45195210-KEKUATAN-MEDAN-LIGAN.doc

KEKUATAN MEDAN LIGAN A. TUJUAN PERCOBAAN 1. Memaham Memahamii teor teorii medan medan krist kristal; al; 2. Mampu membeda membedakan kan kekuatan kekuatan medan medan antara antara ligan ligan ammonia ammonia dan air. air.

B. PENDAHULUAN  Senyawa Koordinasi 

Senyawa koordinasi merupakan senyawa yang tersusun atas atom pusat dan ligan (sejumlah anion atau molekul netral yang mengelilingi atom atau kelompok  atom pusat tersebut) dimana keduanya diikat dengan ikatan koordinasi. Ditinjau dari konsep asam-basa asam-basa ewis! ewis! atom pusat dalam senyawa senyawa koordinasi koordinasi berperan berperan sebagai asam ewis (akseptor penerima pasangan elektron)! sedangkan ligan sebagai basa ewis (donor pasangan elektron) ("uryono!1###) Teori Medan Kristal 

$eori medan kristal mengganggap bahwa ikatan antar ion logam dan ligan adalah sepenuhnya ionik. Dengan kata lain! interaksi antara ligan dan ion logam adalah interaksi elektrostatik. %on logam dianggap bermuatan positi& sedangkan ligan merupakan partikel bermuatan negati&.

'ambar .1 elima orbital d

*ika ligan (yang diasumsikan bermuatan negati&) mendekat! maka akan terjadi kenaikan tingkat energi orbital d ion logam akibat tolakan antara medan negati& ligan dan elektron orbital d! tetapi tingkat energi kelima orbital d masih degenerate. arena orientasi ligan terhadap logam berbeda beda (seperti orientasi ke arah oktahedral! tetrahedral)! maka gaya yang dialami oleh tiap orbital tidak selalu sama. +al inilah yang menyebabkan pola pembelahan tingkat energi orbital d yang berbeda-beda untuk tiap bentuk geometri.

1. Oktahedral  ,ada oktahedral! orbital d  z  dan d  x 2

2

−  y 2  berhadapan

langsung dengan ligan!

sedangkan orbital d  xy ! d  yz  ! d  xz  tidak berhadapan langsung. kibatnya! energi  potensial

d  z  dan 2

d  x

2

−  y 2

akan naik akibat tolakan dengan ligan dan energi

d  xy ! d  yz  ! d  xz  akan berkurang karena kurangnua tolakan dengan ligan. rbital d  z  dan 2

d  x

2

−  y 2

 yang berada pada tingkat yang lebih tinggi dinamakan orbital eg  sedangkan

orbital d  xy ! d  yz  ! d  xz  yang memiliki energi yang lebih rendah dinamakan orbital t2g.

(a)

(b)

'ambar .2.(a) orientasi orbital d dan ligan pada kompleks oktahedral; (b) pola  pembelahan pada oktahedral (unarti!2//0) 2. Tetrahedral  ,ada

tetrahedral!

orbital

dibandingkan dengan d  z  dan d  x 2

sedangkan energi d  z  dan d  x 2

2

−  y 2

2

−  y 2

d  xy ! d  yz  ! d  xz 

lebih

berinteraksi

langsung

 sehingga energi orbital d  xy ! d  yz  ! d  xz   akan naik 

 akan turun.

(a)

(b) 'ambar ..(a) orientasi orbital d dan ligan p ada kompleks tetrahedral; (b) pola  pembelahan pada tetrahedral (unarti! 2//0)

