pada atom Co, sehingga klorida ini masih dapat segera terendapkan oleh ion Ag+
menjadi garam AgCl.
        Sampai dengan senyawa kompleks CoCl3.4NH3, ternyata teori rantai tersebut masih
sesuai dan mampu menerangkan data-data hasil percobaan. Tetapi untuk senyawa anggota seri
berikutnya, yaitu senyawa kompleks : CoCl3.3NH3, teori rantai menggambarkan strukturnya
                         Cl
sebagai berikut :
             Co               NH3- NH3- NH3-Cl


                         Cl

Oleh karena dengan penggambaran tersebut, ternyata struktur senyawa kompleks : CoCl 3.NH3
sangat mirip dengan struktur senyawa kompleks : CoCl3.4H3, diharapkan bahwa senyawa
kompleks CoCl3.3NH3 dapat menghasilkan endapan garam AgCl dengan penambahan larutan
ion Ag+; tetapi ternyata menurut hasil percobaan senyawa kompleks tersebut dengan penambahan
larutan Ag+ tidak lagi dapat menghasilkan endapan garam AgCl. Kekurangmampuan teori rantai
menerangkan data percobaan terhadap senyawa kompleks : CoCl3.3NH3 ini lebih diperkuat
setelah prof. Jorgensen berhasil membuat senyawa kompleks : IrCl3.3NH3 yang ternyata di dalam
larutan senyawa kompleks ini tidak menghasilkan endapan garam AgCl apabilaa ke dalam
larutannya ditambahkan larutan garam AgNO3.


Teori Koordinasi Werner
        Selanjutnya, pada tahun 1890 seorang kimiawan muda dari Swiss yang bernama Alfred
Werner, yang bergelar Ph.D di bidang kimia organik tertarik untuk mempelajari senyawa-
senyawa ini dan sampai ia mimpikan. Pada suatu tengah malam, Werner diantara sadar dan tidak
dia menemukan senyawa ini. Terus menuliskan hasil temuannya hingga fajar tiba dan hingga sore
hari berikutnya, dia membuat artikel yang berisi teori koordinasinya yang sekarang sangat
terkenal. Model postulat ini mempostulasikan penataan oktahedral dari ligan pada Co 3+, yang
membentuk Co(NH3)3+ dengan tiga ion Cl- sebagai konter ion.          Gambar Werner tentang
Co(NH3)Cl3 sangat berbeda dengan teori rantai.
        Pada artikelnya tentang teori koordinasi, Werner tidak hanya menjelaskan
senyawa logam-amina tetapi juga sebagian besar senyawa transisi yang di ketahui
lainnya, karena sangat penting dia segera mengenalkan temuannya. Dia ditunjuk sebgai
professor di Universitas Zurich, dia mengabdi sampai akhir hayat, untuk mempelajari
senyawa koordinasi dan memperbaiki teorinya. Alfred Werner adalah orang yang sangat
percaya diri, manusia impulsive yang penuh stamina, yang dikenal dengan dosen yang
penuh inspirasi, tidak mentoleransi terhadap ketidak mampuan (dia pernah melemparkan
kursi pada para mahasiswanya yang tidak mau berdiskusi), dan dia seorang ilmuan yang
berpemikiran berlian. Seperti contoh, dia adalah orang yang pertama yang menunjukkan
stereokimia merupakan masalah yang umum, tidak hanya satu pengenalan karbon, dia
selalu memperbaiki pemikirannya. Dia juga mengenalkan senyawa dan memberikan
banyak nama isomer
        Kimiawan jerman –Swiss Alferd Werner memelopori bidang kimia koordinasi
pada akhir abad ke-19. Pada waktu itu sejumlah senyawa kobalt(III) klorida dengan
amonia sudah diketahui.Senyawa-senyawa tersebut memiliki rumus kimia dan warna
berikut ini :
                       Senyawa       Rumus Kimia           warna
                          1           CoCl3.6NH3         Jingga-kuning
                          2           CoCl3.5NH3            Ungu
                          3           CoCl3.4NH3             Hijau
                          4           CoCl3.3NH3             Hijau
Fakta bahwa mereaksikan senyawa-senyawa ini dengan asam klorida berair tidak mengusir
amonia, menyatakan bahwa amonia agaknya terikat erat dengan ion kobalt. Sebaliknya, reaksi
dengan perak nitrat berair pada suhu 0 0C, memberikan hasil yang menarik . dengan senyawa 1,
semua klorida yang ada mengendap sebagai padatan AgCl. Dengan senyawa 2, hanya dua pertiga
klorida yang mengendap, dan dengan senyawa 3, hanya sepertiga. Senyawa 4 tidak bereaksi sama
sekali dengan perak nitrat. Werner menjelaskan kenyataan ini dengan mengusulkan keberadaan
kompleks koordinasi dengan enam ligan (baik ion klorida maupun molekul amonia ) yang
melekat pada setiap ion Co3+. Secara spesifik, ia menuliskan rumus senyawa 1 sampai 4 sebagai
berikut:



