A. Ligan ( Pengertian dan Pembagian Ligan ) Ligan merupakan basa Lewis yang memiliki pasangan elektron bebas (lone pair electron), misalnya ligan NH3, H2O dan Cl-atau memiliki pasangan elektron , misalnya ligan C2H2 (asetilena), C2H4 (etilena) dan C6H6 (benzena).Suatu ligan dapat memiliki elektron yang tidak berpasangan di samping pasangan elektron misalnya ligan C5H5 (siklopentadienil), C3H5 (alil) dan NO (nitrosil). Di dalam ligan terdapat atom donor yaitu atom yang memiliki pasangan elektron bebas atau atom yang terikat melalui ikatan .Melalui atom-atom donor tersebut suatu ligan mengadakan ikatan kovalen koordinasi dengan atom atau ion pusat yang ada.Berdasarkan jumlah atom donor yang dimilikinya, ligan dapat dikelompokkan sebagai ligan monodentat, bidentat, tridentat, dan seterusnya. Atom dalam ligan yang menyumbangkan pasangan elektron disebut atom donor. ikatan logam untuk atom yang melalui satu atom ligan disebut monodentat Sebuah ligan bidentat pada atom logam melalui dua atom ligan. Polydentate mengacu pada beberapa titik lampiran oleh satu ligan. Kalau cincin beranggota enam-lima dihasilkan oleh ikatan ligan polydentate, kompleks ini disebut sebuah khelat.

B. Tata Nama Senyawa Kompleks Tatanama senyawa kompleks terbagai menjadi dua jenis yakni tatanama sistematik dan tatanama umum: Tata Nama Umum Tatanama umum kini jarang bahkan tidak digunakan lagi. Hal ini disebabkan tatanama dengan cara ini hanya didasarkan atas nama penemu atau warna yang dimiliki senyawa koordinasi. Berikut adalah beberapa contoh senyawa koordinasi yang penamaannya didasarkan atas nama penemunya: Garam Vauquelin Garam Magnus Senyawa Gmelin Garam Zeise : [Pd(NH3)4] [PdCl4] : [Pt(NH3)4] [PtCl4] : [Co(NH3)6]2(C2O4)3 : K[PtCl3(C2H4)].H2O

Sedangkan nama senyawa koordinasi yang didasarkan atas warna yang dimiliki adalah: Biru prusia (prusian blue) : KFe[Fe(CN)6].H2O

Kompleks luteo (kuning) Kompleks praseo (hijau)

: [Co(NH3)5Cl]Cl2 : [Co(NH3)4Cl2]

Alasan-alasan nama umum jarang digunakan atau tidak digunakan: 1) Banyak senyawa kompleks yang berbeda namun disintesis oleh orang yang sama 2) Banyak senyawa kompleks yang berbeda namun memiliki warna yang sama. Tata Nama Sistematik Tata nama sistematik dibagi menjadi dua cara yakni 1) Tata nama yang didasarkan atas nama dan jumlah ligan yang ada serta nama atom pusat beserta tingkat oksidasinya. Bilangan oksidasinya ditulis di dalam tanda kurung menggunakan angka Romawi. Anggka Romawi yang diberikan disebut Angka Stock. 2) Tata nama yang didasarkan atas nama dan jumlah ligan, nama atom pusat serta muatan dari kompleks yang ada. Angka arab yang digunakan dapat berupa tanda positif atau negatif yang menunjukan muatan ion kompleks, angka Arab ini disebut angka Ewens-Bassett. Tatanama Ligan Tatanama Ligan netral Tatanama ligan netral adalah seperti nama senyawanya kecuali untuk beberapa ligan seperti yang tertera pada Tabel. Ligan MeCN En Nama senyawa Asetonitril Nama ligan Asetonitril

Etilenadiamina atau 1,2- Etilenadiamina diaminoetana

Py AsPh3 phen

Piridina trifenillarsina

Piridina trifenillarsina

1,10-fenantrolina atau o- 1,10-fenantrolina fenantrolina

Perkecualian H2O NH3 H2S H2Te Air Amonia Hidrogen sulfida Hidrogen telurida Aqua Amina atau azana Sulfan Telan

CO CS NO NO2 NS SO SO2

Karbon monooksida Karbon monosulfida Nitrogen monooksida Nitrogen monooksida Nitrogen monosulfida Nitrogen monoksida Belerang dioksida

