Ujian Akhir Semester

Nama             : Sri Febriani    (F1C111021)
Mata Kuliah    : Kimia Organik Fisik

SKS                 : 3 SKS

Dosen              : Dr. Syamsurizal

Waktu                         : Kamis Jam 09.00 WIB sd Jum’at Jam 16.00 WIB

 

Nama Anggota Kelompok :

Sri febriani (F1C111021)
Supriyati (F1C111018)
Voni sukawati (F1C111023)

2.   

Soal :

1.      Sebagai seorang kimia, anda tentu mengenal TNT, yaitu bom yang banyak digunakan dalam medan perang. Kalau senyawa ini dibuat jelaskan bagaimana cara mengontrol laju reaksi dan sekaligus mengontrol termodinamikanya? Kemukakan pula pendekatan kimia untuk mengendalikan kemungkinan terjadinya ledakan!

Jawab :

Dalam pembuatan senyawa TNT dipersiapkan dengan nitrasi toluene C_6H5CH3 : rumus kimianya C₆H₂(NO₂)₃CH₃, dan nama IUPAC 2,4,6-trinitrotoluene.

Gambar 1. Sintesis Trinitrotoluena

Di bidang laboratorium, 2,4,6-trinitrotoluene dihasilkan oleh proses dua langkah. Campuran penitrasi dari nitrat pekat dan asam sulfat digunakan untuk nitrat toluena untuk campuran mono- dan di-nitrotoluene isomer, dengan pendinginan untuk mempertahankan kontrol suhu. Nitrasi toluena kemudian dipisahkan, dicuci dengan natrium bikarbonat encer untuk menghilangkan nitrogen oksida, dan kemudian dengan hati-hati nitrasi dengan campuran asam nitrat berasap dan asam sulfat. Menjelang akhir nitrasi, campuran dipanaskan pada dengan uap. Trinitrotoluene dipisahkan, dicuci dengan larutan encer natrium sulfit dan kemudian direkristalisasi dari alkohol.

Dalam pembuatan senyawa TNT ini perlu dikontrol laju reaksi dan control termodinamikanya. Pada pembuatan diatas factor yang harus dikontrol adalah suhu.  Suhu dikontrol dengan pendinginan karena pada suhu tinggi senyawa TNT akan mudah meledak secara spontan. Hal ini dikarenakan pada suhu tinggi tumbukan antar molekul-molekulnya akan semakin besar (kuat) sehingga tekanannya pun akan semakin besar dan menyebabkan terjadi ledakan.

2.      Reaksi-reaksi radikal bebas lazimnya sukar dikontrol untuk mendapatkan suatu produk tunggal dalam jumlah banyak. Kemukakan apa saja upaya yang dapat anda lakukan untuk mengendalikan laju propagasi reaksi, berikan contoh reaksinya!

Jawab :

Laju reaksi propagasi overall dapat dinyatakan dengan:

R_p = k_p [M] [M^•]

Dimana:

[M]  = Konsentrasi monomer

            [M^•] = Konsentrasi radikal rantai dengan ukuran RM^• dan yang lebih besar.

Dari persamaan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa, laju reaksi (k_p) berbanding terbalik dengan [M] dan [M^•], semakin besar laju reaksi (k_p), maka [M] [M^•] akan semakin kecil. Jadi cara mengendalikan laju reaksi propagasi adalah jika [M] [M^•] diperbesar maka laju reaksi akan semakin kecil dan begitu juga sebaliknya.

Dalam reaksi propagasi, radikal akan bertumbukan dengan molekul lain menghasilkan produk dan radikal lain.

Contoh reaksi propagasi adalah

Br + H₂ → HBr + H

dan

Br₂ + H → HBr + Br*

Reaksi propagasi akan terus berlangsung hingga jumlah reaktan menjadi kecil.

4.      Buatlah senyawa 3-metil heksanol dengan menggunakan senyawa etana sebagai bahan dasar!

Jawab :

Senyawa alkana adalah senyawa yang tidak mudah (sukar) bereaksi dengan senyawa lainnya, karena alkana merupakan hidrokarbon jenuh yang bersifat kurang reaktif, yang hanya memiliki ikatan tunggal antara C-C dan C-H. Seperti yang diketahui pada alkana ini terdapat ikatan antara C-H yang sangat sukar bereaksi. Alkana ini memiliki rumus umum C_nH_2n+2, maka semakin panjang rantai alkana akan semakin semakin sukar untuk bereaksi dikarenakan pada alkana tersebut semakin jenuh sehingga senyawa alkana harus diubah menjadi alkena terlebih dahulu dengan Reaksi eliminasi pada alkana. Reaksi eliminasi  adalah reaksi penghilangan beberapa atom/ gugus atom untuk membentuk senyawa baru ( kebalikan senyawa adisi).

5.      Jelaskan peran Kimia Organik Fisik dalam menjelaskan kemudahan suatu senyawa organik mengalami sublimasi. Berikan contoh senyawa organiknya!

Jawab :

Materi di alam pada umumnya merupakan campuran, maka untuk mendapatkan suatu zat tertentu yang murni perlu dilakukan pemisahan dengan berbagai cara yaitu filtrasi (penyaringan), kristalisasi (pengkristalan), destilasi (penyulingan), ekstraksi (penyaringan), absropsi (penyerapan) kromatografi (pemisahan zat-zat berwarna) dan sublimasi. 

Banyak senyawa organik yang sebenarnya tak dapat larut dalam air, yang semuanya mempunyai kelarutan yang terhingga betapapun kecilnya. Tetapi hasil kali kelarutan, Ksp merupakan suatu ukuran kelarutan dari senyawa yang sedikit dapat larut seperti itu.

Sublimasi merupakan pemisahan senyawa organik (zat padat) berdasarkan perbedaan tingginya tekanan uap masing-masing zat padat dibawah temperatur titik leburnya.

Peran kimia organik fisik dalam pemurnian senyawa organik adalah memurnikan senyawa organik yang berbentuk padat berdasarkan perbedaan sifat fisiknya yaitu senyawa yang memiliki tekanan uap lebih rendah akan menguap lebih dulu dibandingkan senyawa yang memiliki tekanan uap yang tinggi.

Contoh senyawa organik yang dimurnikan secara sublimasi adalah naftalen.

IKATAN TUNGGAL C-C

Sifat-sifat zat sebagian ditentukan oleh ikatan kimia antara atom-atom pembentukya. Suatu ikatan kimia adalah gaya tarik menarik  yang kaut antara atom-atom tertentu di dalam suatu zat. Perubahan kimia atau reaksi kimia terjadi karena penggabungan atau pemisahan atom-atom dengan cara tertentu sehingga terbentuk zat yang lebih stabil. Hasil reaksi kimia dapat mempunyai bentuk molekul tertentu atau dapat pula menghasilkan kristal dengan bentuk tertentu yang akan menentukan sifat-sifat zat hasil tersebut

Ikatan karbon-karbon adalah ikatan kovalen antara dua atom karbon. Bentuk yang paling umum adalah ikatan tunggal: ikatan yang tersusun atas dua elektron, satu dari masing-masing dua atom. Ikatan tunggal karbon-karbon adalah ikatan sigma dan dikatakan terbentuk dari satu orbital hibrid dari masing-masing atom karbon. Dalam etana, orbital sp³ adalah orbital hibrid, tetapi ikatan tunggal terbentuk antara atom karbon dengan hibridisasi lain memang terjadi (misalnya sp² ke sp²). Bahkan, atom karbon dalam ikatan tunggal tidak perlu dari hibridisasi yang sama.

