2-1

KIMIA ANORGANIK III

TEORI PEMBENTUKAN KOMPLEKS

OLEH:Drs. ABU BAKAR M.PdJURUSAN PMIPA FKIPUNIVERSITAS JAMBI

2-2

PEMBENTUKAN KOMLEKS• Teori Pembentukan Kompleks berdasarkan teori

Ikatan Valensi (Hibridisasi)• Teori ini dikemukakan oleh Linus Pauling sekitar

tahun 1931.• Teori ini menyatakan bahwa ikatan antara ligan

dengan logam merupakan ikatan kovalen koordinasi, dengan pasangan elektron bebas yang disumbangkan oleh ligan

• Logam pusat menyediakan orbital-orbital kosong yang telah mengalami hibridisasi untuk ditempati oleh pasangan elektron bebas (PEB) dari ligan. Jenis hibridisasi orbital menentukan bentuk geometris senyawa kompleks yang terbentuk

2-3

• Pembentukan ikatan dalam senyawa kompleks juga dapat ditinjau sebagai reaksi Asam-Basa Lewis, dimana ligan merupakan Basa Lewis yang memberikan PEB

• Orbital yang dipakai atau yang ditempati oleh elektron ikatan dalam senyawa kompleks di sebut ORBITAL HIBRIDISASI

• Pembentukan ikatan melibatkan beberapa tahapan, meliputi promosi elektron; pembentukan orbital hibrida; dan pembentukan ikatan antara logam dengan ligan melalui overlap antara orbital hibrida logam yang kosong dengan orbital ligan yang berisi pasangan elektron bebas.

2-4

2-5

2-6

2-7

PEMBENTUKAN KOMLEKS

• Pada hibridisasi yang melibatkan orbital d, ada dua macam kemungkinan hibridisasi.

1. Jika dalam hibridisasi orbital d yang dilibatkan adalah orbital d yang berada di luar kulit dari orbital s dan p yang berhibridisasi, maka kompleks yang terbentuk disebut sebagai kompleks orbital luar, atau outer orbital complex.

2. Sebaliknya, jika dalam hibridisasi yang dilibatkan adalah orbital d di dalam kulit orbital s dan p yang berhibridisasi, maka kompleks tersebut dinamakan kompleks orbital dalam atau inner orbital complex

2-8

PEMBENTUKAN KOMLEKS

• Umumnya kompleks orbital dalam lebih stabil dibandingkan kompleks orbital luar, karena energi yang dilibatkan dalam pembentukan kompleks orbital dalam lebih kecil dibandingkan energi yang terlibat dalam pembentukan kompleks orbital luar

• Untuk menghibridisasi orbital d yang berada di dalam orbital s dan p diperlukan energi yang lebih kecil, karena tingkat energinya tidak terlalu jauh.

2-9

2-10

Pada [Fe(CN)6]3- = d2 sp32 disebut dengan inner orbital compleks (Komplek orbital dalam), karena orbital d dipakai lebih rendah dari s dan p dan disebut juga LOW SPIN atau spin paired.

• CN- = ligan medan kuat

2-11

Pada [Fe(F)6]3- = sp3d2 disebut dengan OUTER ORBITAL (komplek orbital luar), karena orbital d yang dipakai lebih tinggi dari orbital s dan p dan disebut HIGT SPIN atau Spin freeF- = ligand medan lemah

2-12

• Ion [FeF6]3-, memiliki bentuk geometris oktahedral. Jika diasumsikan kompleks ini merupakan kompleks orbital dalam dengan hanya satu elektron yang tidak berpasangan, maka seharusnya momen magnet senyawa adalah sebesar 1,73 BM. Menurut hasil pengukuran, momen magnet ion [FeF6]3- adalah sebesar 6,0 BM, yang akan sesuai jika terdapat lima elektron tidak berpasangan. Berarti ion Fe3+ dalam kompleks mengalami hibridisasi sp3d2 dengan melibatkan orbital d sebelah luar, dan disebut sebagai kompleks orbital luar (outer orbital complex).

Fe26: [Ar] 3d6 4s2

Fe3+: [Ar] 3d5 4s0

2-13

: [Ar] 3d5 4s1 4p0 4d0

•Semua elektron dalam orbital 3d senyawa kompleks ini tidak berpasangan sehingga kompleks bersifat higt spin (spin non paired) dan paramagnetik.

2-14

• [Fe(CN)6]3-; memiliki bentuk geometris oktahedral

• Fe26 : [Ar] 3d6 4s2

• Fe3+ : [Ar] 3d5 4s0

: [ Ar] 3d5 4s0 4p0 • Dua buah elektron pada orbital d yang semula tidak

berpasangan dipasangkan dengan elektron lain yang ada pada orbital d tersebut, sehingga 2 orbital d yang semula ditempati oleh kedua elektron tersebut kosong dan dapat digunakan untuk membentuk orbital hibridal d2sp3

2-15

Fe3+ : [Ar]

•Karena orbital d yang digunakan dalam hibridisasi ini berasal dari orbital d yang berada disebelah dalam orbital s dan p, maka kompleks dengan orbital hibrida semacam ini disebut sebagai kompleks orbital dalam (inner orbital complex)

2-16

[Fe(CN)6]3- : [Ar]

3d6 d2sp3 •Orbital hibrida d2sp3 yang terbentuk diisi oleh pasangan elektron bebas dari ligan CN-

•Dalam kompleks terdapat satu elektron yang tidak berpasangan, sehingga kompleks bersifat paramagnetik.