Karbonil Tiokarbonil Nitrosil Nitril Tionitrosil Sulfinil atau tionil Sulfonil atau sulfulir

Tatanama Ligan bermuatan negatif Ligan negatif dapat berupa: Ion sisa asam. Ion sisa asam namanya dapat berakhiran da, -it atau at, misalnya klorida (Cl), nitrit (NO2) dan nitrat (NO3) Ion bukan sisa asam. Ion bukan sisa asam namanya biasanya berakhiran da, misalnya nitrida (N3) dan ozonida. Jika berlaku sebagai ligan baik ion sisa asam maupun ion bukan sisa asam yang berakhiran da, diganti dengan akhiran do, kecuali untuk beberapa ligan yang tertera pada Tabel. Rumus kimia NH2 NH2 N3 N3 S2 O3 Perkecualian F Cl Br I O2 Fluorida Klorida Bromida Iodida Oksida Fluoro Kloro Bromo Iodo Okso atau oksido Nama ion Amida Imida Nitrida Azida Sulfida Ozonida Nama ligan Amido Imido Nitrido Azido Sulfido Ozonido

O22 Te2 S2 H SH RO C6H5O CN

Peroksida Telurida Sulfida Hidrida Hidrogen sulfida Alkoksida Fenoksida Sianida

Perokso Telurokso atau telurido Tio, tiokso atau sulfido Hidro atau hidrido Merkapto atau sulfanido Alkoksi Fenoksi Siano

Sedangkan untuk ion sisa asam yang berakhiran -it atau -at jika sebagai ligan akhirannya ditambah dengan akhiran o, seperti yang tertera pada Tabel.

Rumus kimia ONO NO2 ONO2 OSO22 OSO32 OCN SCN CO32

Nama ion Nitrit Nitrit Nitrat Sulfit Sulfat Sianat Tiosianat Kabonat

Nama ligan Nitrito Nitro Nitrato Sulfito Sulfato Sianato Tiosianato Karbonato

Ligan bermuatan positif sangat jarang dijumpai pada senyawa kompleks oleh sebab itu tidak dibahas pada bagian ini. Salah satu ligan yang bermuatan positif adalah H2N-CH2-NH3+. Dalam menulis ligan pada senyawa koordinasi biasanya atom donor selalu ditulis didepan, kecuali H2O, H2S dan H2Te. Misalnya untuk ion nitrit (NO2), jika N sebagai atom donor maka penulisan ligannya adalah NO2 sedangkan apabila O yang bertindak sebagai atom donor maka penulisan ligannya adalah ONO. Urutan Penyebutan Ligan

1. Apabila di dalam senyawa kompleks terdapat lebih dari satu ligan maka urutan penyebutan ligan adalah secara alfabetis tanpa memperhatikan jumlah dan muatan ligan yang ada. Pada aturan lama ligan yang disebut terlebih dahulu adalah ligan yang bermuatan negatif secara alfabet kemudian diikuti dengan ligan netral yang disebut secara alfabet pula. 2. Urutan penyebutan ligan adalah urutan berdasarkan alfabet pada nama ligan yang telah di Indonesiakan. Misalnya alfabet awal untuk Cl adalah k meskipun dalam bahasa inggris nama chloro dengan alfabet awal c. Sebagai contoh nama untuk senyawa kompleks [Co(en)2Cl2]+ adalah Ion bis (etilenadiamina)diklorokobalt(III) (benar) Diklorobis (etilenadiamina)kobalt(III) (salah) 3. Jumlah ligan yang ada dapat dinayatakan dengan awalan di, tri. Tetra dan seterusnya. tetapi apabila awalan-awalan tersebut telah digunakan untuk menyebut jumlah substituen yang ada pada ligan maka jumlah ligan yang ada dinyatakan dengan awalan bis, tris, tetrakis dan seterusnya. misalnya di dalam suatu senyawa kompleks terdapat dua ligan PPh3 maka disebut dengan bis(trifenilfosfina) bukan di(trifenilfosfina). 4. Ligan-ligan yang terdiri dari dua atom atau lebih ditulis dalam tanda kurung. Tatanama Senyawa Kompleks Netral 1) Nama senyawa kompleks netral ditulis dalam satu kata. 2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan 3) Menulis atau menyebut nama atom pusat serta bilangan oksidasi dari atom pusatyang ditulis dengan anggka Romawi. Dan bilangan oksidasi atom pusat yang harganya nol tidak perlu dituliskan. Contoh [Co(NH3)3(NO2)3] : triaminatrinotrokobaltt(III) [Ni(CO)4] [Fe(CO)5] [Fe(CO)2(NO)2] [Co(CO)3(NO)] : tetrakarbonilnikel : pentakarbonilbesi : dikarbonildinitrosilbesi : trikarbonilnitrosilkobalt