Reaksi ikatan pembentukan karbon-karbon adalah reaksi organik di mana ikatan karbon-karbon baru terbentuk. Mereka penting dalam produksi bahan kimia buatan manusia seperti obat-obatan dan plastik.

Pembentukan Ikatan C-C

1 .     Melalui reaksi radikal bebas

Tidak stabil, dan dapat melakukan reaksi berantai  itu artinya tidak dapat digunakan dalam sintesis.

2 .    Melalui reaksi antara C⁺ dengan C^-

Stabil, dan Lebih terkendali sehingga dapat digunakan dalam sintesis.

Atom karbon memiliki massa 12 dengan nomor atom 12. Konfigurasi elektronnya adalah 1s², 2s², 3p², dan mengalami hibridisasi dimana 1 elektron dari orbital 2s berpindah ke orbital 2pz, sehingga memiliki konfigurasi stabil 1s², 2s¹, 2p³, dengan membentuk orbital hybrid sp³. Sehingga atom karbon memiliki kesempatan untuk membentuk empat ikatan dengan atom lainnya, kestabilan struktur ini ditunjukan dengan sudut yang sama 109,50 dengan bentuk tetrahedral.

                                        

Ikatan karbon dengan karbon ada tiga yaitu ikatan tunggal, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga.

Dibawah merupakan contoh bentuk-bentuk dari ikatan tersebut:

Pertanyaan:

Ikatan karbon dengan karbon ada tiga yaitu ikatan tunggal, ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga. Lalu bagaimana dengan tingakatn energy pada ketiga jenis ikatan tersebut,berbeda atau sama? Jika berbeda mana tingakatan energy yang lebih tinggi, dan mengapa demikian?

GUGUS PERGI DAN PENGARUH GUGUS TETANGGA

Nukleofilik adalah suatu kelompok dasar reaksi substitusi, dimana sebuah nukleofil yang "kaya" elektron, secara selektif berikatan dengan atau menyerang muatan positif dari sebuah gugus kimia atau atom yang disebut gugus lepas (leaving group).

Bentuk umum reaksi ini adalah

Nu: + R-X → R-Nu + X:

Dengan Nu menandakan nukleofil, : menandakan pasangan elektron, serta R-X menandakan substrat dengan gugus pergi X. Pada reaksi tersebut, pasangan elektron dari nukleofil menyerang substrat membentuk ikatan baru, sementara gugus pergi melepaskan diri bersama dengan sepasang elektron. Produk utamanya adalah R-Nu. Nukleofil dapat memiliki muatan listrik negatif ataupun netral, sedangkan substrat biasanya netral atau bermuatan positif.

Pada reaksi substitusi nukleofilik, efek gugus tetangga didefinisikan sebagai gugus yang memberikan suatu reaksi intermediate yang baru pada pusat reaksi. Untuk reaksi substitusi seperti dibawah, X sebagai gugus tetangga berperan dalam penyerangan nukleofilik intramolekul sehingga melepaskan Y sebagai gugus pergi, yang kemudian diikuti oleh substitusi intermolekul.

Hasil dari partisipasi ini ialah pembentukan produk substitusi dengan konfigurasi yang berlawanan dengan konfigurasi yang seharusnya terjadi pada SN2, dimana reaksi SN2 pada umumnya membentuk konfigurasi yang berlawanan dengan substrat. Dengan adanya partisipasi gugus tetangga, konfigurasi produk sama dengan substrat.
Partisipasi gugus tetangga ini juga dapat mempengaruhi kecepatan reaksi. Jika suatu gugus tetangga mempengaruhi reaksi melalui suatu jalan yang menyebabkan peningkatan kecepatan reaksi, maka gugus tetangga tersebut dikatakan sebagai “anchimeric assistance”. Peningkatan kecepatan reaksi dengan adanya partisipasi gugus tetangga diketahui dengan membandingkan laju reaksi suatu senyawa yang memiliki gugus tetangga dengan reaksi yang sama pada senyawa analog yang tidak memiliki gugus tetangga.
Gugus tetangga dapat menggunakan pasangan elektronnya untuk berinteraksi dengan sisi belakang atom karbon yang menjalani substitusi, sehingga mencegah serangan dari nukleofilik, sehingga nukleofilik hanya dapat bereaksi dengan atom karbon dari sisi depan, dan produknya mengikuti konfigurasi awal.
Atom atau gugus yang dapat meningkatkan laju SN2 melalui partisipasi gugus tetangga ialah nitrogen dalam bentuk amina, oksigen dalam bentuk karboksilat dan ion alkoksida, dan cincin aromatik. Partisipasi hanya efektif jika interaksinya membentuk cincin segitiga, lima dan enam. 

PARTISIPASI OKSIGEN SEBAGAI GUGUS TETANGGA

Contoh partisipasi oksigen ialah pada substitusi basa dari 1,2-klorohidrin menghasilkan 1,2-diol dengan konfigurasi yang tidak berubah.

 Serangan awal dilakukan oleh basa pada pembentukan anion alkoksida, dilanjutkan dengan serangan internal oleh RO- dan menghasilkan epoksida dengan inversi konfigurasi pada C*. Atom karbon ini selanjutnya menjalani reaksi SN2 oleh serangan OH-, dengan inversi konfigurasi yang kedua pada C*. Anion alkoksida yang kedua ini mengabstraksi proton dari pelarut untuk membentuk produk 1,2-diol dengan konfigurasi yang sama dengan substrat. 

Contoh lain dari partisipasi oksigen sebagai gugus tetangga ialah pada hidrolisis anion 2-bromopropanoat dengan konsentrasi OH- yang rendah, juga diperoleh hasil dengan konfigurasi yang tidak berubah. Kecepatan reaksi tidak bergantung dari konsentrasi OH-, dan mekanismenya ialah :

pertanyaan:

1.Pada reaksi substitusi nukleofilik, efek gugus tetangga didefinisikan sebagai gugus yang memberikan suatu reaksi intermediate yang baru pada pusat reaksi. bagaimana bentuk dari reaksi intermediate tersebut?

2.mengapa partisipasi gugus tetangga dapat mempengaruhi kecepatan reaksi?

3.bagaimana kriteria dari gugus pergi dan gugus tetangga yang baik?

Radikal Bebas

RADIKAL BEBAS

A.definisi

Radikal bebas adalah suatu atom atau molekul  yang tidak stabil dan sangat reaktif karena satu atau lebih electron yang tidak berpasangan pada orbital terluarnya. Yang merupakan  suatu kelompok bahan kimia dengan reaksi jangka pendek yang memiliki satu atau lebih electron bebas.

Sebetulnya radikal bebas atau sering disebut oksidan merupakan molekul-molekul yang sangat reaktif di dalam tubuh dan pada hakekatnya dapat merusak bio molekul penting di dalam sel-sel, termasuk DNA. Hal ini merupakan penyebab utama penyakit fatal seperti serangan jantung, kanker hingga penuaan dini.

