BAB I: PENDAHULUAN

I.1 Batasan Pengertian

Kimia Koordinasi :

Bagian dari Ilmu Kimia yang mempelajari senyawa- senyawa koordinasi.

Senyawa koordinasi/senyawa kompleks :

Senyawa yang terbentuk melalui ikatan koordinasi (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 :

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 :

Ion/atom bagian dari senyawa koordinasi yang berada di pusat (bagian tengah) sebagai penerima pasangan elektron (Asam Lewis), umumnya berupa logam (terutama logam-logam transisi).

Ligan (gugus pelindung) :

atom/ion bagian dari senyawa koordinasi yang berada di bagian luar sebagai pemberi pasangan elektron (Basa Lewis).

Banyak materi penting yang merupakan senyawa kompleks, misalnya : klorofil, hemoglobin, vitamin B12, Katalis Ziegler – Nata, tinta cina, dll

Beberapa contoh fenomena yang terkait dengan eksistensi senyawa kompleks adalah :

• _· Ag_(aq)⁺ +   Cl_(aq)^– ↔    AgCl_(s)putih (1)

AgCl_(s)putih +  2 NH_3(g) ↔ [Ag(NH₃)₂] _(aq)⁺ +    Cl_(aq)^– (2)

Keterangan : Jika ke dalam  larutan yang mengandung Ag⁺ ditambahkan Cl^– maka akan terbentuk endapan putih AgCl. Jika ke dalam endapan tersebut ditambahkan NH₃ maka endapan larut membentuk ion kompleks [Ag(NH₃)₂]⁺ . Jika selanjutnya ditambahkan larutan HNO₃, maka endapan putih akan terbentuk kembali. Hal ini disebabkan oleh   terjadinya pergeseran kesetimbangan pada reaksi (2) ke arah kiri. Kesetimbangan bergeser ke kiri karena terjadi pengurangan NH₃ membentuk NH₄⁺.

• Pembentukan ion kompleks seringkali disertai dengan timbulnya warna tertentu pada larutan, misalnya pada penggunaan tinta rahasia. Tulisan yang dibuat dengan tinta tersebut hanya dapat dilihat jika kertas dipanaskan. Pada suhu kamar tulisan akan kembali tak kasat mata. Hal ini terkait dengan perubahan warna yang menyertai pembentukan senyawa kompleks seperti ditunjukkan pada persamaan reaksi berikut :

2 [Co(H₂O)₆]Cl₂ ↔      Co[CoCl₄]   +   12 H₂O

merah jambu                        biru

(jika encer : transparan)

I.2 Sejarah Penemuan

• Senyawa kompleks pertama kali ditemukan oleh Tassert (1798), yaitu CoCl₃.6NH₃. Senyawa tersebut dianggap aneh karena terbentuk oleh 2 senyawa stabil yang masing-masing valensinya sudah jenuh. Hal ini baru bisa dipahami setelah waktu berlalu sekitar 100 tahun. Selama waktu tersebut banyak senyawa kompleks telah dibuat dan dikaji sifat-sifatnya, misalnya :

Kompleks	Rumus Kimia (sekarang)
Cr(SCN)2.NH4SCN.2NH3 PtCl2.2NH3 Co(NO2)3.KNO2.2NH3 PtCl2.KCl.C2H4	NH4[Cr (NH3)2(NCS)4] [Pt(NH3)4][PtCl4] K[Co(NH3)2(NO2)4] K[Pt(C2H4)Cl3]

• Banyak senyawa kompleks memperlihatkan warna yang khas, oleh karena itu warna pernah dijadikan dasar dalam pemberian nama senyawa kompleks, misalnya :

Kompleks	warna	Nama
CoCl3.6NH3 CoCl3.5NH3 CoCl3.4NH3 CoCl3.4NH3 CoCl3.5NH3.H2O IrCl3.6NH3*)	Kuning Ungu/merah lembanyung (purple) Hijau Lembayung (violet) Merah Putih	Luteocobaltic chloride Purpureocobaltic chloride Praseocobaltic chloride Violeocobaltic chloride Roseocobaltic chloride Luteoiridium chloride