3. Bujur sangkar 

'ambar ..(a) orientasi orbital d dan ligan pada kompleks bujur sangkar; (b) pola  pembelahan pada bujur sangkar (unarti!2//0) +arga 1/ d3 dapat besar atau ke4il. *ika 1/ d3 ke4il! maka dibutuhkan sedikit energi untuk mengisi elektron ke orbital eg. kibatnya elektron 4enderung mengisi orbital eg dibandingkan berpasangan terlebih dahulu. ondisi ini dinamakan medan lemah. *ika 1/ d3 besar! maka selisih energi juga besar atau dibutuhkan banyak energi untuk mengisi elektron ke orbital eg. 5lektron 4enderung berpasangan terlebih dahulu sebelum mengisi orbital eg. ondisi seperti ini dinamakan meda k uat. +arga 1/ d3 dipengaruhi oleh beberapa &aktor! diantaranya. 1. Muatan ion logam Makin banyak muatan ion!makin besar pula harga 1/ D3 nya!karena makin  banyak muatan ion logam maka makin besar pula untuk menarik ligan lebih dekat. kibatnya pengaruh ligan makin kuat sehingga pembelahan orbital makin besar. 2. Jenis Ion pusat  ogam logam yang terletak pada satu periode! harga 1/ d3nya tidak terlalu  berbeda. 6ntuk satu golongan! Semakin kebawah! harganya akan semakin besar. Mn278 "i278 9o278 :e278 278 :e78 9o78 Mn78 9o78 / ml;

.

lat-alat gelas lain;

>.

u@et;

A.

Spektrometer spe4troni4 2/.

'ambar 9.1 Spektro&otometer 6-is

D. CARA KERJA

arutan % labu ukur 1/ ml larutan 9u27 /!/2 M 2 ml 7 air! dien4erkan sampai tanda.

arutan %% labu ukur 1/ ml larutan 9u27  /!/2 M 2 ml 7 > ml larutan ammonia 7 air! dien4erkan sampai tanda

arutan %%% labu ukur 1/ ml larutan 9u27  /!/2 M 2 ml 7 2!> ml larutan ammonia 7 air! dien4erkan sampai tanda

arutan % labu ukur 1/ ml larutan 9u27  /!/2 M 2 ml 7 larutan ammonia sampai tanda

labu ukur 1/ ml larutan 9u27 /!/2 Masukan Masukan Masukan M 2Masukan ml 7 > ml dalam ku@et dalam ku@et dalamammonia ku@et dalam ku@et larutan 7 air! dien4erkan sampai tanda %%% eempat larutan tersebut diamati dengan menggunakan spektro&otometer  spe4troni4 2/ dengan air sebagai blangko. ,anjang gelombang yang digunakan adalah >1/-0// nm dengan inter@al 1/ nm.

5. +S% D" ,5M+S"

λ  A

NH3 ( 0 mL ) (Larutan )

NH3 ( !." mL ) (Larutan !)

NH3 ( " mL ) (Larutan 3)

NH3 ( # mL ) (Larutan $)

>1/

/./22

/.