Berdasarkan penelitian ilmuwan Moses Gomberg dan ilmuwan lainnya, istilah radikal bebas diartikan sebagai molekul yang relatif tidak stabil di dalam sel, mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan di orbit luarnya. Molekul tersebut bersifat reaktif dalam mencari pasangan elektronnya, yang biasanya “dicuri” dari sel tubuh lain. Hal inilah yang merusak sel-sel tubuh, sehingga berujung pada penuaan dini.

Sebenarnya, dampak destruktif radikal bebas tidak akan terjadi jika jumlah radikal bebas di dalam tubuh seimbang dengan antioksidannya dan kebutuhan antioksidan sudah terpenuhi dengan mengkonsumsi makanan bergizi seimbang dan menerapkan pola hidup sehat. Namun pada keadaan tertentu dimana jumlah radikal bebas lebih tinggi, maka tubuh membutuhkan tambahan antioksidan. Seperti pada saat menjalankan aktivitas fisik yang berat, infeksi dan luka bakar serius, merokok dan menghirup asap rokok, terpapar polusi udara dan sinar matahari terus-menerus.

Zat anti oksidan adalah substansi yang dapat menetralisir atau menghancurkan radikal bebas. Radikal bebas merupakan jenis oksigen yang memiliki tingkat reaktif yang tinggi dan secara alami ada didalam tubuh sebagai hasil dari reaksi biokimia di dalam tubuh. Radikal bebas juga terdapat di lingkungan sekitar kita yang berasal dari polusi udara, asap tembakau, penguapan alkohol yang berlebihan, bahan pengawet dan pupuk, sinar Ultra Violet, X-rays, dan ozon. Radikal bebas dapat merusak sel tubuh apabila tubuh kekurangan zat anti oksidan atau saat tubuh kelebihan radikal bebas. Hal ini dapat menyebabkan berkembangnya sel kanker, penyakit hati, arthritis, katarak, dan penyakit degeneratif lainnya, bahkan juga mempercepat proses penuaan.

Struktur kimia

Atom terdiri dari nucleus, proton, dan electron. Jumlah proton (bermuatan positif) dalam nucleus menentukan jumlah dari electron (bermuatan negative) yang mengelilingi atom tersebut. Electron berperan dalam reaksi kimia dan merupakan bahan yang menggabungkan atom-atom untuk membentuk suatu molekul. Electron mengelilingi atau mengorbit suatu atom dalam satu atau lebih lapisan. Jika satu lapisan penuh maka, electron akan mengisi lapisan kedua. Lapisan kedua akan penuh jika memiliki 8 elektron dan seterusnya. Gambaran struktur terpenting sebuah atom dalam menentukan sifat kimianya adalah jumlah electron pada lapisan luarnya. Suatu bahan yang lapisan luarnya penuh tidak akan terjadi reaksi kimia. Karena atom-atom berusaha untuk mencapai kestabilan maksimum, sebuah atom akan selalu mencoba untuk melengkapi lapisan luarnya dengan:

A.menambah atau mengurangi electron untuk mengisi atau mengosongkan    lapisan luarnya      

B.membagi electron-elektron dengan cara bergabung bersama atom yang lain dalam rangka melengkapi lapisan luarnya.

 Atom seringkali melengkapi lapisan luarnya, dengan cara membagi lapisan electron-elektron bersama atom yang lain. Dengan berbagi elekron atom-atom tersebut bergabung bersama dan mencapai stabilitas maksimum untuk membentuk molekul. Oleh karena radikal bebas sangat reaktif maka mampunyai spesifitas yang rendah sehingga dapat bereaksi dengan berbagai atom molekul lain, seperti protein, lemak, karbohidrat  dan DNA.

Dalam rangka mendapatkan stabilitas kimia, radikal bebsa tidak dapat mempertahankan bentuk asli dalam waktu lama dan segera berikatan dengan bahan disekitarnya. Radikal bebas akan menyerang molekul stabil yang terdekat dan mengambil elekron zat yang diamil elektronnya akan menjadi radikal bebas juga, sehingga akan memulai reaksi berantai yang akhirnya terjadi kerusakan sel tersebut.

Dari postingan ini, saya memiliki pertanyaan

1.dikatakan bahwa zat anti oksidan dapat menetralisir atau menghancurkan radikal bebas, Lalu bagaimana proses penghancuran radikal bebas tersebut?

2. dampak destruktif radikal bebas tidak akan terjadi jika jumlah radikal bebas di dalam tubuh seimbang dengan antioksidannya,lalu bagaimana cara agar jumlah radikal bebas dan antioksidannya tetap seimbang?  dan mengapa bisa terjadi keadaan dimana radikal bebas lebih tinggi dari antioksidannya?

Control kinetika dan control termodinamika reaksi senyawa organic.

Beberapa reaksi kimia mempunyai kemampuan untuk menghasilkan lebih dari satu  produk. Jumlah relatif dari produk yang dihasilkan lebih sering tergantung pada kondisi  reaksi saat reaksi berlangsung. Perubahan pada jumlah reaktan, waktu, temperatur, dan kondisi yang lain dapat mempengaruhi distribusi pembentukan produk dari reaksi kimia tersebut. Alasannya dapat dimengerti dari dua konsep penting yaitu:

1. Stabilitas relatif secara termodinamik dari produk yang dihasilkan.

2. Kecepatan relatif secara kinetik pada saat produk terbentuk.

Kinetika berkaitan kecepatan reaksi, termodinamika berkaitan dengan stabilitas intermediet atau produk yang terjadi.

A.     Persyaratan termodinamik untuk reaksi

Untuk terjadinya reaksi secara spontan, energi bebas produk harus lebih rendah daripada energi bebas reaktan, yakni _G harus negatif. Reaksi dapat saja berlangsung melalui jalan lain, tapi tentu saja hanya jika energi bebas ditambahkan. Seperti halnya air di atas permukaan bumi, air hanya mengalir ke bawah dan tidak pernah mengalir ke atas (meskipun air dapat dibawa ke atas atau menggunakan pompa), molekul-molekul mencari energi potensial yang paling rendah mungkin. Energi bebas terbuat dari dua komponen yaitu entalpi H dan entropi S. Kuantitas tersebut dihubungkan dengan persamaan:

Perubahan entalpi dalam suatu reaksi terutama adalah perbedaan energi ikat (meliputi energi resonansi, tegangan, dan solvasi) antara reaktan dengan produk. Perubahan entalpi dapat dihitung dengan menjumlahkan semua energi ikatan yang putus, kemudian dikurangi dengan jumlah energi semua ikatan yang terbentuk, dan ditambahkan dengan perubahan energi resonansi, tegangan, atau energi solvasi. Perubahan entropi menyatakan ketidak teraturan atau kebebasan sistem. Semakin tidak teratur suatu sistem

maka semakin tinggi entropinya. Kondisi yang lebih disukai di alam adalah entalpi

rendah dan entropi tinggi; dan di dalam sistem reaksi, entalpi spontan menurun

sedangkan entropi spontan meningkat.