Keterangan: triaminatrinotrokobaltt(III) merupakan kompleks dengan biloks = 0, selain itu merupakan kompleks dengan biloks 1. Senyawa Kompleks Ionik

Senyawa kompleks ionik kation sebagai ion kopleks penamaannya adalah sebagai berikut: 1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion 2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki 3) Menulis atau menyebut nama atom pusat diikuti bilangan oksidasi yang ditulis dalam anggka Romawi. Selain cara di atas penamaan dapat dilakukan dengan cara berikut: 1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion 2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki 3) Menulis atau menyebut nama serta muatan dari ion kompleks yang ditulis dengan anggka Arab. Contoh Kompleks [Cu(NH3)4]2+ [Co(NH3)4Cl2] [Pt(NH3)4]2+ [Ru(NH3)5(NO2)]++

Spesi yang ada Cu2+ dan 4NH3 Co3 , 4NH3, dan 2Cl Pt2+, dan 4NH3 Ru2+, 5NH3, dan NO2+

Nama ion tetraaminatembaga(II), atau Ion

tetraaminatembaga(2+) ion tetraaminadiklorokobalt(II) atau ion

tetraaminadiklorokobalt(1+) ion tetraaminaplatina(II) atau

iontetraaminaplatina(2+) ion pentaaminanitrorutenium(II) atau ion pentaaminanitrorutenium(1+) Senyawa kompleks ionik anion sebagai ion kompleks Penamaannya adalah sebagai berikut 1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion 2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki 3) Menulis atau menyebut nama atom pusat dalam bahasa latin dengan akhiran um atau ium diganti at kemudian diikuti bilangan oksidasi atom pusat yang ditulis dalam anggka Romawi. Selain cara di atas penamaan dapat dilakukan dengan cara berikut 1) Diawali dengan menulis atau menyebut kata ion 2) Menulis atau menyebut nama dan jumlah ligan yang dimiliki

3) Menulis atau menyebut nama atom pusat dalam bahasa latin dengan akhiran um atau ium diganti at kemudian diikuti muatan dari ion kompleks yang ditulis dengan angka Arab. Contoh kompleks [PtCl4]2 [Ni(CN)4]2 [Co(CN)6]3 [CrF6]3 [MgBr4] 2

Spesi yang ada Pt2+ dan 4Cl Ni2+ dan 4CN Co3+ dan 6CN Cr3+ dan 6F Mg2 dan 4Br+

Nama Ion tetrakloroplatinat(I) atau ion tetrakloroplatinat(2-) Ion tetrasianonikelat(II) atau ion tetrasianonikelat(2-) Ion heksasianokobaltat(III) atau ion heksasianokobaltat(3-) Ion heksafluorokromat(III) atau ion

heksasianofluorokromat(3-) Ion tetrabromomagnesat(II) atau Ion tetrabromomagnesat(2-)

Senyawa kompleks ionik kation dan anion sebagai ion kompleks Penamaannya adalah menulis atau menyebut nama dan jumlah kation terlebih dahulu kemudian nama anion diikuti bilangan oksidasi atom pusat yang ditulis dalam anggka Romawi atau menulis atau menyebut nama dan jumlah kation terlebih dahulu kemudian nama anion diikuti muatan ion kompleks yang ditulis dengan angka Arab. Contoh K3[Fe(CN)6]3 K4[Fe(CN)6] : Kalium heksasianoferat(III) atau kalium heksasianoferat(3-) : Kalium heksasianoferat(II) atau kalium heksasianoferat(4-)

[CoN3(NH3)5]SO4 : Pentaaminaazidokobalt(III) sulfat atau Pentaaminaazidokobalt(2+) sulfat [Cu(NH3)4]SO4 : Pentaaminatembaga(II) sulfat atau Pentaaminatembaga(2+) sulfat tetrakloroplatinat(II) atau tetraamina