/.A#

/.0B

>2/

/./2/

/.1B

/.A

/.0

>/

/./1B

/.>/#

/.>A0

/.>0>

>/

/./1A

/.>##

/.AAA

/.A0A

>>/

/./1

/.AB#

/.0A

/.00A

>A/

/./1

/.0AA

/.B>

/.BA2

>0/

/./11

/.B1#

/.#/

/.#2>

>B/

/.//#

/.BA

/.#>/

/.#0>

>#/

/.//>

/.B#>

/.#B

1./1>

A//

/.//1

0.%0#

0.%%#

1./

A1/

/.//

/.#/A

/.##>

.03$

A2/

/./1/

/.B#

/.#0#

1./2

A/

/./1#

/.BA#

/.#>

1.//2

A/

/./2B

/.B#

/.#21

/.#01

A>/

/./#

/.0#B

/.B0>

/.#2A

AA/

/./>

/.0>0

/.B

/.BB

A0/

/./AB

/.0/#

/.0B/

/.B1

AB/

/./B

/.A>#

/.02A

/.000

A#/

/./##

/.A11

/.A02

/.022

0//

0.$

/.>A0

/.A2

/.A0

,anjang 'elombang Maksimal

5nergi 1/ d3

1. arutan 1 C 0// nm

1. 1/ d3 C /.B> kkalmol

2. arutan 2 C A// nm

2. 1/ d3 C 0.A> kkalmol

. arutan  C A// nm

. 1/ d3 C 0.A> kkalmol

. arutan  C A1/ nm

. 1/ d3 C A.B01 kkalmol

,er4obaan Eekuatan Medan iganF ini bertujuan untuk mengetahui apakah ligan ammonia lebih kuat dari air atau sebaliknya serta memahami teori medan kristal. angkah yang dilakukan adalah membuat larutan kompleks dengan berbagai @ariasi jumlah ammonia. 1. arutan 1 terdiri dari larutan 9u27 2 m dan air sebanyak B m; 2. arutan 2 terdiri dari larutan 9u27 2 m! ammonia 2.> m! dan air sebanyak  >.> m; . arutan  terdiri dari larutan 9u27 2 m! ammonia > m! dan air sebanyak 0 m; . arutan  terdiri dari larutan 9u27 2 m dan ammonia B m. $iap-tiap larutan diukur absorbansinya dengan spektro&otometer dengan panjang gelombang >1/-0//nm dengan inter@al 1/ nm. emudian di4ari panjang gelombang maksimum yang menghasilkan absorbansi maksimum. Dari panjang gelombang maksimum kita dapat menentukan harga 1/ d3 dan dapat menentukan kekuatan ligan dari air dan ammonia. Gang perlu diingat adalah! setiap mengukur absorbansi u@et  plastik (isible) atau plastik (6-is) dindingnya harus dalam keadaan bersih agar  tidak mempengaruhi penyerapan sinar oleh sampel. +al yang dilakukan sebelum mengukur absorbansi sampel adalah membuat larutan blanko. arutan blanko adalah larutan yang komposisinya sama seperti larutan yang dianalisis $", sampel yang dianalisis. *adi! untuk analisis ini! larutan  blankonya adalah air. Sebelum sampel diukur absorbansinya! perlu diukur terlebih dahulu absorbansi larutan blanko. arutan blanko dengan absorbansi nol dan transmittansi 1//H (tidak menyerap radiasi)! digunakan sebagai standar untuk  mengukur absorbansi kompleks. angkah ini dilakukan setiap mengukur absorbansi sampel.

arutan 1 ,ada larutan 1! Sebanyak 2 m larutan 9u27 dien4erkan dengan air menjadi 1/ m. ompleks yang terbentuk adalah

[(u( '  O) ] 2

2+

A

atau heksa3uotembaga(%%).

(unarti! 2//0) sesuai dengan reaksi. (u

2+

+

A ' 2O

→

[ (u( '  O ) ] 2

2+

(5.1)

A

on&igurasi elektron dari tembaga dan ion tembaga adalah 2#

(u C [ 1B  $r ] d 1/  s1

2#

(u 2

+

C

[  $r ]d   s #

(5.2) /

1B

(5.)

d

s

*ika terdapat A ligan +2! maka  H2O

d +ibridisasi

H2O

s yang

terjadi

H2O

H2O

H2O

H2O

p adalah

spd2

d yaitu

oktahedral!

 pembelahannya adalah

dI2

dJ2- y2

∆

dJy

dJI

dyI

'ambar 5.1 ,embelahan pada [(u( ' 2O) A ]

2+

maka

pola

+arga 1/ d3 untuk larutan 1 adalah /.B> kkalmol dengan panjang gelombang maksimal adalah 0// nm. +al ini berarti untuk mengeksitasikan elektron dari orbital t2g ke eg membutuhkan energi /.B> kkalmol. ?arna kompleks adalah  biru muda karena panjang gelombang yang diserap adalah 0// nm yaitu warna merah sehingga warna komplementernya adalah hijau-biru.

dI2

dI2

dJ2- y2  kkalmol. ,anjang gelombang maksimum untuk 

kompleks ini adalah A// nm! sehingga warna yang tampak adalah biru dan warna

dI2

dI2

dJ2- y2 kkalmol

2. arutan 2 C A// nm

2. 1/ d3 C 0.A> kkalmol

. arutan  C A// nm

. 1/ d3 C 0.A> kkalmol

. arutan  C A1/ nm

. 1/ d3 C A.B01 kkalmol

. mmonia merupakan ligan yang lebih kuat dibandingkan air (1/ d3 "+ K 1/ d3 air); >. mmonia memberikan pembelahan yang lebih besar dibandingkan air.