Bagi kebanyakan reaksi, pengaruh entropi adalah kecil dan entalpi yang paling

utama menentukan apakah reaksi dapat terjadi secara spontan. Akan tetapi dalam reaksi

jenis tertentu, entropi adalah penting dan dapat mendominasi entalpi.

           B.   Persyaratan Kinetik Reaksi

Reaksi yang dapat berlangsung tidak hanya karena menpunyai  ∆G negatif.  ∆G

yang negatif memang suatu hal yang penting tapi bukan suatu persyaratan yang cukup

untuk berlangsungnya suatu reaksi secara spontan. Sebagai contoh, reaksi antara H2

dengan O2 untuk menghasilkan H2O mempunyai  ∆G negatif, tapi campuran H2 dan O2

dapat disimpan pada suhu kamar selama berabad-abad tanpa adanya reaksi yang berarti.

Untuk terjadinya reaksi maka variabel energi bebas aktivasi ∆G‡ harus ditambahkan

Jika reaksi antara dua molekul atau lebih telah maju ke titik yang berkaitan dengan puncak kurva maka digunakan istilah keadaan transisi untuk posisi inti dan elektron spesies yang ada pada keadaan ini. Keadaan transisi memiliki geometri yang terbatas dan distribusi muatan tapi tidak memiliki keberadaan yang terbatas. Sistem pada titik ini disebut kompleks teraktivasi.

Kontrol Kinetik dan Kontrol Termodinamik 

        Ada banyak hal dalam mana suatu senyawa di bawah kondisi reaksi yang  diberikan dapat mengalami reaksi kompotisi menghasilkan produk yang berbeda.

Gambar diatas  memperlihatkan profil energi-bebas untuk suatu reaksi dalam mana B lebih stabil secara termodinamika daripada C (∆G lebih rendah), tapi C terbentuk lebih cepat (∆G^‡lebih rendah). Jika tidak ada satupun reaksi yang revesibel maka C akan terbentuk lebih banyak karena terbentuk lebih cepat. Produk tersebut dikatakan terkontrol secara kinetik (kinetically controlled). Akan tetapi, jika reaksi adalah reversibel maka hal tersebut tidak menjadi penting. jika proses dihentikan sebelum kesetimbangan tercapai maka reaksi akan dikontrol oleh kinetik karena akan lebih banyak diperoleh produk yang cepat terbentuk. Akan tetapi jika reaksi dibiarkan sampai mendekati kesetimbangan maka produk yang akan dominan adalah B. di bawah kondisi tersebut, C yang mula-mula terbentuk akan kembali ke A, sementara B yang lebih stabil tidak berkurang banyak. Maka dikatan bahwa produk terkontrol secara termodinamik (thermodynamically controlled).

          Reaksi karbonil merupakan contoh reaksi yang menarik untuk membahas kontrol reaksi. Hal ini dikarenakan banyaknya produk yang bisa saja terbentuk jika tidak dikontrol secara ketat. Ini berkaitan dengan adanya “diverse reactivity” senyawa karbonil. Di satu sisi dia bisa berperilaku sebagai elektrofil, namun juga bisa bersifat nukleofil pada kondisi tertentu. Satu contoh misalnya pada reaksi Aldol, dengan 2 reaktan (A dan B) yang sama-sama mempunyai hidrogen alfa, maka kemungkinan reaksi yang terjadi: A + A, A + B, B +A, dan B + B. Artinya, selain adanya kondensasi silang, juga terdapat selfcondensation. Belum selesai masalah tersebut jika ternyata senyawa A ata B berupa molekul asimetri sehingga adanya 2 kemungkinan H alfa yang menghasilkan intermediet yang berbeda (regioselektivitas).

Kemoselektivitas dan Regioselektivitas

Dalam reaksi dikenal istilah kemoselektivitas dan regioselektivitas. Kedua selektivitas tersebut dapat dikontrol dengan cara kinetika dan termodinamika. Namun sebelumnya, apakah pengertian kemoseletivitas dan regioselektivitas? Kemoselektivitas adalah memilih untuk dapat mereaksikan salah satu gugus fungsional dari dua gugus yang berada pada satu molekul. Contoh pada senyawa karbonil, yang  bisa berperan sebagai nukleofil (sebagai enolat) dan juga elektrofil.

Regioselektivitas adalah memilih untuk dapat mereaksikan salah satu dari gugus  fungsional yang sama pada satu molekul. Contoh keton asimetris, yang memiliki dua atom C alfa yang bisa berperan sebagai nukleofil.

Dari postingan kali ini, saya memiliki pertanyaan yaitu:

Pada reaksi organik yang bagaimana dapat terjadi control kinetika dan termodinamika terjadi? Dan berikan salah satu contohnya..?

2. Senyawa Kompleks

2.1.Sejarah Senyawa Kompleks

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.

Senyawa-senyawa kompleks telah diketahui - walaupun saat itu belum sepenuhnya dimengerti - sejak awal ilmu kimia, misalnya Prussian blue dan Tembaga (II) sulfat. Terobosan penting terjadi saat kimiawanJermanAlfred Werner, mengusulkan bahwa ion kobalt(III) memiliki enam ligan dalam struktur geometri oktahedral. Dengan teori ini, para ilmuwan dapat mengerti perbedaan antara klorida koordinasi dan klorida ionik pada berbagai isomer-isomer kobalt amina klorida, dan menjelaskan kenapa senyawa ini memiliki banyak isomer, yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan. Werner juga menggolongkan senyawa kompleks ini kepada beberapa isomer optis, mematahkan teori bahwa hanya senyawa karbon yang memiliki sifat khiralitas.

2.2 PENGERTIAN

A. SENYAWA KOMPLEKS

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. Donasi pasangan elektron ligan kepada ion logam pusat menghasilkan

ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga disebut senyawa koordinasi

(Cotton dan Wilkinson.1984 ). Jadi semua senyawa kompleks atau senyawa koordinasi

adalah senyawa yang terjadi karena adanya ikatan kovalen koordinasi antara logam

transisi dengan satu atau lebih ligan (Sukardjo,1999).

Senyawa kompleks sangat berhubungan dengan asam dan basa lewis dimana asam lewis adalah senyawa yang dapat bertindak sebagai penerima pasangan bebas sedangkan basa lewis adalah senyawa yang bertindak sebagai penyumbang pasangan elektron. (Shriver, D.F dkk. 1940 ).

Senyawa kompleks dapat diuraikan menjadi ion kompleks. Ion kompleks adalah

kompleks yang bermuatan positif atau bermuatan negative yang terdiri atas sebuah logam

atom pusat dan jumlah ligan yang mengelilingi logam atom pusat.