^*) Bukan karena bewarna kuning, melainkan karena mengikat 6 molekul NH₃

• Kompleks kloroamin kobal(III) [demikian juga Cr(III)] tidak hanya memperlihatkan perbedaan warna, melainkan juga perbedaan reaktivitas Cl yang terdapat dalam molekul-molekul tersebut. Misalnya, jika ke dalamnya ditambahkan larutan AgNO₃, maka jumah ion yang terendap sebagai AgCl bervariasi seperti ditunjukkan pada tabel berikut :

Kompleks	Jumlah Cl– terendap	Rumus Kimia (sekarang)
CoCl3.6NH3 CoCl3.5NH3 CoCl3.4NH3 IrCl3.3NH3	3 2 1 0	[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)4Cl2]Cl [Ir(NH3)3Cl3]

Hal tersebut menunjukkan bahwa pada CoCl₃.6NH₃ dan IrCl₃.3NH₃ semua atom Cl   identik, akan tetapi pada CoCl₃.5NH₃ dan CoCl₃.4NH₃ terdapat perbedaan di antara atom-atom Cl (terdapat 2 jenis).

• Data konduktivitas molar larutan dapat dimanfaatkan untuk memprediksikan jumah ion yang dihasilkan oleh tiap 1 molekul solut sebagaimana ditunjuukan pada tabel berikut :

Kompleks	Konduktivitas molar (ohm-1)	Jumlah ion terindikasi	Rumus Kimia (sekarang)
PtCl4.6NH3 PtCl4.5NH3 PtCl4.4NH3 PtCl4.3NH3 PtCl4.2NH3 PtCl4.NH3.KCl PtCl4.2KCl	523 404 229 97 0 109 256	5 4 3 2 0 2 3	[Pt(NH3)6]Cl4 [Pt(NH3)5Cl]Cl3 [Pt(NH3)6Cl2]Cl2 [Pt(NH3)3Cl3]Cl [Pt(NH3)2Cl4] K[Pt(NH3)Cl5] K2[Pt(NH3)6Cl6]

• Senyawa-senyawa tertentu dengan komposisi kimia yang sama memiliki  warna yang berbeda, misalnya CoCl₃.4NH₃ ada yang bewarna hijau dan ada yang bewarna lembayung. Ada kalanya yang berbeda bukan warnanya, akan tetapi sifat-sifat yang lain. Misalnya α-PtCl₄.2NH₃ dan β-PtCl₄.2NH₃ memiliki warna yang sama (krem), akan tetapi berbeda dalam kelarutan dan reaktifitas kimianya.

I.3 Teori Rantai (Bomstrand-Jorgenson), 1869

Terilhami oleh konsep teravalensi karbon dan pembentukan rantai karbon dalam senyawa organik.

Ditinjau kompleks kloroamin kobal : CoCl₃.6NH₃ :

• Unsur hanya memiliki 1 macam valensi, jadi Co(III) hanya dapat membentuk 3 ikatan dalam senyawa kompleks
• Cl dapat terikat langsung pada Co atau dengan perantara NH₃. Cl yang terikat langsung oleh Co tak teruon dan tak dapat diendapkan, sedang yang terikat melalui perantara NH₃ dapat terion dan dapat diendapkan dengan penambahan Ag⁺.
• NH₃ dapat membentuk rantai (seperti C dalam senyawa karbon).

Berdasarkan asumsi tersebut maka struktur CoCl₃.6NH₃, CoCl₃.5NH₃, CoCl₃.4NH₃, dan CoCl₃.3NH₃ masing-masing adalah sbb:

NH₃ – Cl

CoCl₃.6NH₃ :              Co – NH₃ – NH₃ – NH₃ – NH₃ – Cl

NH₃ – Cl

Cl

CoCl₃.5NH₃ :              Co – NH₃ – NH₃ – NH₃ – NH₃ – Cl

NH₃ – Cl

Cl

CoCl₃.4NH₃ :             Co – NH₃ – NH₃ – NH₃ – NH₃ – Cl

Cl

Cl

CoCl₃.4NH₃ :             Co – NH₃ – NH₃ – NH₃ – Cl                                      ( ? ? ?)