[Cu(NH3)4] [PtCl4] : Tetraaminatembaga(II) [Co(NH3)6] [Cr(CN)6] : Heksaaminakobalt(III)

tembaga(2+) tetrakloroplatinat(2-) heksasianokromat(III) atau

heksasianokobalt(3+) heksasianokromat(3-)

Apakah senyawa kompleks hanya dapat dibuat dari unsur transisi? Pada awal perkembangan senyawa-senyawa kompleks atau senyawa koordinasi umumnya dibuat dari unsur-unsur transisi sebagai atom pusat. Disamping itu, senyawa yang dibentuk dari logam transisi selalu memiliki bilangan oksidasi atau tingkat oksidasi positif. Namun kini senyawa kompleks atau senyawa koordinasi atom pusatnya tidak harus dari unsur transisi. logam alkali, alkali tanah dan logam utama lainnya dapat digunakan sebagai

atom pusat untuk mensintesis senyawa komplek atau senyawa koordinasi. Misalnya NaCl yang dikonsumsi sehari-hari dalam kuah masakan merupakan suatu kompleks. NaCl di dalam air membentuk ion heksaaquanatrium(I), [Na(H2O)8]+. Ion tetrakloroaluminat(III) [AlCl], Be(NO3)2.4H2O dan BeSO4.4H2O yang mengandung ion komplek tetraaquaberilium, [Be(H2O)4]2+, merupakan beberapa senyawa kompleks yang dibentuk dari unsur-unsur bukan unsur transisi. Dari contoh-contoh diatas dapat disimpulkan bahwa senyawa kompleks, tidak hanya dibuat dengan unsur transisi sebagai atom pusat, tetapi dapat pula dibuat dengan unsur-unsur lain atau unsur-unsur logam golongan utama. Apakah atom pusat suatu kompleks hanya memiliki bilangan oksidasi berharga positif? Awalnya senyawa kompleks yang berhasil disintesis selalu memiliki bilangan oksidasi yang berharga positif. Berikut adalah beberapa contoh senyawa kompleks dengan bilangan oksidasi ion pusat berharga positif Ion kompleks [Co(NH3)6]3+ [Co(CN)6]3 [Cu(NH3)4]2+ [Fe(CN)6]3 [Pd(NH3)4]2+ [PtCl4]2 Atom pusat Co3+ Co3+ Cu2+ Fe3+ Pd2+ Pt2+ b.o atom pusat +3 +3 +2 +3 +2 +2

Keterangan: b.o = bilangan oksidasi

Dari contoh di atas dapat disimpulkan bahwa atom pusat suatu kompleks tidak harus memiliki bilangan oksidasi yang harganya positif. Atom pusat suatu kompleks dapat memiliki bilangan oksidasi nol dan negatif. Berikut adalah contoh kompleks dengan bilangan oksidasi nol dan harga bilangan oksidasi negatif.

kompleks

b.o atom pusat

Kompleks [V(CO)6]

b.o pusat

atom

[V(CO)6]

0

-1

[Cr(CO)6] [Fe(CO)5] [Co(Cp)2] [Ni(CO)4]

0 0 0 0

[Cr(CO)5]2 [Mn(CO)5] [Fe(CO)4]2 [Re(CO)4]3

-2 -1 -2 -3

Keterangan: b.o = bilangan oksidasi Catatan: CO adalah ligan karbonil, Cp ligan siklopentadienil dan NO adalah ligan nitrosil. Ketiga ligan tersebut merupakan ligan netral.