Logam atom pusat memiliki bilangan oksida nol, positif sedangkan ligan bisa bermuatan netral atau anion pada umumnya. Beberapa contoh senyawa kompleks yaitu : ( Prakash,S dkk, 2000 )

- [Co3+,(NH3)6]3+ - [Ni0(CN)4]4-

- [Fe2+,(CN)6]4- - [Co+,(CO)4]3

Salah satu sifat unsur transisi adalah mempunyai kecenderungan untuk membentuk ion kompleks atau senyawa kompleks. Ion-ion dari unsur logam transisi memiliki orbital-orbital kosong yang dapat menerima pasangan elektron pada pembentukan ikatan dengan molekul atau  anion tertentu membentuk ion kompleks

Ion kompleks terdiri atas ion logam pusat dikelilingi anion-anion atau molekul-molekul membentuk ikatan koordinasi. Ion logam pusat disebut ion pusat atau atom pusat. Anion atau molekul yang mengelilingi ion pusat disebut ligan. Banyaknya ikatan koordinasi antara ion pusat dan ligan disebut bilangan koordinasi. Ion pusat merupakan ion unsur transisi, dapat menerima pasangan elektron bebas dari ligan. Pasangan elektron bebas dari ligan menempati orbital-orbital kosong dalam subkulit 3d, 4s, 4p dan 4d pada ion pusat. 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.  Donasi pasangan elektron ligan kepada ion logam pusat menghasilkan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga disebut senyawa koordinasi.  Senyawa-senyawa kompleks memiliki bilangan koordinasi dan struktur bermacam-macam.  Mulai dari bilangan koordinasi dua sampai delapan dengan struktur linear, tetrahedral, segiempat planar, trigonal bipiramidal dan oktahedral.  Namun kenyataan menunjukkan bilangan koordinasi yang banyak dijumpai adalah enam dengan struktur pada umumnya oktahedral.

Dalam pelaksanaan analisis anorganik kualitatif banyak digunakan reaksi-reaksi yang menghasilkan pembentukan senyawa kompleks. Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi yaitu angka bulat yang menunjukan jumlah ligan (monodentat) yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengn satu atom pusat. Pada kebanyakan kasus, bilangan koordinasi adalah 6, (seperti dalam kasus Fe2+, Fe3+, Zn2+, Cr3+, Co3+, Ni2+,Cd2+) kadang-kadang 4(Cu2+, Cu+, Pt2+), tetapi bilangan 2 (Ag+)dan 8 (beberapa iondari golongan platinum) juga terdapat.

Ion bebas tidak terdapat di dalam larutan yang encer, sehingga semua ion terlarut dan kemungkinan semua molekul terlarut senantiasa dikelilingi oleh molekul air.  Ion-ion juga saling berinteraksi sepanjang jarak-jarak tertentu. Konsep aktivitas (activity) berkaitan dengan interaksi elektrostatik jarak jauh (long-range electrostatic atau >5Å) antar ion-ion, sedangkan interaksi ion-ion  dalam jarak pendek (short-range electrostatic) disebut sebagai ion kompleks atau pasangan ion (<5Å).

Ion dan molekul yang berinteraksi dalam jarak pendek akan membentuk ikatan dan kehilangan masing-masing identitasnya dengan membentuk kompleks ion atau ion pasangan. Sebagai contoh:   ion Fe(H₂O)₆³⁺ dan Al(H₂O)₆³⁺ , molekul air terikat secara kuat pada ion pusatnya dan karakteristik kimianya berubah, yaitu jauh lebih mudah melepas H⁺ daripada tanpa Fe³⁺ dan Al³⁺ sebagai pusation.

Ion kompleks biasanya didefinisikan sebagai kombinasi antara kation pusat dengan satu atau lebih ligan.

2.3           PEMBAGIAN SENYAWA KOMPLEKS

A.   Atom pusat

a.      Atom pusat

Atom pusat merupakan 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). Atom pusat merupakan atom unsur transisi yang dapat menerima pasangan elektron bebas dari ligan karena ion-ion dari unsur logam transisi memiliki orbital-orbital kosong yang dapat menerima pasangan elektron pada pembentukan ikatan dengan molekul atau  anion tertentu membentuk ion kompleks. Pasangan elektron bebas dari ligan menempati orbital-orbital kosong dalam subkulit 3d, 4s, 4p dan 4d atom pusat

B.    LIGAN

a.      Pengertian ligan

Ligan adalah suatu ion atau molekul yang memiliki sepasang elektron atau lebih yang dapat disumbangkan. Ligan merupakan basa lewis yang dapat terkoordinasi pada ion logam atau sebagai asam lewis membentuk senyawa kompleks. Ligan dapat berupa anion atau molekul netral ( Cotton dan Wilkinson, 1984 ). 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.

b.Pembagian Ligan

Berdasarkan jumlah atom donor yang dimilikinya, ligan dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1.      Ligan Monodentat

adalah ligan yang terkoordinasi ke atom logam melalui satu atom saja. Misalnya F-, Cl-, H₂O dan CO (Jolly, 1991 ). Kebanyakan ligan adalah anion atau molekul netral yang merupakan donor elektron. Beberapa ligan monodentat yang umum adalah F-,Cl-, Br-, CN-, NH3, H2O, CH3OH, dan OH-

2.       Ligan Bidentat

Jika ligan tersebut terkoordinasi pada logam melalui dua atom disebut ligan bidentat. Ligan ini terkenal diantara ligan polidentat. Ligan bidentat yang netral termasuk diantaranya anion diamin, difosfin, dieter.

3.      Ligan Polidentat

Ligan yang mengandung dua atau lebih atom, yang masing masing serempak membentuk ikatan dua donor elektron kepada ion logam yang sama. Ligan ini sering disebut ligan kelat karena ligan ini tampak nya mencengkeram kation di antara dua atau lebih atom donor. Contohnya adalah bis-difenilfosfina-etana(I) (Cotton dan Wilkinson, 1984 ).

c.Tatanama Ligan

1.    Tatanama Ligan netra

Tatanama ligan netral adalah seperti nama senyawanya kecuali untuk beberapa ligan seperti yang tertera pada Tabel.

Ligan	Nama senyawa	Nama ligan
MeCN	Asetonitril	Asetonitril
En	Etilenadiamina atau 1,2-diaminoetana	Etilenadiamina
Py	Piridina	Piridina
AsPh3	Trifenillarsina	trifenillarsina
Phen	1,10-fenantrolina atau o-fenantrolina	1,10-fenantrolina
Perkecualian
H2O	Air	Aqua
NH3	Amonia	Amina atau azana
H2S	Hidrogen sulfida	Sulfan
H2Te	Hidrogen telurida	Telan
CO	Karbon monooksida	Karbonil
CS	Karbon monosulfida	Tiokarbonil
NO	Nitrogen monooksida	Nitrosil
NO2	Nitrogen monooksida	Nitril
NS	Nitrogen monosulfida	Tionitrosil
SO	Nitrogen monoksida	Sulfinil atau tionil
SO2	Belerang dioksida	Sulfonil atau sulfulir

Rumus kimia	Nama ion	Nama ligan
NH2	Amida	Amido
NH2‾	Imida	Imido
N3‾	Nitrida	Nitrido
N3‾	Azida	Azido
S2‾	Sulfida	Sulfido
O3‾	Ozonida	Ozonido
Perkecualian
F‾	Fluorida	Fluoro
Cl‾	Klorida	Kloro
Br‾	Bromida	Bromo
I‾	Iodida	Iodo
O2‾	Oksida	Okso atau oksido
O22‾	Peroksida	Perokso
Te2‾	Telurida	Telurokso atau telurido
S2‾	Sulfida	Tio, tiokso atau sulfido
H‾	Hidrida	Hidro atau hidrido
SH‾	Hidrogen sulfida	Merkapto atau sulfanido
RO‾	Alkoksida	Alkoksi
C6H5O‾	Fenoksida	Fenoksi
CN‾	Sianida	Siano

