Lesson 2 Jenis Jenis Ligan Dan Senyawa Kelat

Lecture Presentation

Coordination Chemistry By : Agung Nugroho Catur Saputro, S.Pd., M.Sc NIP. 19770723 200501 1 001

JENIS-JENIS LIGAN DAN TATA NAMA SENYAWA KOMPLEKS

o

o o

o o

Menentukan atom pusat, bilangan oksidasi atom pusat dan bilangan koordinasi dalam senyawa kompleks Menjelaskan pengertian ligan dan contohcontohnya Mengklasifikasikan jenis-jenis ligan berdasarkan jumlah atom donor elektron beserta contohnya Menjelaskan pengertian senyawa kelat Memberikan nama senyawa-senyawa kompleks sederhana



Apa yang anda ketahui tentang senyawa kompleks?



Komponen apa saja yang menyusun senyawa kompleks?

Apa yang dimaksud dengan :  Atom atau ion pusat  Ligan  Bilangan koordinasi  Bilangan oksidasi atom pusat

Apa syarat suatu ion atau molekul dapat berfungsi sebagai ligan?  Bagaimana cara mengklasifikasikan jenis-jenis ligan?  Apa yang dimaksud dengan senyawa kelat (sepit) ?  Bagaimana cara menentukan bilangan koordinasi senyawa kompleks? 

 Senyawa

kompeks (koordinasi) dibentuk dari gabungan asam basa Lewis yang berupa logam atau ion logam dan basa Lewis yang berupa molekul netral atau ion negatif.  Di dalam senyawa kompleks basa Lewis dikenal dengan nama LIGAN

ASAM LEWIS + BASA LEWIS  KOMPLEKS

Fe3+(aq) + 6CN-(aq)  Fe(CN)63-(aq) Lewis acid

Lewis base

Complex ion

Ni2+(aq) + 6NH3(aq)  Ni(NH3)62+(aq) Lewis acid

Lewis base

Complex ion



Complex contains central metal ion bonded to one or more molecules or anions



Lewis acid = metal = center of coordination



Lewis base = ligand = molecules/ions covalently bonded to metal in complex

Bilangan koordinasi

3[Fe(CN)6] Atom/ion pusat

ligan

Muatan ion kompleks

• Muatan atom/ion pusat = bilangan oksidasi atom/ion pusat • Jumlah ligan = bilangan koordinasi • Muatan ion kompleks =  muatan ion pusat +  muatan ligan

Apa yang dimaksud dengan ligan

?

Ligan merupakan basa Lewis yang memiliki pasangan elektron bebas (lone pair electron), misalnya ligan NH3, H2O dan Clatau 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. 

   



The atom in a ligand that contains the pair of electrons to donate is called donor atom. The ligand that bonds to metal atom through one atom of the ligand is monodentate. A bidentate ligand bonds to a metal atom through two atoms of the ligand. Polydentate refers to multiple points of attachment by one ligand. When a five- or six-membered ring is produced by the attachment of a polydentate ligand, the complex is called a chelate.



Ligands › classified according to the number of donor

atoms › Examples     

monodentate = 1 chelating bidentate = 2 agents tetradentate = 4 hexadentate = 6 polydentate = 2 or more donor atoms



Monodentate › Examples:  H2O, CN-, NH3, NO2-, SCN-, OH-, X- (halides), CO, O2› Example Complexes  [Co(NH3)6]3+  [Fe(SCN)6]3-



Bidentate › Examples  oxalate ion = C2O42 ethylenediamine (en) = NH2CH2CH2NH2  ortho-phenanthroline (o-phen) › Example Complexes  [Co(en)3]3+  [Cr(C2O4)3]3 [Fe(NH3)4(o-phen)]3+

oxalate ion

O

O C

O

*

ethylenediamine

2-

CH2 CH2

C

H2N *

O

*

NH2

*

ortho-phenanthroline

* N

*

Donor Atoms

N

CH CH

C

CH

HC

C

C

HC

C

CH

CH

CH

oxalate ion

ethylenediamine

H

C

C

M

O

M

N



Hexadentate › ethylenediaminetetraacetate (EDTA) =

(O2CCH2)2N(CH2)2N(CH2CO2)24› Example Complexes  [Fe(EDTA)]-1  [Co(EDTA)]-1

EDTA

O

*O

C

CH2

*O

C

CH2

* N

* CH2 CH2 N

O

O CH2 C

O*

CH2 C

O*

O Donor Atoms

EDTA

O

H C

M

N

EDTA

 Ligan

polidentat dapat membentuk senyawa kelat (chelate compound)  Chelate: multiple donor atoms from a single ligand coordinating a metal ion

Chelate: multiple donor atoms from a single ligand coordinating a metal ion

In order for the metal ion to dissociate from EDTA the bonds to each of the donor atoms must be broken

H

HH C

H H N

H N

H C H

Pt2+

C H N H H

N H H

H

C H

H

 Kerjakan

Lembar Kegiatan Mahasiswa 2.1. secara berkelompok.  Jika telah selesai segera memberi tanda

Mengapa senyawa kompleks harus dinamai?  Apakah setiap senyawa kompleks harus mempunyai nama?  Bagaimana cara menamai senyawa kompleks?  Apa dasar penamaan senyawa kompleks? 