Bilangan Koordinasi Pada senyawa kompleks banyaknya atom yang terikat pada atom pusat disebut bilangan koordinasi. Bilangan koordinasi tidak sama dengan bilangan oksidasi atau tingkat oksidasi. Bilangan koordinasi biasanya 2 x bilangan oksidasi. Oleh sebab itu untuk unsur-unsur yang memiliki bilangan oksidasi lebih dari satu akan memeiliki bilangan koordinasi lebih dari satu, hal ini biasanya terjadi pada unsur-unsur transisi. Untuk senyawa kompleks dengan ligan monodentat, bilangan koordinasi atom pusat adalah sama dengan jumlah ligan yang diikatnya. Bilangan koordinasi yang sering dijumpai pada senyawa kompleks adalah 4 dan 6. C. Garam Rangkap dan Garam Kompleks Suatu senyawa adisi atau senyawa molekular terbentuk jika sejumlah stoikiometris dua atau lebih senyawa yang stabil direaksikan dan bergabung membentuk suatu senyawa yang baru. Pembentukan sejumlah senyawa adisi diberikan dalam beberapa contoh berikut : KCl + MgCl2 + 6H2O KCl.MgCl2.6H2O carnallite K2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O kalium alum CuSO4 + 4NH3 + H2O CuSO4.4NH3.H2O tetraammintembaga(II) sulfat monohidrat (NH4)2SO4 + FeSO4 + 6H2O FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O Garam Mohr ` Fe(CN)2 + 4KCN Fe(CN)2.4KCN kalium ferosianida

Ada dua jenis senyawa adisi: 1. garam rangkap 2. garam kompleks 1. Garam Rangkap Suatu garam rangkap cukup stabil dalam fase padatannya. Jika garam rangkap ini dilarutkan dalam air, maka garam ini akan terurai menjadi ion-ion penyusunnya. Misalnya jika kristal carnallite dilarutkan dalam air, maka dalam larutan akan terdapat ion-ion penyusun kristal karnalit tersebut, yaitu K+, Mg+, dan Cl-. 2. Garam Kompleks Berbeda dengan garam rangkap, jika garam kompleks dilarutkan ke dalam air, garam tersebut tidak akan terurai menjadi ion-ion sederhana dari unsur penyusunnya, tetapi terionisasi menjadi ion-ion kompleks. Misalnya saja jika senyawa CuSO4.4NH3.H2O dilarutkan dalam air, maka senyawa tersebut tidak akan terurai menjadi ion Cu2+, tetapi akan menghasilkan spesi terlarut berupa ion kompleks [Cu(H2O)2(NH3)4]2+ yang stabil. Senyawa-senyawa yang mengandung ion kompleks semacam ini disebut sebagai senyawa kompleks. Kimia koordinasi adalah salah satu cabang dari kimia anorganik yang mempelajari tentang senyawa-senyawa kompleks. Senyawa kompleks terdiri atas suatu logam yang berperan sebagai atom pusat, ion logam ini dikelilingi sejumlah ligan yang berikatan langsung dengannya hingga membentuk suatu geometris tertentu. Sifat-sifat kimiawi dari suatu senyawa kompleks ditentukan oleh konfigurasi elektron dari logam pusat, sifat-sifat ligan, dan interaksi yang terjadi antara logam dengan ligan.

D. SEJARAH KIMIA KOORDINASI Pada awal perkembangannya, senyawa kompleks banyak mengundang pertanyaan bagi para ilmuwan disaat itu akan sifatnya yang stabil. Kestabilan dari senyawa tersebut tidak dapat dijelaskan dengan menggunakan teori-teori mengenai struktur dan valensi atom yang dikenal

saat itu. Misalnya saja, bagaimana CoCl3 yang merupakan suatu garam yang stabil dapat bereaksi dengan sejumlah senyawa seperti NH3 dan menghasilkan sejumlah senyawa baru : CoCl3.6NH3; CoCl3.5NH3 dan CoCl3.4NH3 ? Struktur semacam apa yang dimiliki oleh senyawaan tersebut? Bagaimana ikatan yang terbentuk antar atom dalam senyawaan itu? Untuk meneliti sifat dan struktur dari senyawa semacam itu, para ilmuwan membuat berbagai macam senyawa dengan reaksi kimia yang sederhana untuk mencari suatu pola tertentu dari senyawa-senyawa tersebut.