Rumus kimia	Nama ion	Nama ligan
ONO‾	Nitrit	Nitrito
NO2‾	Nitrit	Nitro
ONO2‾	Nitrat	Nitrato
OSO22‾	Sulfit	Sulfito
OSO32‾	Sulfat	Sulfato
OCN‾	Sianat	Sianato
SCN‾	Tiosianat	Tiosianato
CO32‾	Kabonat	Karbonato

Bilangan Koordinasi	Bentuk Ion Kompleks
2	Linear
4	Tetrahedral atau Square Planar
6	Oktahedral

[Co(NH3)3(NO2)3]	:	triaminatrinotrokobaltt(III)
[Ni(CO)4]	:	Tetrakarbonilnikel
[Fe(CO)5]	:	Pentakarbonilbesi
[Fe(CO)2(NO)2]	:	Dikarbonildinitrosilbesi
[Co(CO)3(NO)]	:	Trikarbonilnitrosilkobalt

Kompleks	Spesi yang ada	Nama
[Cu(NH3)4]2+	Cu2+ dan 4NH3	ion tetraaminatembaga(II), atau Ion tetraaminatembaga(2+)
[Co(NH3)4Cl2]+	Co3+, 4NH3, dan 2Cl‾	ion tetraaminadiklorokobalt(II) atau ion tetraaminadiklorokobalt(1+)
[Pt(NH3)4]2+	Pt2+, dan 4NH3	ion tetraaminaplatina(II) atau iontetraaminaplatina(2+)
[Ru(NH3)5(NO2)]+	Ru2+, 5NH3, dan NO2‾	ion pentaaminanitrorutenium(II) atau ion pentaaminanitrorutenium(1+)

Kompleks	Spesi yang ada	Nama
[PtCl4]2‾	Pt2+ dan 4Cl‾	Ion tetrakloroplatinat(I) atau ion tetrakloroplatinat(2-)
[Ni(CN)4]2‾	Ni2+ dan 4CN‾	Ion tetrasianonikelat(II) atau ion tetrasianonikelat(2-)
[Co(CN)6]3‾	Co3+ dan 6CN‾	Ion heksasianokobaltat(III) atau ion heksasianokobaltat(3-)
[CrF6]3‾	Cr3+ dan 6F‾	Ion heksafluorokromat(III) atau ion heksasianofluorokromat(3-)
[MgBr4]2‾	Mg2+ dan 4Br‾	Ion tetrabromomagnesat(II) atau Ion tetrabromomagnesat(2-)

K3[Fe(CN)6]3‾	:	Kalium heksasianoferat(III) atau kalium heksasianoferat(3-)
K4[Fe(CN)6]	:	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
[Cu(NH3)4] [PtCl4]	:	Tetraaminatembaga(II) tetrakloroplatinat(II) atau tetraamina tembaga(2+) tetrakloroplatinat(2-)
[Co(NH3)6] [Cr(CN)6]	:	Heksaaminakobalt(III) heksasianokromat(III) atau heksasianokobalt(3+) heksasianokromat(3-)

Ion kompleks	Atom pusat	b.o atom pusat
[Co(NH3)6]3+	Co3+	+3
[Co(CN)6]3‾	Co3+	+3
[Cu(NH3)4]2+	Cu2+	+2
[Fe(CN)6]3‾	Fe3+	+3
[Pd(NH3)4]2+	Pd2+	+2
[PtCl4]2‾	Pt2+	+2

Kompleks	b.o atom pusat	Kompleks	b.o atom pusat
[V(CO)6]	0	[V(CO)6] ‾	-1
[Cr(CO)6]	0	[Cr(CO)5]2‾	-2
[Fe(CO)5]	0	[Mn(CO)5] ‾	-1
[Co(Cp)2]	0	[Fe(CO)4]2‾	-2
[Ni(CO)4]	0	[Re(CO)4]3‾	-3

2. Garam Kompleks

Berdasarkan mekanismenya reaksi substitusi dapat dibedakan menjadi :

1. SN1 (lim)

1. SN1

1. SN2

1. SN2 (lim)

1. SN1 (lim) : substitusi nukleofilik orde-1 ekstrim

Contoh :
[Co(CN^-)₅(H₂O)]^2- +    Y^- ↔    [Co(CN^-)₅(Y^-)]^2- +    H₂O
Diperoleh data harga k untuk berbagai ligan pengganti (Y^-) sebagai berikut :

ligan pengganti (Y-)	k (detik-1)
Br- I- SCN- N3- H2O-	1,6 . 10-3 1,6 . 10-3 1,6 . 10-3 1,6 . 10-3 1,6 . 10-3

[Co(CN^-)₅(H₂O)]^2- ↔    [Co(CN^-)₅]^2- +       H₂O                (lambat)
[Co(CN^-)₅]^2- +    Y^- ↔    [Co(CN^-)₅(Y^-)]^2- (cepat)
Persamaan laju reaksi :  r = k ([Co(CN^-)₅(H₂O)]^2-)

1. SN1 : substitusi nukleofilik orde-1

ligan pengganti (Y-)	K
	[Ni(H2O)6]2+	[Co(H2O)6]2+
SO42- Glisin Diglisin imidazol	1,5 0,9 1,2 1,6	2 2,6 2,6 4,4

1. SN2 : substitusi nukleofilik orde-2

1. SN2-lim : substitusi nukleofilik orde-2 ekstrim

[PtCl₄]^2- +       X^- ↔          [PtCl₃X^-]^2- +   Cl^-
Mekanisme :
[PtCl₄]^2- +       X^- ↔          [PtCl₄X^-]^2- (lambat)
[PtCl₄X^-]^2- ↔         [PtCl₃X^-]^2- +     Cl^- (cepat)
Persamaan laju reaksi :  r = k ([PtCl₄]^2-)²(X^-)
Untuk reaksi SN2 (lim) tersebut dapat disusun urutan laju reaksi untuk bebagai ligan pengganti (Y^-), dimana perbandingan laju reaksi bilamana digunakan ligan PR₃ :  OR^- =  10⁷ : 1

