PENGARUH LIGAN TERHADAP WARNA ION
KOMPLEKS
(Laporan Praktikum Kimia Anorganik
I)
Oleh
Zelda Amini
1513023006
LABORATORIUM PEMBELAJARAN KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
Judul Percobaan : Pengaruh Ligan Terhadap Warna Ion Kompleks
Tanggal Percobaan :
Tempat Percobaan : Laboratorium Pembelajaran Kimia
Nama :
Zelda Amini
NPM :
1513023006
Fakultas :
Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Jurusan :
Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam
Program Studi : Pendidikan Kimia
Kelompok :
4 (Empat)
Bandar
Lampung,
Mengetahui,
Asisten
Adi
Nurrahman
NPM
: 1413023002
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Dalam
ilmu kimia, kompleks atau senyawa koordinasi merujuk pada molekul atau entitas
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
kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari suatu ion logam pusat dengan satu
atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya kepada ion logam
pusat. Unsur transisi dapat membentuk berbagai jenis senyawa karena unsur
ini memiliki beberapa bilangan oksidari yang terjadi karena seluruh atau
sebagian dari elektron-elektron pada kulit ketiga dapat digunakan bersama-sama
digunakan dengan elektron pada kulit 4s untuk membentuk senyawa-senyawa
kompleks yang berwarna.
Salah
satu senyawa yang dapat digunakan dalam sintesis kompleks adalah ligan yang
berasal dari basa Schiff, dimana senyawa kompleks yang terbebtuk merupakan
salah satu senyawa antara yang dapat digunakan untuk bermacam penerapan ilmu,
seperti dalam ilmu biologi, klinik dan analitik. Oleh karena itu, kita akan mempelajari bagaimana pengaruh
ligan ini dalam warna ion kompleks.
1.2. Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu mempelajari pengaruh ligan terhadap warna ion kompleks melalui percobaan.
II. TINJAUAN
PUSTAKA
Senyawa/senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk melalui koordinasi, yakni kovalen antara ion/atom pusat dengan ligangugus pelindung. Disebut juga sebagai senyawa kompleks karena sulit ditemukan pada awal penemuannya. Ikatan kovalen koordinasi yang terjadi merupakan kovalen (terdapat pasangan yang digunakan bersama) di mana pasangan yang digunakan bersama berasal dari satu atom. Ikatan koordinasi bisa terdapat pada kation atau anion senyawa tersebut. Ion/atom pusat merupakan ion/atom bagian dari senyawa koordinasi yang berada di pusat (bagian tengah) sebagai penerima pasangan elektron sehingga dapat disebut sebagai asam Lewis, umumnya berupa logam (terutama logam-logam transisi). Sedangkan ligan atau gugus pelindung merupakan atom/ion bagian dari senyawa koordinasi yang berada di bagian luar sebagai pemberi pasangan elektron sehingga dapat disebut sebagai basa Lewis (Chang,2004).
Dalam pelaksanaan analisis anorganik kimia bank yang digunakan untuk reaksi-reaksi yang menghasilkan pembentukan kompleks. Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion) dan pusat jumlah ligan yang merupakan era dengan atom (ion) pusat itu. Jumlah relatif komponen-komponen ini dalam kompleks yang stabil Nampak mengikuti stokiometri yang sangat tertentu, meskipun ini dapat dilihat dalam lingkum konsep valensi yang klasik. Atom pusat ditandai oleh bilangan koordinasi, suatu angka bulat, yang menunjukan jumlah ligan yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengan satu atom pusat.
kompleks dalam analisis kualitatif organik sering terlihat digunakan untuk pemisahan atau isentifikasi. Salah satu fenomena yang paling umu yang muncul bila ion kompleks terbentuk adalah perubahan warna dalam larutan (Vogel, 1979).
Teori medan kristal tentang koordinasi menjelaskan bahwa dalam pembentukan interaksi elektrostatik antara ion logam (atom pusat) dengan ligan. Jika ada enam ligan yang berasal dari arah yang berbeda, berinteraksi dengan atom/ion logam pusat, langsung dengan ligan akan mendapatkan pengaruh medan ligan lebih besar dibandingkan dengan orbital-orbital lainnya. Akibatnya, orbital tersebut akan mengalami peningkatan energi dan kelima sub orbital d-nya akan terpecah (splitting) menjadi dua kelompok tingkat energi. Kedua kelompok tersebut adalah : 1) Dua sub orbital (dx2-dy2, dan dz2) yang disebut dy atau eg dengan tingkat energi yang lebih tinggi, dan 2) Tiga su orbital (dxz, dxy, dan dyz) yang disebut de atau t2g dengan tingkat energi yang lebih rendah (Hala, 2008).