                              Senyawa                Rumus Senyawa
                                 1                   [Co(NH3)6]3+(Cl-)3
                                 2                 [Co(NH3)5Cl]2+(Cl-)2
                                 3                    [Co(NH3)4]+Cl-)
                                 4                     [Co(NH3)3Cl3]


Ion klorida yang bukan ligan yang melekat langsung pada kobalt akan diendapkan sewaktu
penambahan perak nitrat berair dingin.


           Werner menyadari bahwa dengan kompleks yang diajukannya maka akan dapat prediksi
konduktivitas listrik dari larutan – berair garam ion-ion kompleks ini. Sebagai contoh, senyawa 1
mestinya memiliki konduktivitas molar mendekati konduktivitas molar Al(NO3)3, yang juga
membentuk satu ion 3+ dan tiga iopn 1- per unit rumus yang dilarutkan dalam air.
Eksperimennya menegaskan kemiripan ini dan ia menunjukkan bahwa senyawa 2 menyerupai
Mg(NO3)2 dan senyawa 3 menyerupai NaNO3 dalam hal konduktivitas. Senyawa 4 berperilaku
sebagai nonelektrolit, dengan konduktivitas listrik yang sangat rendah, sebagaimana diharapkan
dari ketiadaan ion dalam rumusnya.


           Werner dan kimiawan lain mengkaji berbagai kompleks koordinasi, menggunakan baik
teknis fisis maupun kimia. Penelitian mereka menunjukkan bahwa bilangan koordinasi yang
paling lazim sejauh itu adalah 6, sebagaimana dalam kompleks kobalt yang baru saja dibahas.
Namun, bilangan koordinasi berkisar dari 2 sampai 12 telah diamati, termasuk bilangan
koordinasi 2 (seperti dalam [Ag(NH3)2]+), 4 (seperti dalam [PtCl4]2-), dan 5 (seperti dalam
[Ni(CN)5]3-)
        Dengan menggabungkan teori valensi dengan teori ikatan ion dan kovalen, hampir semua
ikatan kimia yang diketahui di awal abad 20 dapat dipahami. Namun, menjelasng akhir abad 19,
beberapa senyawa yang telah dilaporkan tidak dapat dijelaskan dengan teori Kekulé dan Couper.
Bila teori Kekulé dan Couper digunakan untuk mengintepretasikan struktur garam luteo, senyawa
yang mengandung kation logam dan aminua dengan rumus rasional Co(NH3)6Cl3, maka struktur
singular (gambar 3.4(a)) harus diberikan.

        Struktur semacam ini tidak dapat diterima bagi kimiawan Swiss Alfred Werner (1866-
1919). Ia mengusulkan bahwa beberapa unsur termasuk kobal memiliki valensi tambahan, selain
valensi yang didefinisikan oleh Kekulé dan Couper, yang oleh Werner disebut dengan valensi
utama. Menuru Werner, atom kobalt dalam garam luteo berkombinasi dengan tiga anion khlorida
dengan valensi utamanya (trivalen) dan enam amonia dengan valensi tambahannya (heksavalen)
membentuk suatu oktahedron dengan atom kobaltnya di pusat (gambar 3.4(b)).




Gambar 3.4 Dua struktur yang diusulkan untuk garam luteo.


        Dengan penggambaran struktur dan penulisan rumus molekul seperti pada gambar 3.4.b
di atas, berarti bahwa pada senyawa kompleks tersebut, valensi primer atau tingkat oksidasi dari
logam Co adalah = 3, dan valensi sekundernya adalah = 6. Tiga valensi primer tersebut digunakan
untuk mengikat tiga ion klorida, sedang valensi sekunder atau bilangan koordinasinya digunakan
untuk mengikat enam molekul NH3.