2-17

• Struktur inner orbital compleks ion = [Co(NH3)6]3+, [Mn(CN)6]3- , Cr(NH3)6]3+ , [C4(CN)6]3-

• Struktur outer orbital compleks ion = [Fe(NH3)6]2+ , [Ni(NH3)6]2+ , [Cu(NH3)6]+ , [Cr(H2O)6]2+

• Untuk inner orbitalbersifat diamagnetik/atom sedikit bersifat magnet/ cenderung diamagnetik.

• Untuk outer orbitalbersifat ion atom cenderung paramagnetik

2-18

2-19

CONTOH:

[Ni(CO)4]; memiliki struktur geometris tetrahedral

Ni28 : [Ar] 3d8 4s2

: [Ar] 3d8 4s2 4p0

Elektron pada orbital 4s mengalami promosi ke orbital 3d, sehingga orbital 4s kosong dan dapat mengalami hibridisasi dengan orbital 4p membentuk orbital hibrida sp3.

2-20

Ni28 : [Ar]

•Orbital hibrida sp3 yang telah terbentuk kemudian digunakan untuk berikatan dengan 4 ligan CO yang masing-masing menyumbangkan pasangan elektron bebas

[Ni(CO)4] : [Ar]

3d10sp3

•Karena semua elektron berpasangan, maka senyawa bersifat diamagnetik

2-21

• Tetra hedral [Co(CO)4]- , [FeCl4]- , [Ni(CO)4], [MnO4]- , [CrO4]-2 , [Cu(Py)4]+ , [TiCl4] , [CoCl4]- , [VO4]-3 , [Ni(Cl)4]-2 , [Ni(PPh3)2Cl2]

2-22

2-23

CONTOH:

[Ni(CN)4]2-, memiliki bentuk geometris segiempat planar

Ni28 : [Ar] 3d8 4s2

: [Ar] 3d8 4s2 4p0

Ni2+ : [Ar]

•Salah satu elektron pada orbital d yang tidak berpasangan dipasangkan dengan elektron lain, sehingga salah satu orbital d kosong dan dapat digunakan untuk membentuk orbital hibrida dsp2

membentuk orbital hibrida dsp2

2-24

[Ni(CN4)]2- : [Ar] 3d8 dsp2

•Semua elektron dalam kompleks ini berpasangan sehingga kompleks bersifat diamagnetik•Sebagian besar kompleks lebih memilih konfigurasi kompleks orbital dalam, karena energi yang diperlukan saat hibridisasi untuk melibatkan orbital d sebelah dalam lebih kecil dibandingkan energi yang diperlukan untuk melibatkan orbital d sebelah luar. Meskipun demikian, jika dilihat dari pengukuran momen magnetnya, beberapa kompleks ternyata berada dalam bentuk kompleks orbital luar.

2-25

Contoh: [Cu(NH3)4]2+

2-26

• Promosi electron [bentuk bujur sangkar(1) dari orbital 3d ke orbital 4p (pZ), tidak cocok dengan kenyataan. Bila hal ini benar, maka electron tersebut harus mudah lepas, artinya kompleks mudah teroksidasi. Kenyataannya kompleks sukar teroksidasi.

• Bila electron yang tidak cocok berpasangan tetap berada di orbital 3d hibridisasinya sp3 dari [Cu(NH3)4]2+ harus berbentuk tetrahedral. Hal ini tidak sesuai dengan kenyataan, karena ion tersebut berbentuk bujur sangkar (planar segi empat).

2-27

Contoh Lain: [Co(NO2)6]4- dengan pembentukannya:

2-28

• Kemungkinan 1, yaitu hibridisasi dsp3d, tidak dikenal dan tidak atau belum dijumpai pada contoh lain, oleh karena itu memang sulit diterima karena hibridisasi ini melibatkan (salah satu) orbital 3d dan 4d yang keduanya tentu mempunnyai perbedaan energi yang sangat signifikan.

• Kemungkinan 2, yaitu hibridisasi d2sp3, hanya mungkin terjadi apabila satu-satunya elektron tidak berpasangan 3d memperoleh energi tambahan untuk pindah menempati posisi terluar 4d1. Andaikata demiikian, hal ini membawa konsekuensi bahwa kompleks ini tentunya mudah mengalami oksidasi karena elektron terluar 4d1 terlalu jauh dari inti Co(II) dan akibatnya mudah dilepas.

2-29

• Kenyataan bahwa Co2+ dalam senyawa kimpleks ini cukup stabil terhadap oksidasi menyarankan bahwa konsep hibridasi ini diaplikasikan dalam contoh senyawa ini.

• Kelemahan yang lain adalah unuk senyawa komplek oktahedral dari ion logam d1, d3. teori hibridasi untuk ion ini tidak dapat menjelaskan hibridasi mana yang dipilih, sp3d2 atau d2sp3 karena keduanya tidak memberikan perbedaan sifat elektronik yang bersangkutan.

2-30

• Bujur Sangkar :[Ni(CN)4]-2 , [PdCl4]-2 , [Pt(en)2]+2 , [AgF4]- , [Rh(CO)2Cl2] , [Rh(PPh3]3Cl] , [Ni(PMc3)2]Cl3 , [Ni{P(C6H5)2(CH2C6H3)}2].

2-31

CONTOH-CONTOH PEMBENTUKAN KOMPLEKS

YANG LAIN

2-32

2-33

2-34

2-35

2-36

2-37

AlhamduliAlhamdulillah Nyet, llah Nyet,

sudah sudah jelas!!!jelas!!!

Apa mbak Apa mbak Syahrini Syahrini sudah jelas? sudah jelas?

2-38