Struktur dan Isomer

MATERI KULIAH
I. STRUKTUR DAN ISOMER
- TATA NAMA
- STRUKTUR UMUM SENYAWA KOMPLEKS
- ISOMERISASI
II. REAKSI DAN MEKANISME REAKSI
- REAKSI SUBTITUSI
- BEBERAPA PERCOBAAN PADA SUBTITUSI
KOMPLEKS OKTAHEDRAL
- REAKSI DAN STEREOKIMIA
- REAKSI SUBTITUSI KOMPEK SQUARE PLANAR
- PENGARUH TRANS (TRANS EFFECT)
- REAKSI REDOKS
Referensi :
Miessler G.L., and Tarr, D.A., Inorganic Chemistry
STRUKTUR DAN ISOMER
TUJUAN :
- Mempelajari beberapa perbedaan bentuk
senyawa kompleks dan faktor-faktor yang
mempengaruhi
terjadinya
perubahan
bentuk tersebut.
- Mempelajari beberapa isomer yang terjadi
pada senyawa kompleks dan beberapa
metode eksperimen yang dipergunakan
untuk mempelajari isomer
I. Klasifikasi Senyawa Kompleks
I.1. Jenis ligan
Ditinjau dari teori asam-basa ligan dalam senyawa kompleks
merupakan basa Lewis. Ligan dapat dikelompokkan sebagai berikut :
a.Ligan Monodentat
Ligan yang hanya mendonorkan satu pasang elektron pada atom
pusat dalam senyawa kompleks
Contoh : Ion halida, ammonia, air, dan PR3
Ligan  (CO, C2H4, RCN, PH3, PCl3, R2S, AsR3, AsCl3
N2, NO)
Ligan donor  (NH3, NR3, N2H4, R2O, ROH, R3PO,
R3AsO, R2SO, H2O, Amin, piridin (py)
b. Ligan Bidentat
Ligan
yang mempunyai dua atom donor sehingga mampu
mendonorkan dua pasang elektron pada atom pusat dalam senyawa
kompleks.
Ikatan koordinasi antara ligan bidentat dengan atom pusat
menghasilkan struktur cincin (sering disebut “cincin khelat”)
Ligan bidentat dapat berupa :
1) Molekul netral (diamin, difosfin, dan disulfit)
2) Molekul anion (oksalat, karboksilat , nitrit, dan ditiokarbamat atau
ion glisin)
Contoh :
O
CH2 CH2
H2N
NH2
Etilen diamin (en)
O
C
O
C
O
ion oksalat
2-
Ion asetylasetonat (acac)
Phenantrolin (phen)
c. Ligan Polidentat
Ligan ini meliputi ligan-ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor.
Ligan ini dapat disebut sebagai tri, tetra, penta, dan heksa dentat
tergantung dari jumlah pasangan elektron yang didonorkan pada
atom pusat dalam senyawa kompleks.
Contoh :
1) Ligan Tridentat
- dietilen diamin (dien)
- iminodiasetato
- terpiridil (terpy)
2) Ligan Tetradentat
a) Ligan linier terbuka
- Trietilen tetraamin (trien)
b) Ligan tripod
- Nitrilo triasetato (nta)
- Tris (dimetil amino) amin
- Tris (diphenil fosfino) amin
(senyawa serupa dapat dibentuk oleh unsur As dan P)
c) Ligan siklis
- Porfirin
- Ptalosianin
3) Ligan Pentadentat
- Etilen diamin triasetato
- tetraetilen pentamin
TETRADENTATE LIGAND
N
NH
NH
N
Porphirine, an important chelating
agent found in nature
Nitrilo triasetato (nta)
N
2+
N
Fe
N
N
Metalloporphyrin
HEXADENTATE LIGAND
EDTA
O
*O
C
CH2
*
N
*O
C
O
CH2
O
*
CH2 C
O*
CH2 C
O*
CH2 CH2 N
O
EDTA
4) Ligan heksadentat
- Etilen diamin tetra asetato
Berdasarkan pada jenis ikatan koordinasi yang terbentuk, ligan dapat
dikelompokkan sebagai berikut :
a) Ligan yang tidak mempunyai elektron sesuai untuk ikatan  dan
orbital kosong, sehingga ikatan yang terbentuk hanya merupakan
ikatan .