Bagaimana aturan penamaan senyawa kompleks?

 Pada

awal perkembangannya, terutama sebelum tahun 1930, senyawa kompleks (koordinasi) penamaannya adalah didasarkan atas nama penemunya atau warna senyawanya.

Sejarah Penamaan Senyawa Koordinasi/kompleks

1. Berdasarkan Nama Penemunya Kompleks Cr(SCN)3.NH4SCN.2NH3 PtCl2.2NH3 Co(NO2)3.KNO2.2NH3 PtCl2.KCl.C2H4

Nama Garam Reinecke Garam Magnus hijau Garam Erdmann Garam Zeise

Rumus sekarang NH4[Cr(NH3)2(NCS)4] [Pt(NH3)4][PrCl4] K[Co(NH3)2(NO2)4] K[Pt(C2H4)Cl3]

2. Berdasarkan Warnanya Complex

Color

CoCl3.6NH3 CoCl3.5NH3 CoCl3.4NH3 CoCl3.4NH3

Yellow Purple Green Violet

Early name Luteo complex Purpureo complex Praseo complex Violeo complex

Formula [Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2

Trans-[Co(NH3)4Cl2]Cl Cis-[Co(NH3)4Cl2]Cl

Sekarang, penamaannya senyawa kompleks tidak didasarkan atas nama penemu maupun warnanya.  Tata nama senyawa kompleks sekarang berasal dari Inorganic Nomenclature Committee of International Union of Pure and Applaied Chemistry” 



Penamaan senyawa kompleks melibatkan banyak aturan dimana semakin rumit senyawanya semakin banyak aturan yang harus diterapkan.

 Bagaimana

aturan penamaan senyawa kompleks…?

1. Nama ligan  Ligan netral Ligan netral diberi nama seperti nama senyawanya kecuali beberapa ligan seperti NH3, H2O, H2S dan CO

NAMA SENYAWA

NAMA LIGAN

SINGKATAN ATAU RUMUS KIMIA

Asetonitril

Asetonitril

MeCN

etilenadiamina

etilenadiamina

en

piridina

piridina

py

2,2’-bipiridina

2,2’-bipiridina

bpy

1,10-fenantrolina

1,10-fenantrolina

phen

trifenilfosfina

trifenilfosfina

PPh3

trifenilstibina

trifenilstibina

SbPh3

trisikloheksilfosfina

trisikloheksilfosfina

Pcy3

Amonia

amina

NH3

Hidrogen sulfida

sulfan

H2S

Hidrogen telurida

telan

H2Te

Karbon monoksida

karbonil

CO

Nitrogen monoksida

nitrosil

NO



Ligan bermuatan negatif a. Anion yang namanya berakhiran dengan –da, sebagai ligan akhiran –da diganti dengan –do, seperti contoh berikut : Rumus Kimia

Nama Ion

Nama Ligan

NH2-

amida

Amido

NH2-

imida

Imido

N3-

azida

azido

kecuali untuk ligan-ligan berikut : Rumus Kimia

Nama Ion

Nama Ligan

F-

Fluorida

Fluoro

Cl-

klorida

Kloro

Br-

bromida

Bromo

I-

Iodida

Iodo

O2-

oksida

Okso

H-

hidrida

Hidro (hidrido)

b. Anion yang namanya berakhiran dengan –it atau –at sebagai ligan pada akhiran tersebut ditambah dengan akhiran –o dan atom donor yang berikatan dengan atom atau ion pusat dituliskan dibagian depan

Rumus Kimia

Nama Ion

Nama Ligan

ONO-

nitrit

Nitrito

NO2-

Nitrit

Nitro

ONO2-

Nitrat

nitrato

OSO2-

Sulfit

Sulfito

OSO32-

Sulfat

Sulfato

SCN-

Tiosianat

Tiosianato

NCS-

Isotiosianat

isotiosianato

2. Bila di dalam senyawa kompleks terdapat lebih dari satu macam ligan, urutan penyebutan nama ligan adalah secara alfabetik terlepas dari jumlah dan muatan ligan yang ada. Pada aturan lama (sebelum tahun 1971) ligan negatif disebut lebih dahulu secara alfabetik kemudian diikuti dengan ligan yang netral yang disebut secara alfabetik pula.