1. Teori Jorgensen Teori Rantai yang dikemukakan oleh seorang kimiawan Denmark, S.M. Jrgensen sekitar tahun 1875, merupakan salah satu usaha utama untuk menjelaskan ikatan yang terbentuk dalam senyawa kompleks. Jorgensen mengajukan teorinya berdasarkan reaksi pengendapan AgCl oleh CoCl3.xNH3. CoCl3.6NH3 (jingga-kuning) + AgCl (excess) 3 AgCl CoCl3.5NH3 (pink) CoCl3.4NH3 CoCl3.3NH3 (biru-hijau) + AgCl (excess) 2 AgCl + AgCl (excess) 1 AgCl + AgCl (excess) -

Berdasarkan perbandingan mol AgCl yang terendapkan, maka Jorgensen mengusulkan struktur untuk CoCl3.6NH3, CoCl3.5NH3, CoCl3.4NH3 masing-masing sebagai berikut : CoCl3.6NH3

CoCl3.5NH3

CoCl3.4NH3

Menurut Jorgensen, atom Cl yang terikat langsung pada Co terikat sangat kuat sehingga tidak dapat diendapkan, sementara atom Cl yang terikat pada NH3 mudah lepas sehingga dapat diendapkan oleh perak nitrat. Hasil eksperimen untuk reaksi CoCl3.6NH3, CoCl3.5NH3,

CoCl3.4NH3 sesuai dengan struktur teoritis yang diajukan. Akan tetapi teori Jorgensen ini tidak dapat menjelaskan struktur yang sesuai untuk senyawa CoCl3.4NH3. 2. Teori Alfred Werner Pada tahun 1893, ilmuwan berkebangsaan Swiss, Alfred Werner mengajukan suatu teori mengenai ikatan yang terbentuk dalam suatu kompleks. Postulat-postulat dari teori Werner adalah sebagai berikut : 1. Dalam senyawa kompleks, ion logam yang menjadi atom pusat dapat memiliki dua macam valensi, yaitu valensi primer dan valensi sekunder. 2. Logam pusat memiliki kecenderungan untuk menjenuhkan baik valensi primer maupun valensi sekudernya. 3. Valensi primer diisi oleh anion, dan tidak menentukan geometri dari kompleks. Spesi yang mengisi valensi primer dapat diionkan sehingga dapat diendapkan. 4. Valensi sekunder dapat diisi baik oleh anion maupun spesi netral. Spesi yang mengisi valensi sekunder terikat dengan kuat dan memiliki kedudukan khusus dalam ruang 5. Banyaknya spesi yang mengisi valensi sekunder menentukan bentuk geometri dari kompleks Dalam pengertian modern, valensi primer dalam Teori Werner adalah tingkat oksidasi dari logam pusat. Spesi yang mengisi valensi sekunder adalah ligan, dan jumlah valensi sekunder dalam istilah modern disebut sebagai bilangan koordinasi. Berdasarkan postulat-postulat di atas, Werner dapat meramalkan struktur dari CoCl3.xNH3. Misalnya pada senyawa CoCl3.6NH3, Werner menyatakan bahwa struktur senyawa tersebut adalah sebagai berikut: NH3 NH3 NH3 NH3

NH3 NH3 Co Cl Cl Cl

Dalam struktur di atas, Co memiliki 6 valensi sekunder (----) dan memiliki bentuk geometris oktahedral. Kesemua valensi sekunder diisi oleh NH3. Co masih memiliki tiga valensi primer ( ) dan ketiganya diisi oleh Cl. Karena Cl terikat pada valensi primer, maka Cl dapat terionkan dan diendapkan menjadi AgCl dengan larutan perak nitrat. Untuk senyawa CoCl3.3NH3, Werner mengajukan struktur sebagai berikut: Co NH3

NH3

NH3

Cl Cl

Cl

Pada CoCl3.3NH3, Cl terikat pada valensi primer dan pada valensi sekunder, sehingga tidak dapat terionkan dan diendapkan oleh perak nitrat. Dalam teori modern, maka valensi primer pada Teori Werner menunjukkan bilangan oksidasi dari logam pusat, sementara valensi sekunder adalah bilangan koordinasi yang menunjukkan banyaknya ligan yang dapat diikat oleh logam pusat.

BILANGAN ATOM EFEKTIF (EFFECTIVE ATOMIC NUMBER)

Pada tahun 1916, Lewis mengemukakan bahwa suatu ikatan kovalen terbentuk antara dua atom dalam suatu molekul melalu pemakaian bersama suatu pasangan elektron. Konsep Lewis ini selanjutnya dikembangkan oleh Sidgwick. Sidgwick mengemukakan suatu teori untuk

pembentukan ikatan koordinasi (kadang-kadang juga disebut sebagai ikatan polar atau ikatan datif). Menurut Sidgwick, ligan mendonorkan pasangan elektron kepada ion logam, sehingga membentuk suatu ikatan koordinasi. Arah pemberian elektron dari ligan kepada ion logam ditunjukkan dengan tanda panah dari arah ligan menuju logam. Ikatan koordinasi tidak jauh berbeda dengan ikatan kovalen, karena sama-sama menyangkut pemakaian bersama pasangan elektron, perbedaannya hanya terletak pada pembentukan ikatan tersebut.