Reaksi redoks (reduksi-oksidasi) adalah reaksi dimana terjadi perubahan btlangan oksidasi pada ion-ion pusatya. Berdasarkan mekanismenya dapat dibedakan menjadi 2, yaitu mekanisme bola dalam (inner sphere mechanism) dan mekanisme bola luar (outer sphere mechanism).
a. Mekanisme bola dalam (inner sphere mechanism)
Contoh :
[Co(NH₃)₅Cl]²⁺ +  [Cr(H₂O)₆]²⁺ + 5H₃O⁺ ↔  [Co(H₂O)₆]²⁺ +   [CrCl(H₂O)₅]²⁺ + 5NH₄⁺
Dalam reaksi tersebut tejadi perpindahan elektron dari Cr(II) ke Co(III)  disertai dengan perpindahan ligan Cl^- dari Co(III)   ke Cr(II). Jika dalam reaksi digunakan [Co(NH₃)₅^*Cl]²⁺ dan juga ditambahkan Cl^- ke dalam larutan tenyata yang dihasilkan adalah [Cr^*Cl(H₂O)₅]²⁺ dan bukan [CrCl(H₂O)₅]²⁺ , artinya Cl^- yang terikat pada Cr adalah Cl^- yang semula terikat oleh Co. Untuk menjelaskan hal itu, H.Taube mengusulkan bahwa kompleks teraktivasi merupakan kompleks dimana ligan yang akan berpindah menjembatani dua ion pusat reaktan, yaitu  [(NH₃)₅Co-Cl-Cr(H₂O)₅]⁴⁺. Jadi Cl berfungsi sebagai “kabel” untuk perpindahan elektron dari Cr(II) ke Co(III) sehingga masing-masing berubah menjadi Cr(III) ke Co(II). Setelah terjadi perpindahan elektron jari-jari Cr mengecil (karena muatan positif bertambah), sebaliknya Co membesar (karena muatan positif berkurang). Akibatnya daya tarik  Cr(III) terhadap ligan Cl^- lebih besar dibanding daya tarik  Co(II) terhadap ligan Cl^- dan setelah ikatan putus Cl^- terikat oleh Cr(III).
Mekanisme :
[Co(NH₃)₅Cl]²⁺ +  [Cr(H₂O)₆]²⁺ ↔    [(NH₃)₅Co-Cl-Cr(H₂O)₅]⁴⁺ +    H₂O
[(NH₃)₅Co-Cl- Cr(H₂O)₅]⁴⁺ ↔    [(NH₃)₅Co]²⁺ +     [Cl^-Cr(H₂O)₅]²⁺
[(NH₃)₅Co]²⁺ +      5H₃O⁺ +    H₂O    ↔     [Co(H₂O)₆]²⁺ +    5NH₄⁺
Fakta lain yang mendukung usulan Taube tersebut adalah bahwa jika digunakan ligan yang lebih konduktif  (lebih polar atau memiliki ikatan rangkap, ternyata reaksi berlangsung lebih cepat :
V_I^- >  V_Br^- >  V_Cl-
V_{-CH=CH-CH-COO}- >  V_{-CH2-CH2-CH2-COO}-


[^*Fe(CN)₆]^4- +    [Fe(CN)₆]^3- →      [^*Fe(CN)₆]^3- +     [Fe(CN)₆]^4-
Karena kedua kompleks bersifat innert, maka pelepasan berlangsung lambat. Adapun elektron, dapat berpindah dengan sangat cepat (jauh lebih cepat dari perpindahan ligan) ; oleh karena itu tidak mugkin terjadi kompleks teraktivasi jembatan ligan. Dalam hal ini akan ditinjau 2 kemungkinan mekanisme :

• Kedua kompleks saling mendekat kemudian diikuti oleh perpindahan elektron dari Fe(III) ke ^*Fe(II). Jika hal ini terjadi maka akan tejadi kompleks ^*Fe(II) dengan ikatan logam-ligan yang perlalu pendek, dan kompleks Fe(III) dengan ikatan logam-ligan yang perlalu panjang. Kedua produk tersebut memiliki tingkat energi yang tinggi (tak stabil), sehinga diduga tidak tejadi.

• Kedua kompleks terlebih dahulu membentuk ompleks yangh simetris. Ikatan logam-ligan pada ^*Fe(II)      agak mengkerut sedang pada Fe(III) agak mulur. Hal ini juga memerlukan energi tetapi relatif sedikit. Setelah kedua kompleks bergeometri sama (keadaan teaktivasi elektron berrpindah dari Fe(III) ke ^*Fe(II) melalui ligan-ligan kedua kompleks yang saling berdekatan. Dugaan ini didukung oleh fakta bahwa jika perbedaan panjang ikatan logam-ligan dalam kedua kompleks semakin besar tenyata ternyata reaksi berlangsung semakin lambat.

Pereaksi	K (pada suhu 25 oC)
[*Mn(CN)6]4- +    [Fe(CN)6]4- [*Fe(CN)6]3- +    [Fe(CN)6]4- [*Co(NH3)6]2+ +    [Co(NH3)6]3+	> 106 mol detik-1 ≈ 105 mol detik-1 ≈ 104 mol detik-1

Cl                      Cl                                Cl                    Cl                            Cl                    Cl
Cl                     Cl                               NH₃ Cl                             NH₃ NH₃
Cis
- Pada penambahan  kedua, karena Cl memiliki pengaruh trans lebih kuat dibanding NH₃ maka salah satu ligan (selain NH₃) yang berada pada posisi trans terhadap Cl digantikan oleh NH₃ , sehingga diperoleh kompleks cis.
NH₃ NH₃ Cl                 NH₃ Cl                  NH₃
Trans
- Pada penambahan  kedua, karena Cl memiliki pengaruh trans lebih kuat dibanding NH₃ maka salah satu ligan yang berada pada posisi trans terhadap Cl digantikan oleh NH₃, sehingga diperoleh kompleks trans

WARNA	WARNA KOMPLEMEN
Hijau kekuningan Hijau Biru kehijauan Hijau kebiruan Biru Biru keunguan	Ungu kebiruan Ungu kemerahan Merah Oranye Kuning keoranyean Kuning

2.    Tatanama Ligan bermuatan negatif

Ligan negatif dapat berupa :

1.    Ion sisa asam.

     Ion sisa asam namanya dapat berakhiran –da, -it atau –at, misalnya klorida   (Cl‾), nitrit (NO₂‾) dan nitrat (NO₃‾).

2.    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.

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

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.

C.   BILANGAN KOORDINASI

Kompleks atau senyawa koordinasi merujuk pada molekul atau entitas yang terbentuk dari penggabungan ligan dan ionlogam. 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 di antara mereka yang memiliki ikatan yang cukup kuat.

Ikatan dalam senyawa kompleks, misalnya Ikatan antara Ag⁺ dengan N pada [Ag(NH₃)₂]⁺ adalah ikatan kovalen, hanya sepasang electron yang dipakai bersama dari atom N. Ikatan semacam ini disebut ikatan koordinat kovalen. Ion Ag bersifat akseptor electron sedangkan N disebut donor electron. Donor electron biasanya atom N, O, Cl.

Bilangan koordinasi adalah jumlah ligan yang terikat pada kation logam transisi. Besarnya bilangan koordinasi biasanya berkisar pada 2, 4, 6, dan 8. Umumnya 4 atau 6. Sebagai contoh, bilangan koordinasi Ag⁺ pada ion [Ag(NH₃)₂]⁺ adalah dua, bilangan koordinasi Cu²⁺ pada ion [Cu(NH₃)₄]²⁺ adalah empat, dan bilangan koordinasi Fe³⁺ pada ion [Fe(CN)₆]^3- adalah enam. Selain pada contoh di atas juga dapat dilihat dibawah ini.

Bilangan koordinat 4 dijumpai pada ion:

Be²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Pt²⁺, Pd²⁺, B³⁺, dan Al³⁺

Bilangan koordinat 6 dijumpai pada ion:

Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Al³⁺, Co³⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, Tr³⁺, Sn⁴⁺, Pb⁴⁺, Pt⁴⁺, dan Tr⁴⁺

Bentuk ion kompleks dipengaruhi oleh jumlah ligan, jenis ligan, dan jenis kation logam transisi. Secara umum, bentuk ion kompleks dapat ditentukan melalui bilangan koordinasi. Hubungan antara bilangan koordinasi terhadap bentuk ion kompleks dapat dilihat pada tabel berikut :

 D.  Atom atau Gugus lain

Atom atau gugus lain adalah atom atau gugus yang ada pada senyawa kompleks, atom atau gugus itu dapat berupa kation dan anion.