Jumlah ligan yang ada dinyatakan dengan awalan di, tri, tetra dan seterusnya.  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. Ligan yang terdiri dari dua atau lebih atom ditulis di dalam tanda kurung. 

3. Nama senyawa kompleks netral dinyatakan dengan satu kata, sedangkan nama senyawa kompleks ionik dinyatakan dengan dua kata dimana nama kation disebut lebih dahulu.

Pada senyawa kompleks ditunjukkan : a. Bilangan oksidasi dari ion pusat dengan angka romawi (angka Stock). b. Muatan dari ion kompleks dengan angka arab ditambah tanda (+) untuk ion positif dan tanda (-) untuk ion negatif (angka Ewens-Basset). 

5. Nama ion atau senyawa kompleks yang berisomer ditambah dengan awalan yang menyatakan isomer yang ada seperti awalan cis-, trans-. Aturan 1 sampai 5 dapat digunakan untuk memberi nama ion atau senyawa kompleks yang terdiri atas satu atom atau ion pusat dan beberapa ligan monodentat.

KOMPLEKS NETRAL [AgCl(PPh3)3] Cis-[Pt(NH3)2Cl2] [BaI2(py)6] [Ni(CO)4] [Co(NH3)3(NO2)3]

: klorotris(trifenilfosfina)perak(I) : cis-diaminadikloroplatina(II) : diiodoheksapiridinabarium(II) : tetrakarbonilnikel : triaminatrinitrokobalt(III)

Catatan : 1. Tata nama senyawa komppleks dimana logam yang ada tingkat oksidasinya ditunjukkan dengan angka Romawi dikenal sebagai tatanama sistematik. 2. Untuk senyawa kompleks netral sebaiknya penamaan dengan menggunakan angka Romawi dan tidak menggunakan angka Arab 3. Bilangan oksidasi nol dari atom pusat boleh tidak dituliskan, seperti biloks Ni dalam [Ni(CO)4].

KOMPLEKS IONIK K3[Fe(CN)6] : Kalium heksasianoferat(-III) ATAU Kalium heksasianoferat (3-) K4[Fe(CN)6] : Kalium heksasianoferat(II) ATAU Kalium heksasianoferat(4-) [V(CO)5]3- : Ion pentakarbonilvanadat(-III) ATAU : Ion pentakarbonilvanadat (3-) [Fe(CO)4]2- : Ion tetrakarbonilferat(-II) ATAU Ion tetrakarbonilferat(2-)

Kerjakan Lembar Kegiatan Mahasiswa 2.2 secara berkelompok !  Jika telah selesai, segera beri tanda! 









Senyawa kompleks dibentuk dari gabungan antara atom atau ion pusat dengan ligan melalui ikatan kovalen koordinasi. Atom atau ion pusat berfungsi sebagai asam Lewis sedangkan ligan sebagai basa Lewis. Suatu spesies dapat berlaku sebagai ligan apabila memiliki pasangan elektron bebas atau memiliki pasangan elektron . Berdasarkan banyaknya atom donor yang ada pada suatu ligan,ligan digolongkan menjadi ligan monodentat, bidentat, tridentat,kuadridentat, pentadentat, dan seterusnya. Ligan polidntat dapat membentuk senyawa sepit atau senyawa kelat.







Pada awal perkembangannya nama senyawa kompleks atau senyawa koordinasi didasarkan atas penemu atau warnanya. Sekarang didasarkan atas nama dan jumlah ligan serta nama logam beserta tingkat oksidasinya yang dituliskan dengan angka Romawi. Nama kompleks netral dan kompleks kation diakhiri dengan nama logam diikuti dengan tingkat oksidasi logam atau muatan dari kompleks. Nama anion diakhiri dengan akhiran –at, diikuti dengan tingkat oksidasi atom pusat atau muatan kompleksnya.

[Cu(NH3)4][PtBr4]  [Co(en)2Cl(NO2)]Cl  Na3[Al(C2O4)3]  [AgBr(AsPh3)3]  [Fe(CO)4]2 [Ni(en)2][NiCl4] 

Ammoniumheksasianoferat(4-)  Kalium pentakarbonilvanadat(3-)  Pentaaminabromokobalt(III) sulfat  Diakuadiaminadiklorokobalt(II)  Heksanitritokobaltat(III)  Tetraaminatembaga(II)heksasianoferat(II)  Bis(etilenadiamina)nikel(II)tetrasianonikela t(II)  pentakarbonilbesi 

Diaminatriakuahidroksokrom(III) nitrat  Tetrakis(pyridina)platina(II) tetraphenylborat  Dibromotetrakarbonilbesi(II)  Amonium diaminatetrakis(isotiosianato)kromat(III) 