Cl

I.4 Teori Koordinasi (Alfred Werner), 1893

3 postulat Werner adalah :

1. Unsur logam memiliki 2 macam valensi, yaitu valensi primer dan valensi sekunder (dalam istilah sekarang masing-masing disebut bilangan oksidasi dan bilangan koordinasi).
2. Setiap unsur cenderung memenuhi valensi primer maupun valensi sekundernya.
3. Valensi sekunder diarahkan kepada posisi tertentu dalam ruangan.

Berdasarkan 3 postulat tersebut maka struktur CoCl₃.6NH₃, CoCl₃.5NH₃, CoCl₃.4NH₃, dan CoCl₃.3NH₃ masing-masing adalah sbb:

Cl

NH₃

NH₃

NH₃

CoCl₃.6NH₃ :                   Cl —————-Co                          Rumus kimia : [Co(NH₃)₆]Cl₃

NH₃

NH₃

NH₃

Cl

Cl

NH₃

NH₃

CoCl₃.5NH₃ :                    Cl —————-Co                      Rumus kimia : [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂

NH₃

NH₃

NH₃

Cl

Cl

NH₃

NH₃

CoCl₃.4NH₃ Cl —————-Co                      Rumus kimia : [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl

NH₃

Cl

NH₃

Cl

NH₃

NH₃

CoCl₃.4NH₃ :                                               Co                       Rumus kimia : [Co(NH₃)₃Cl₃]

Cl

Cl

NH₃

I.5 Tatanama

1. Urutan ion : kation disebut lebih dulu sebelum anion
2. Dalam hal kompleks nonionik, ditulis dalam satu kata
3. Nama ligan :

Ligan netral   →    sesuai dengan namanya, kecuali : H₂O (akuo), NH₃ (ammin), NO (nitrosil), CO (karbonil).

Ligan anion   →    berakhiran –o

Ligan kation  →    berakhiran –iu

4        Urutan penyebutan ligan : berdasarkan abjad

5        Awalan yang menyatakan banyaknya ligan

Ligan sederhana : di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), heksa (6)

Ligan yang namanya telah mengandung kata ’di’, ’tri’, dst : bis (2), tris (3), tetrakis (4), pentakis (5), heksakis (6).

6        Akhiran : kompleks anion   →  berakhiran at

kompleks kation dan netral   →   tak berakhiran

1. Bilangan oksidasi ion pusat ditulis dengan nama angka romawi diantara tanda kurung
2. Ligan berjembatan

Ligan yang menjembatani 2 atom pusat diberi awalan – µ –

1. Kompleks yang memiliki isomir
   1. Isomir geometri

Jika terdapat ligan yang sama : awalan ’cis’ (ligan yang sama berdekatan)

awalan ’trans’ (ligan yang sama berseberangan)

2-

Cl                      Br

Br                     NO₂

trans-dibromokloronitroplatinat(II)

+

NH₃

Br                         Br

NH₃ NH₃

NH₃

Cis-tetrammindibromokabaltat(III)

Jika tak terdapat ligan yang sama :

–          kompleks bujur sangkar :  yang diberi nomor yang abjadnya paling dulu dan yang berseberangan

1-

Cl                      Br

NH₃ NO₂

1-ammin-3-bromo-kloronitroplatinat(II)

–          kompleks oktahedral : yang diberi nomor yang abjadnya paling dulu sebagai no 1, selanjutnya ligan nomor 2, 4 dan 6

1

5                           2

4                              3

6

+

Cl

Py                         Br

I                               NH₃

NO₂

1-ammin-3-bromo-4-iodo-6-piridinkloronitroplatina(IV)

1. Isomir optik

Awalan d : memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan

Awalan l : memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kiri