materi kuliah

MATERI KULIAHI. STRUKTUR DAN ISOMER - TATA NAMA - STRUKTUR UMUM SENYAWA KOMPLEKS - ISOMERISASIII. REAKSI DAN MEKANISME REAKSI - REAKSI SUBTITUSI - BEBERAPA PERCOBAAN PADA SUBTITUSI KOMPLEKS OKTAHEDRAL - REAKSI DAN STEREOKIMIA - REAKSI SUBTITUSI KOMPEK SQUARE PLANAR - PENGARUH TRANS (TRANS EFFECT) - REAKSI REDOKSReferensi :Miessler G.L., and Tarr, D.A., Inorganic Chemistry

STRUKTUR DAN ISOMER

TUJUAN :

-Mempelajari beberapa perbedaan bentuk senyawa kompleks dan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya perubahan bentuk tersebut.

-Mempelajari beberapa isomer yang terjadi pada senyawa kompleks dan beberapa metode eksperimen yang dipergunakan untuk mempelajari isomer

I. Klasifikasi Senyawa KompleksI.1. Jenis ligan

Ditinjau dari teori asam-basa ligan dalam senyawa kompleks merupakan basa Lewis. Ligan dapat dikelompokkan sebagai berikut :

a. Ligan Monodentat

Ligan yang hanya mendonorkan satu pasang elektron pada atom pusat dalam senyawa kompleks

Contoh : Ion halida, ammonia, air, dan PR3

Ligan (CO, C2H4, RCN, PH3, PCl3, R2S, AsR3, AsCl3 N2, NO)

Ligan donor (NH3, NR3, N2H4, R2O, ROH, R3PO,

R3AsO, R2SO, H2O, Amin, piridin (py)

b. Ligan Bidentat

Ligan yang mempunyai dua atom donor sehingga mampu mendonorkan dua pasang elektron pada atom pusat dalam senyawa kompleks.

Ikatan koordinasi antara ligan bidentat dengan atom pusat menghasilkan struktur cincin (sering disebut “cincin khelat”)

Ligan bidentat dapat berupa :

1) Molekul netral (diamin, difosfin, dan disulfit)

2)Molekul anion (oksalat, karboksilat , nitrit, dan ditiokarbamat atau ion glisin)

Contoh :

CH2H2N

CH2

NH2CC

O

O O

O 2-

ion oksalatEtilen diamin (en)

c. Ligan Polidentat

Ligan ini meliputi ligan-ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor. Ligan ini dapat disebut sebagai tri, tetra, penta, dan heksa dentat tergantung dari jumlah pasangan elektron yang didonorkan pada atom pusat dalam senyawa kompleks.

Contoh :

1) Ligan Tridentat

- dietilen diamin (dien)

- iminodiasetato

- terpiridil (terpy)

Ion asetylasetonat (acac) Phenantrolin (phen)

2) Ligan Tetradentat

a) Ligan linier terbuka

- Trietilen tetraamin (trien)

b) Ligan tripod

- Nitrilo triasetato (nta)

- Tris (dimetil amino) amin

- Tris (diphenil fosfino) amin

(senyawa serupa dapat dibentuk oleh unsur As dan P)

c) Ligan siklis

- Porfirin

- Ptalosianin

3) Ligan Pentadentat

- Etilen diamin triasetato

- tetraetilen pentamin

TETRADENTATE LIGAND

N

NH NH

N

Porphirine, an important chelating agent found in nature

N

N N

N

Fe2+

Metalloporphyrin

Nitrilo triasetato (nta)

CH2N

CH2

CH2

C

C

CH2 N

CH2

CH2 C

C

O

O

O

O

O O

OO

EDTA

*

* *

*

**

HEXADENTATE LIGAND

EDTA

4) Ligan heksadentat

- Etilen diamin tetra asetato

Berdasarkan pada jenis ikatan koordinasi yang terbentuk, ligan dapat dikelompokkan sebagai berikut :

a) Ligan yang tidak mempunyai elektron sesuai untuk ikatan dan orbital kosong, sehingga ikatan yang terbentuk hanya merupakan ikatan .