Contohnya

pada

kompleks

[Co(NH3)6]3+.

Setiap

ligan

NH3

mendonorkan satu pasang elektron untuk membentuk ikatan koordinasi dengan ion Co3+ sebagai ion pusat.

Kompleks [Co(NH3)6]3+, enam buah ligan NH3 yang mengelilingi Co3+ masing-masing mendonorkan sepasang elektron pada Co3+ untuk membentuk ikatan, ditunjukkan dari arah panah yang menuju Co3+ dari NH3 Dalam konsepnya mengenai ikatan koordinasi ini, Sidgwick menyatakan bahwa jumlah elektron yang mengelilingi ion pusat, termasuk yang didonorkan oleh ligan disebut sebagai bilangan atom efektif (Effective Atomic Number, EAN) dari logam tersebut. Pada sebagian besar senyawa kompleks, jumlah elektron yang mengelilingi ion pusat sama dengan nomor atom dari gas mulia setelah logam tersebut dalam sistem periodik unsur. Fenomena ini disebut sebagai Aturan Bilangan Atom Efektif. Untuk menghitung EAN suatu ion logam dalam kompleks tertentu dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut : EAN = ( Z x ) + ( n x y )

Dimana Z adalah nomor atom logam pusat, x adalah tingkat oksidasi dari logam pusat tersebut, n adalah jumlah ligan, dan y menunjukkan jumlah elektron yang disumbangkan oleh satu ligan. Dalam kenyataannya, ternyata banyak senyawa-senyawa kompleks yang tidak mengikuti aturan EAN ini. Tetapi berdasarkan EAN tersebut sifat kemagnetan dari suatu senyawa dapat diramalkan. Kompleks yang mengikuti Aturan EAN (EAN sama dengan nomor atom gas mulia terdekat dari logam) bersifat diamagnetik. Sebaliknya, kompleks yang tidak mengikuti aturan EAN bersifat paramagnetik. Hal ini telah dibuktikan melalui ekperimen. Misalnya saja, untuk ion Co3+ (nomor atom Co = 27) dalam kompleks [Co(NH3)6]3+. Setiap ligan NH3 menyumbangkan dua buah elektron, dan dalam kompleks tersebut, Co3+ dikelilingi oleh 6 ligan NH3. Maka EAN dari Co3+ dalam kompleks tersebut dapat dihitung sebagai berikut. (27 - 3) + (6 x 2) = 36 (sama dengan nomor atom Kripton, gas mulia setelah Co dalam SPU. Harga EAN dari Co3+ dalam kompleks tersebut mengikuti Aturan EAN, sehingga dapat diramalkan bahwa kompleks tersebut bersifat diamagnetik Sebaliknya, sejumlah kompleks yang tidak mengikuti Aturan EAN ternyata bersifat paramagnetik. Misalkan untuk kompleks [Cu(NH3)4]2+. Nomor atom Cu adalah 29, ion Cu2+ dalam kompleks tersebut dikelilingi 4 ligan NH3 yang masing-masing menyumbangkan dua buah elektron. Dengan demikian harga EAN dari Cu2+ dalam kompleks tersebut adalah : (29 2 ) + ( 4 x 2 ) = 35. Harga ini tidak sesuai dengan aturan EAN. Dengan demikian kompleks [Cu(NH3)4]2+ dapat diramalkan bersifat paramagnetik. Jumlah elektron tidak berpasangan yang ada dalam kompleks ini dapat dihitung dari selisih antara nomor atom gas mulia sesudah atom logam dengan harga EAN dari logam pada kompleks tersebut. Untuk kasus kompleks [Cu(NH3)4]2+ seperti di atas, jumlah elektron tidak berpasangan yang ada dalam kompleks adalah 36 (nomor atom Kr) 35 (EAN dari Cu2+) = 1 Harga momen magnetik () suatu kompleks dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut : = { n ( n + 2) } Dengan n adalah jumlah elektron tidak berpasangan yang ada pada kompleks.