Ligan adalah spesies yang memiliki atom-atom yang dapat menyumbangkan elektron pada ion logam pusat pada tempat tertentu di lengkung koordinasi. Sehingga, ligan merupakan basa lewis dan ion logam adalah asam lewis. Jika ligan hanya dapat menyumbangkan sepasang elektron (misalnya NH3 melalui atom N) disebut ligan unidentat. Ligan ini mungkin merupakan anion monoatomik (tetapi bukan atom netral) seperti ion halida, anion poliatomik seperti NO2-, molekul sederhana seperti NH3 atau molekul kompleks seperti piridin C5H5N (Petrucci, 1987).
Ikatan antara atom dan ligan dalam kompleks berupa ion, hingga gaya yang hanya berupa gaya elektrostatik. Ion tersusun dari ion pusat yang dikelilingi oleh ion-ion lawan atau molekul-molekul yang memiliki momen dipol permanen. Medan listrik dari ion pusat akan mempengaruhi ligan-ligan sekelilingnya, sedang medan gabungan dari ligan-ligan akan mempengaruhi elektron-elektron dari ion pusat. Pengaruh ligan terutama mengenai elektron d dari ion pusat dan ion kompleks dari logam- logam transisi. Pengaruh ligan tergantung dari jenisnya, terutama pada kekuatan medan listrik dan kedudukan geometri ligan-ligan dalam kompleks (Effendy,2007).
III. METODOLOGI PERCOBAAN
3.1
Alat dan Bahan
Adapun alat-alat yang digunakan pada
percobaan ini adalah 1 buah gelas ukur 50mL, 1 buah gelas ukur 10mL, 1 buah
gelas kimia 100mL, 1 buah spatula, 6 buah tabung reaksi besar, 1 buah rak
tabung reaksi, dan 3 buah pipet tetes.
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah 3 gram senyawa kobalt yang larut dalam udara, 1 mL amonia 1M, 1 mL larutan KSCN 1M, 1 mL larutan KCN 1M, 1 mL larutan CuSO4 1M, 1 mL larutan NaCl 1M, 1 mL larutan oksalat 1M, dan 50 mL aquades.
3.2.
Metodologi Percobaan
Adapun metodologi pada percobaan ini
yaitu sebagai berikut :
|
- Diisi
aquades 50mL
Diarutkan 3
gram senyawa kolbat yang larut dalam air
|
-
Diisi masing-masing 5mL larutan kolbat yang telah disiapkan
tadi.
-ditetesi
dengan satu jenis larutan ligan
- dilakukan pengamatan
terhadap warna kompleks untuk
setiap percobaan selama 15 menit
.
|
Percobaan
|
Hasil
Pengamatan
|
FeCl3 + NaCl
(orange)
(bening)
|
FeCl3 berwarna
orange kecoklatan (++)
|
FeCl3 + H2O
(orange) (bening)
|
Kuning
kecoklatan (++++)
|
FeCl3 + KSCN
(orange)
(bening)
|
Hijau
kecoklatan
|
FeCl3 + H2C2O4
(orange)
(bening)
|
Kuning
pudar
|
FeCl3 + NH3
(orange)
(bening)
|
Coklat
|
FeCl3 + CuSO4
(orange)
(biru)
|
Hijau
|
Ligan merupakan basa lewis yang dapat terkoordinasi pada ion logam atau sebagai asam lewis membentuk senyawa kompleks. Ligan dapat berupa anion atau molekul netral. Jika suatu logam transisi berikatan secara kovalen koordinasi dengan satu atau lebih ligan maka akan membentuk suatu senyawa kompleks, dimana logam transisi tersebut berfungsi sebagai atom pusat. Logam transisi memiliki orbital d yang belum terisi penuh yang bersifat asam lewis yang dapat menerima pasangan elektron bebas yang bersifat basa lewis. Ligan pada senyawa kompleks dikelompokkan berdasarkan jumlah elektron yang dapat disumbangkan pada atom logam. Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang mana pemakaian bersama elektron didonorkan dari salah satu atom pembentuknya yakni ligan (basa lewis) ke atom pusat (asam lewis). Di antara ciri-ciri khas ligan yang umum diakui sebagai mempengaruhi kestabilan kompleks dalam mana ligan itu terlibat, adalah :
1. kekuatan basa
dari ligan itu,
2. sifat-sifat
penyepitan (jika ada), dan
Senyawa koordinasi/senyawa kompleks
adalah senyawa yang terbentuk melalui ikatan koordinasi, yakni ikatan kovalen
koordinasi antara ion/atom pusat dengan ligan (gugus pelindung). Disebut juga
sebagai senyawa kompleks karena sulit dipahami pada awal penemuannya. Ikatan
kovalen koordinasi yang terjadi merupakan ikatan kovalen (terdapat pasangan
elektron yang digunakan bersama) di mana pasangan elektron yang digunakan
bersama berasal dari salah satu atom. Ikatan koordinasi bisa terdapat pada
kation atau anion senyawa tersebut. Ion/atom pusat merupakan ion/atom bagian
dari senyawa koordinasi yang berada di pusat (bagian tengah) sebagai penerima
pasangan electron sehingga dapat di sebut sebagai asam Lewis, umumnya berupa
logam (terutama logam-logam transisi). Sedangkan ligan atau gugus pelindung
merupakan atom/ion bagian dari senyawa koordinasi yang berada di bagian luar
sebagai pemberi pasangan elektron sehingga dapat disebut sebagai basa Lewis.