Contoh : H-, NH3, SO32-, atau RNH2

b) Ligan yang mempunyai dua atau tiga pasang elektron bebas yang selain membentuk ikatan juga dapat membentuk ikatan dengan atom pusat.

Contoh : N3-, O2-, F-, Cl-, Br-, I-, OH-, S2-, NH2-, H2O, R2S, R2O, dan

NH2

c) Ligan yang memiliki orbital anti bonding kosong dengan tingkat energi rendah yang dapat menerima elektron dari atom pusat

Contoh : CO, R3P, R3As, Br-, I-, CN-, py dan acac

d) Ligan yang tidak ada pasangan elektron bebasnya, tetapi memiliki elektron ikatan .

Contoh : alkena, alkuna, benzen, dan anion siklopentadienil.

e) Ligan yang dapat membentuk dua ikatan dengan dua atom pusat terpisah dan kemudian membentuk suatu jembatan ligan.

Contoh : O2-, F-, Cl-, OH-, SO42-, NH2

-, CO, dan O2-

I.2. Jenis Atom Pusat

Pearson mengelompokkan atom pusat menjadi :

a) Atom Pusat Kelas a

Yaitu ion logam dengan orbital d hampir kosong atau terisi penuh elektron yang tidak dapat digunakan untuk pembentukan ikatan .

Contoh : (Logam alkali, alkali tanah, Al, Ga, Ir, Sn, Pb, Ti, Zn, Hg,

Y, Sc, La, V, dst)

b) Atom Pusat Kelas b

Yaitu ion logam dengan orbital-d-nya hampir penuh terisi elektron yang dapat membentuk ikatan dengan dengan ligan.

Contoh : Cu(I), Hg(II), Pt(II), Pd(II), PR3, dst

Atom Pusat juga dapat dikelompokkan berdasarkan konfigurasinya elektronnya :

a) Ion dengan konfigurasi sama dengan gas mulia

b) Ion dengan 18 elektron

c) Ion pasangan inert (nS2)

d) Ion logam transisi (ndx, x = 1-9)

ISTILAH PENTING

• BOLA KOORDINASI

• BILANGAN KOORDINASI

• MUATAN KOMPLEKS

Coordination sphere :Metal and ligands bound to it

L

L

ML

L

Solv

Solv

Solv

SolvSolv

Inner coordination sphere

L

MLL

L

L

L

+n

[A-]n

Central metal atom

Coordinated ligands

counteranionInner coordination sphere

molecular formula

Lewis base/ligand

Lewis aciddonor atom

coordination number

[Ag(NH3)2]+ NH3 Ag+ N 2

[Zn(CN)4]2- CN- Zn2+ C 4

[Ni(CN)4]2- CN- Ni2+ C 4

[PtCl6]2- Cl- Pt4+ Cl 6

[Ni(NH3)6]2+ NH3 Ni2+ N 6

EXAMPLES

Ferrichrome (Involved in Fe transport in bacteria)

FG24_014.JPG

Ligands

– classified according to the number of donor atoms

– Examples• monodentate = 1• bidentate = 2• tetradentate = 4• hexadentate = 6• polydentate = ≥ 2

chelating agents

Bidentateoxalate ion ethylenediamine

CC

O

O O

O 2- CH2H2N

CH2

NH2

NCH

CH

CH

CHCHCH

HC

HCN

CC

C

C

ortho-phenanthroline

* ** *

**

Monodentate

– Examples: • H2O, CN-, NH3, NO2

-, SCN-, OH-, X- (halides), CO, O2-

– Example Complexes• [Co(NH3)6]3+

• [Fe(SCN)6]3-

Coordination number:

number of donor atoms bonded to the central metal atom or ion in the complex

• Most common = 4, 6

NOT NUMBER OF LIGAND !!!!!!!

TENTUKAN BILANGAN KOORDINASINYA !!!!!

Coordination Environment of Fe2+ in Oxymyoglobin and Oxyhemoglobin