Karena semua ion klorida tidak terikat dengan valensi sekunder (atau tidak berfungsi sebagai
ligan), sehingga ion-ion tersebut di dalam larutan akan dapat segera terendapkan sebagai garam
AgCl apabila ke dalam larutan senyawa kompleks tersebut ditambahkan larutan garam AgNO3.
       Sifat sebenarnya dari valensi tambahan ini diungkapkan oleh kimiawan Inggris Nevil
Vincent Sidgewick (1873-1952). Ia mengusulkan sejenis ikatan kovalen dengan pasangan
elektron yang hanya disediakan oleh salah satu atom, yakni ikatan koordinat.. Jadi atom yang
menerima pasangan elektron harus memiliki orbital kosong yang dapat mengakomodasi pasangan
elektron. Kekulé telah mengungkapkan amonium khlorida sebagai NH3・HCl. Menurut
Sidgewick, asuatu iktan koordiant dibentuk oleh atom nitrogen dari amonia dan proton
menghasilkan ion amonium NH4+, yang selanjutnya membentuk ikatan ion dengan ion khlorida
menghasilkan amonium khlorida.




Amonia adalah donor elektron karena mendonorkan pasangan elektron, sementara proton adalah
akseptor elektron karena menerima pasangan elejtron di dalam orbital kosongnya.


Dalam hal garam luteo, ion kobalt memiliki enam orbital kosong yang dapat membentuk ikatan
koordinat dengan amonia.

       Dalam teorinya Werner mengemukakan tiga postulat penting, yaitu :

1. Sebagian besar unsur-unsur mempunyai dua jenis valensi, yaitu :
   a. Valensi primer; valensi ini sesuai dengan istilah “tingkat oksidasi”, dan digambarkan
       sebagai garis lurus (               )
   b. Valensi sekunder ; valensi ini sesuai dengan istilah “bilangan koordinasi”, dan
       digambarkan dengan garis putus-putus (                )
2. Setiap jenis unsur selalu cenderung untuk memenuhi baik valensi primer maupun valensi
   sekunder.
3. Valensi sekunder mempunyai arah tertentu dalam ruang, sedang valensi primer tidak
   mempunyai arah tertentu dalam ruang.
        Untuk senyawa-senyawa komplek seri berikutnya, yaitu senyawa kompleks : CoCl3.5NH3
dan senyawa kompleks : CoCl3.4NH3, oleh Werner struktur dan rumus-rumus molekulnya
dinyatakan sebagai berikut :



                           Cl
                                                                                  Cl

        NH3
                                               NH3            NH3
                                                                                                      NH3
      Cl                   Co
                                                             Cl                   Co
                                               NH3
         NH3                                                                                           Cl
                                                               NH3


                           NH3
                                                                                 NH3
                            a)
                                                                                 b)

Oleh karena itu pada struktur a) satu ion klorida berfungsi sebagai ligan, sedang pada struktur b)(
dua ion klorida berfungsi sebagai ligan, maka ion-ion klorida tersebut tidak akan terendapkan
sebagai garam AgCl apabila ke dalam larutannya ditambahkan larutan yang mengandung ion Ag+

        Untuk senyawa kompleks seri berikutnya,yaitu senyawa kompleks :CoCl3.3NH3 yang
menurut hasil percobaan ternyata tidak menghasilkan endapan garam AgCl karena penambahan
larutan ion Ag+, oleh Alfred Werner strukturnya dapat digambarkan sebagai berikut :



                                              Cl



                            NH3
                                                                  NH3
                                               Co

                                                                     Cl
                          Cl


                                              NH3
Karena dengan penggambaran struktur semacam ini semua ion klorida berfungsi sebagai ligan,
sehingga dengan penambahan larutan yang mengandung ion Ag+, ion-ion klorida tersebut tidak
akan terendapkan lagi sebagai garam AgCl; dan untuk selanjutnya rumus molekulnya dituliskan :
[Co(NH3)3Cl3]

DAFTAR PUSTAKA


Nachtrieb, Oxtoby Gilus. 2006. Prinsip-prinsip Kimia Modern edisi keempat jilid 2. Jakarta:
Erlangga.

www.mohbahri.wordpress.com

www.one.indoskripsi.com

www.wikipedia.org
                       TUGAS
            SENYAWA KOOORDINASI


“SEJARAH DAN PERKEMBANGAN SENYAWA KOORDINASI”




                DEPARTEMEN KIMIA
          FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
             UNIVERSITAS AIRLANGGA
                     SURABAYA
                         2008
          Powered By KAMPARSOFT community
                 http://kamparsoft.com

								
To top