Teori yang berkaitan dengan senyawa
kompleks adalah Teori Medan Ligan. Teori medan kristal ini hampir selama 20
tahun semenjak ditemukan hanya digunakan dalam bidang fisika zat padat. Teori
medan kristal digunakan pada pakar fisika zat padat untuk menjelaskan warna dan
sifat magnetik garam-garam logam transisi terhidrat,khususnya yang memiliki
atom pusat ion logam transisi dengan orbital d yang belum sepenuhnya terisi
elektro seperti CuSO4.5H2O. Baru pada tahun 1950an. Pada awal tahun 1950an
barulah pakar kimia koordinasi menerapkan teori medan kristal. Teori medan
kristal ini digunakan untuk menjelaskan energi kompleks koordinasi. Hal ini
didasarkan pada deskripsi ionik pada ikatan logam ligan. Teori medan kristal
yang dikemukakan Bethe dilandasi oleh tiga asumsi yaitu :
1. Ligan ligan
diperlakukan sebagai titik-titik bermuatan.
2.
Interaksi anatara ion logam dengan ligan-ligan dianggap sepenunya sebagai
interaksi elektrostatik(ionik). Apabila ligan yang ada merupakan ligan netral
seperti NH3, dan H2O, maka dalam interaksi tersebut ujung negatif dari dipol
dalam molekul-molekul netral diarahkan terhadap ion logam.
3. Tidak
terjadi interaksi antara orbital-orbital dari ion logam dengan orbital-orbital
dari ligan.
4. H2O,
maka dalam interaksi tersebut ujung negative dari dipol dalam molekul-molekul
netral diarahkan terhadap ion logam.
5. Tidak
terjadi interaksi antara orbital-orbital dari ion logam dengan orbital-orbital
dari ligan.
Banyak kompleks logam transisi
memiliki warna yang khas. Hal ini berarti ada absorpsi di daerah sinar tampak
dari elektron yang dieksitasi oleh cahaya tampak dari tingkat energi orbital
molekul kompleks yang diisi elektron ke tingkat energi yang kosong. Bila
perbedaan energi antar orbital yang dapat mengalami transisi disebut ΔΕ,
frekuensi absorpsi ν diberikan oleh persamaan ΔΕ = hν. Transisi elektronik yang
dihasilkan oleh pemompaan optis (cahaya) diklasifikasikan secara kasar menjadi
dua golongan. Bila kedua orbital molekul yang memungkinkan transisi memiliki
karakter utama d, transisinya disebut transisi d-d atau transisi medan ligan,
dan panjang gelombang absorpsinya bergantung sekali pada pembelahan medan
ligan. Bila satu dari dua orbital memiliki karakter utama logam dan orbital
yang lain memiliki karakter ligan, transisinya disebut transfer muatan.
Transisi transfer muatan diklasifikasikan atas transfer muatan logam ke ligan
(metal (M) to ligand (L) charge-transfers (MLCT)) dan transfer muatan ligan ke
logam (LMCT).
Karena analisis spektra kompleks
oktahedral cukup mudah, spektra kompleks ini telah dipelajari dengan detail
beberapa tahun. Bila kompleks memiliki satu elektron d, analisisnya sangat
sederhana. Misalnya, Ti dalam [Ti(OH2)6] 3+ adalah ion d1, dan elektronnya
menempati orbital t2g yang dihasilkan oleh pembelahan medan ligan oktahedral.
Kompleksnya bewarna ungu akibat absorpsi pada 492 nm (20300 cm-1) berhubungan
dengan pemompaan optis elektron d ke orbital eg. Namun, dalam kompleks dengan
lebih dari satu elektron d, ada interaksi tolakan antar elektron, dan spektrum
transisi d-d memiliki lebih dari satu puncak. Misalnya kompleks d3 [Cr(NH3)6]3+
menunjukkan dua puncak absorpsi d-d pada 400 nm (25000 cm-1), menyarankan bahwa
kompleksnya memiliki dua kelompok orbital molekul yang memungkinkan transisi
elektronik dengan probabilitas transisi uang besar. Hal ini berarti, bila tiga
elektron di orbital t2g dieksitasi ke orbital eg, ada perbedaan energi karena
interaksi tolakan antar elektron.