Contoh senyawa kompleks :

[Cu(H₂O)₄]SO₄

A              B                        C      D                                         

Keterangan :

A = Atom pusat

B= Ligan

C= Bilangan Koordinasi

D= Atom lain/gugus lain

Ikatan antar ion pusat adalah ikatan koordinasi, dimana ligan bertindak sebagai basa lewis (donor) pasangan electron dan ion pusat bertindak sebagai asam lewis (akseptor) pasangan electron.

2.4  TATA NAMA SENYAWA KOMPLEKS

A. 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:

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

B.     Senyawa Kompleks Ionik

Senyawa kompleks ionik kation 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 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

Senyawa kompleks ionic, 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

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

2.5   PEMBUATAN SENYAWA KOMPLEKS

        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.

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.

Keterangan: b.o = bilangan oksidasi

Catatan: CO adalah ligan karbonil, Cp ligan siklopentadienil dan NO adalah ligan nitrosil. Ketiga ligan tersebut merupakan ligan netral.

2.6           SENYAWA ADISI

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            à KCl.MgCl₂.6H₂O  carnallite

K₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 24H₂O à K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O  kalium alum      

CuSO₄ + 4NH₃ + H₂Oà CuSO₄.4NH₃.H₂O  tetraammintembaga(II) sulfat monohidrat

(NH₄)₂SO₄ + FeSO₄ + 6H₂Oà FeSO₄.(NH₄)₂SO₄.6H₂O Garam Mohr                        `  Fe(CN)₂ + 4KCN à Fe(CN)₂.4KCN  kalium ferosianida

Ada dua jenis senyawa adisi:

      

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^-.

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.

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.

2.7 Reaksi Pada Senyawa Kompleks

Reaksi substitusi adalah reaksi di mana 1 arau lebih ligan dalam suatu kompleks digantikan oleh ligan lain. Karena ligan memiliki pasangan elektron bebas sehingga bersifat nukleofilik (menyukai inti atom), maka reaksi tersebut juga dikenal sebagai reaksi substitusi nukeofilik (SN).

Mekanisme reaksi diawali dengan pemutusan salah satu ligan, ini berlangsung lambat sehingga merupakan tahap penentu reaksi (rate determining step). Dengan demikian konstanta laju reaksi (k) hanya dipengaruhi oleh jenis kompleks dan sama sekali tidak dipengaruhi oleh jenis ligan pengganti.

Mekanisme reaksi :

Pada tahap penentu laju reaksi terjadi pemutusan maupun pembentukan ikatan. Pada saat ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti sudah hampir putus sudah terjadi pembentukan ikatan (walaupun sangat lemah) antara ion pusat dengan ligan pengganti. Dengan demikian tahap penentu utama laju reaksi adalah pemutusan ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti dan hanya sedikit dipengaruhi oleh pembentukan ikatan antara ion pusat dengan ligan pengganti. Harga k terutama ditentukan oleh jenis ion kompleks, namun jika jenis ligan pengganti divariasi ternyata memberikan sedikit pengaruh seperti tersaji pada tabel berikut :

Pada tahap penentu laju reaksi terjadi pemutusan maupun pembentukan ikatan. Pada saat ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti baru mulai melemah sudah terjadi pembentukan ikatan yang sudah hampir sempurna antara ion pusat dengan ligan pengganti. Dengan demikian tahap penentu utama laju reaksi adalah pembentukan ikatan antara ion pusat dengan ligan pengganti dan hanya sedikit dipengaruhi oleh pemutusan ikatan antara ion pusat dengan ligan terganti.

Mekanisme reaksi diawali dengan pembentukan ikatan yang sempurna antara ion pusat dengan ligan pengganti, dilanjutkan dengan pemutusan ligan terganti. Dengan demikian zantara (intermediate) merupakan kompleks koordinasi 5. Konstanta laju reaksi (k) dipengaruhi baik oleh jenis kompleks maupun oleh jenis ligan pengganti.

Contoh :

Reaksi substitusi pada kompleks oktahedral pada umunya berlangsung melalui mekanisme  SN1 dan SN1-lim (mekanisme disosiatif), sedang substitusi pada kompleks bujursangkar  pada umunya berlangsung melalui mekanisme SN2 dan SN2-lim (asosiatif). Hal ini dapat dipahami mengingat kompleks koordinat 6 sudah cukup crowded dan tidak ada tempat lagi bagi ligan pengganti untuk bergabung sehingga dihasilkan kompleks koordinat 7. Adapun untuk kompleks bujursangkar masih tersedia ruangan yang cukup longgar bagi ligan pengganti untuk bergabung membentuk intermediate berupa kompleks koordinat 5.

2 Reaksi Redoks

Mekanisme bola dalam juga disebut mekanisme perpindahan ligan karena perpindahan elektron dalam reaksi ini juga disertai dengan perpindahan ligan. Selain itu juga dikenal sebagai mekanisme jembatan ligan karena kompleks teraktivasinya merupakan kompleks dimana ligan yang akan berpindah menjembatani dua ion pusat reaktan. Mekanisme ini terjadi antara dua kompleks di mana kompleks yang 1 innert dan yang lain labil.

b. Mekanisme bola luar (outer sphere mechanism)

Dalam mekanisme ini hanya terjadi perpindahan electron dan tidak disertai dengan perpindahan ligan, sehingga juga dikenal sebagai mekanisme perpindahan electron. Mekanisme ini terjadi dalam reaksi antara 2 kompleks yang inert.

Contoh :

V.3  Pengaruh Trans

Dalam reaksi substitusi pada kompleks platinum teramati bahwa laju reaksi sangat dipengaruhi oleh sifat gugus yang berada pada posisi trans dari ligan terganti. Ligan-ligan dapat diurutkan berdasarkan ”pengaruh trans”, yaitu kemampuan melabilkan ligan lain yang berada pada posisi trans untuk siap digantikan. Dalam daftar berikut ligan diurutkan mulai dari yang memiliki  ”pengaruh trans” paling kuat, : CO, CN^-, C₂H₄ > PR₃, H^-, RO > CH₃^-, SC(NH₂)₂ > C₆H₅, NO₂^-, I^-, SCN^- > Br^- > Cl^- > NH₃, Py, RNH₂, F^- > OH^- > H₂O.

Contoh :

Penjelasan :

- Pada penambahan pertama, NH₃ menggantikan Cl di sembarang posisi

NH₃ NH₃ NH₃ NH₃ NH₃ Cl

Penjelasan :

- Pada penambahan pertama, Cl menggantikan NH₃ di sembarang posisi

dari postingan saya ini, saya memiliki sebuah pertanyaan, suatu senyawa kompleks umumnya dibuat dari unsur transisi, lalu dapatkah kita membuat senyawa kompleks dari selain (yang bukan) unsur transisi? jelaskan dan berikan contohnya?