Contoh : H-, NH3, SO32-, atau RNH2
b) Ligan yang mempunyai dua atau tiga pasang elektron bebas yang
selain membentuk ikatan  juga dapat membentuk ikatan  dengan
atom pusat.
Contoh : N3-, O2-, F-, Cl-, Br-, I-, OH-, S2-, NH2-, H2O, R2S, R2O, dan
NH2
c) Ligan yang memiliki orbital  anti bonding kosong dengan tingkat
energi rendah yang dapat menerima elektron dari atom pusat
Contoh : CO, R3P, R3As, Br-, I-, CN-, py dan acac
d) Ligan yang tidak ada pasangan elektron bebasnya, tetapi memiliki
elektron ikatan .
Contoh : alkena, alkuna, benzen, dan anion siklopentadienil.
e) Ligan yang dapat membentuk dua ikatan  dengan dua atom pusat
terpisah dan kemudian membentuk suatu jembatan ligan.
Contoh : O2-, F-, Cl-, OH-, SO42-, NH2-, CO, dan O2I.2. Jenis Atom Pusat
Pearson mengelompokkan atom pusat menjadi :
a) Atom Pusat Kelas a
Yaitu ion logam dengan orbital d hampir kosong atau terisi penuh
elektron yang tidak dapat digunakan untuk pembentukan ikatan .
Contoh : (Logam alkali, alkali tanah, Al, Ga, Ir, Sn, Pb, Ti, Zn, Hg,
Y, Sc, La, V, dst)
b) Atom Pusat Kelas b
Yaitu ion logam dengan orbital-d-nya hampir penuh terisi elektron
yang dapat membentuk ikatan dengan  dengan ligan.
Contoh : Cu(I), Hg(II), Pt(II), Pd(II), PR3, dst
Atom Pusat juga dapat dikelompokkan berdasarkan konfigurasinya
elektronnya :
a) Ion dengan konfigurasi sama dengan gas mulia
b) Ion dengan 18 elektron
c) Ion pasangan inert (nS2)
d) Ion logam transisi (ndx, x = 1-9)
ISTILAH PENTING
• BOLA KOORDINASI
• BILANGAN KOORDINASI
• MUATAN KOMPLEKS
Coordination sphere :
Metal and ligands bound to it
Coordinated ligands
Solv
Central metal atom
L
Solv
L
Solv
Solv
M
L
+n
L
L
L
M
L
L
Solv
[A -]n
L
L
Inner coordination sphere
Inner coordination sphere counteranion
EXAMPLES
molecular
formula
Lewis
donor coordination
Lewis acid
base/ligand
atom
number
[PtCl6]2-
NH3
CNCNCl-
Ag+
Zn2+
Ni2+
Pt4+
N
C
C
Cl
2
4
4
6
[Ni(NH3)6]2+
NH3
Ni2+
N
6
[Ag(NH3)2]+
[Zn(CN)4]2[Ni(CN)4]2-
FG24_014.JPG
Ferrichrome (Involved in Fe transport in
bacteria)
Ligands
– classified according to the number of donor
atoms
– Examples
•
•
•
•
•
monodentate = 1
bidentate = 2
tetradentate = 4
hexadentate = 6
polydentate = ≥ 2
chelating agents
Bidentate
oxalate ion
O
O
C
O
*
ethylenediamine
2-
CH2 CH2
H2N
C
O
NH2
*
*
*
*
ortho-phenanthroline
*N
N
CH
CH
C
CH
HC
C
C
HC
C
CH
CH
CH
Monodentate
– Examples:
• H2O, CN-, NH3, NO2-, SCN-, OH-, X- (halides), CO,
O2-
– Example Complexes
• [Co(NH3)6]3+
• [Fe(SCN)6]3-
Coordination number:
number of donor atoms bonded to the
central metal atom or ion in the complex
• Most common = 4, 6
NOT NUMBER
OF LIGAND !!!!!!!
TENTUKAN BILANGAN KOORDINASINYA !!!!!
Coordination Environment of Fe2+ in Oxymyoglobin and Oxyhemoglobin