Jadi warna itu muncul akibat
interaksi optis (pemompaan optis/cahaya) ligan dengan atom pusat setelah dalam
bentuk senyawa kompleksnya. Pada percobaan pengaruh ligan terhadap warna ion
kompleks digunakan larutan FeCl3 . Warna dari FeCl3 yaitu orange. Larutan FeCl3
tersebut di masukkan ke dalam 7 tabung reaksi yang masing-masing tabung diisi 2
ml ( 40 tetes). Pada tabung pertama dijadikan sebagai pembanding. Pada tabung
kedua di tetesi dengan NH3, terjadi perubahan warna setelah ditetesi NH3 dari
orange menjadi merah bata. Reaksi yang terjadi antara FeCl3 dan NH3 adalah
sebagai berikut.
Fe3+(aq) + 6NH3 (aq)
[ Fe(NH3)6]3+
Tabung ketika di tetesi dengan H2O
yang berwarna bening. Terjadi perubahan warna dari orange menjadi orange pudar.
Reaksi yang terjadi antara FeCl3 dan H2O adalah sebagai berikut
Fe3+(aq) + 6H2O(l)
[Fe(H2O)6]3+
Tabung keempat ditetesi dengan
H2C2O4 yang berwarna bening. Terjadi perubahan warna dari orange menjadi
kuning. Reaksi yang terjaid antara H2C2O4 dengan FeCl3 yaitu
Fe3+(aq) + 3C2O42-(aq)
[Fe(C2O4)3]3-
Pada tabung kelima ditetesi dengan
NaCl yang berwarna bening. Setelah ditetesi dengan NaCl terjasi perubahan warna
dari orange menjadi orange lebih pudar. Reaksi yang terjadi antara FeCl3 denagn
NaCl yaitu sebagai berikut.
Fe3+(aq) + 6 Cl-(aq)
[Fe(Cl)6]3-
Pada tabung keenam di tetesi dengan
larutan CuSO4 yang berwarna biru. Setelah ditetesi dengan CuSO4 terjadi
perubahan warna dari orange menjadi hijau. Reaksi yang terjadi antara FeCl3
dengan CuSO4 adalah sebagai berikut.
Fe3+(aq) +
3SO42-(aq) [ Fe2(SO4)3]3-
Pada tabung terakhir di tetesi
dengan larutan KSCN yang berwarna bening. Setelah ditetesi dengan KSCN terjadi
perubahan warna dari orange menjadi merah darah. Reaksi yang terjadi antara
FeCl3 dengan KSCN yaitu
Fe3+(aq) +
6SCN-(aq) [Fe(SCN)6]3-
Setelah itu mengurutkna warna
larutan dari yang pudar sampai ke yang lebih pekat. Di dapat urutan laritan
yaitu FeCl3+ H2C2O4, FeCl3+NaCl, FeCl3+air, FeCl3+CuSO4, FeCl3+NH3, FeCl3+KSCN.
Pada percobaan ini perlu diketahui beberapa istilah diantaranya yaitu atom
pusat, ligan, bilangan koodinasi, ligan monodental, ligan bidentat, dan ligan
polidentat. Atom pusat adalah pusat dari suatu ion kompleks yang masih memiliki
orbital atom yang kosong yang memungkinkan menerima sepasang elektron atau
lebih yang bersifat kation. Dalam percobaan ini yang bertindak sebagai atm pusat
yaitu Fe3+.
1. Ketika FeCl3 dietesi NH3 terjadi
perubahan warna dari orange menjadi merah bata
2. Ketika FeCl3 dietesi air terjadi
perubahan warna dari orange menjadi orange pudar
3. Ketika FeCl3 dietesi H2C24 terjadi
perubahan warna dari orange menjadi
kuning
4. Ketika FeCl3 dietesi NaCl terjadi
perubahan warna dari orange menjadi orange lebih pudar
5. Ketika FeCl3 dietesi CuSO4 terjadi perubahan
warna dari orange menjadi hijau
6. Ketika FeCl3 dietesi KSCN terjadi perubahan
warna dari orange merah darah
7. Urutan warna larutan dari yang pudar sampai ke
yang lebih pekat. Di dapat urutan laritan yaitu FeCl3+ H2C2O4, FeCl3+NaCl,
FeCl3+air, FeCl3+CuSO4, FeCl3+NH3, FeCl3+KSCN.
manjiww sangatt
ReplyDeleteTerimakasih telah berkunjung di web zeldaamini.blogspot.com
ReplyDeleteSemoga blog ini dapat terus berinovasi untuk selalu memberikan informasi yang kamu butuhkan:)