G. DA&TAR PU'TAKA

1. nonim! 2//A!  *etunjuk *raktikum %imia II ! *urusan imia :M%, 6'M! Gogyakarta! 11-1; 2. 9otton! lbert dan 'eo&&rey ?ilkinson! 1#B#!  %imia $norganik #asar ! 9etakan  pertama! 6ni@ersitas %ndonesia! *akarta! /0-2#; 3. +ar@ey! Da@id! 2///! e+,ook Modern $nalyti!al (hemistry! 1st edition! $he M4'raw-+ill 9omp %n4! 6nited States o& meri4a! B/-B; -. unarti! 5ko Sri! 2//0! 'andout %imia %oordinasi /eek 0, (rystal ield Theory 0.  "uryono! 1###!  %imia %oordinasi! ab imia norganik *urusan imia :M%, 6'M! Gogyakarta! 2->>;AB-A#; 4. ogel! 1##/! $nalisis $norganik %ualitati& Makro dan 5emimikro ! *ilid 2! 9etakan ke 2! alman Media ,usaka! *akarta!#>-#B;1/2-1/>; 6. ?ahyuni! 5ndang $ri! 2//0!  'andout $nalisis Instrumental I7 5pe!trophotometer  89+9is.

Mengetahui!

Gogyakarta! Minggu ! B pril 2//0

sisten

,raktikan

Sri Suprapti

M. %dham. D. M

LAPORAN RE'MI PRAKTIKUM KIMIA II KEKUATAN MEDAN LIGAN

(K!0$)

D%S6S6" 5+.  "ama

C M. %dham. D. M

 "%M

C /> 1BAB , 1/#2

+ari$anggal C Selasa! 2/ Maret 2//0 sisten

C Sri Suprapti

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK  JURU'AN KIMIA &AKULTA' MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNI*ER'ITA' GADJAH MADA +OG+AKARTA !00

H. LAMPIRAN

,enentuan 1/ d3

arutan 1 ( larutan 9u27 2 m dan air B m ) L maks  0// nm 1/d:

= υ .

1kkal D mol  #.0>!m

−1

1 =

.

1kkal D mol 

λ maks #.0>!m

−1

1 =

0.1/

−>

.

!m

1kkal D mol  #.0>!m

−1

=

/.B>kkal  D mol 

=

0.A>kkal  D mol 

=

0.A>kkal  D mol 

arutan 2 (larutan 9u27 2 m! ammonia 2.> m dan air >.> m) L maks  A// nm 1/d:

= υ .

1kkal  D mol  #.0>!m

−1

1 =

.

1kkal  D mol 

λ maks #.0>!m

−1

1 =

A.1/

−>

.

!m

1kkal D mol  #.0>!m

−1

arutan  (larutan 9u27 2m! ammonia > m dan air  m ) L maks  A// nm 1/d:

= υ .

1kkal D mol  #.0>!m

−1

1 =

.

1kkal D mol 

λ maks #.0>!m

−1

1 =

A.1/

−>

.

!m

1kkal  D mol  #.0>!m

−1

arutan  (larutan 9u27 2m! ammonia B m ) L maks  A1/ nm 1/d:

= υ .

1kkal  D mol  #.0>!m

−1

1 =

.

1kkal  D mol 

λ maks #.0>!m

−1

1 =

A.1.1/

−>

.

!m

1kkal  D mol  #.0>!m

−1

=

A.B01kkal  D mol 

'ambar +.1 'ra&ik hubungan absorbansi dengan panjang gelombang untuk kompleks dengan @ariasi jumlah ammonia.