Kestabilan ion kompleks
-
Upload
diana-rahmawati -
Category
Documents
-
view
3.627 -
download
13
Transcript of Kestabilan ion kompleks
• Analisis Kualitatif
AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl-
• Industri fotografi
AgBr + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + Br-
• Dalam mempelajari suatu sistem reaksi dan senyawa kimia, ada dua pendekatan yang bisa digunakan , yaitu
Termodinamik senyawa kimia dapat dikatakan stabil atau tidak stabil.Kinetik senyawa dapat dikatakan sebagai suatu senyawa yang
labil, atau senyawa inert.
keadaan awal dan akhir dari sistem beberapa besaran yang dibahas dalam pendekatan
termodinamika adalah konstantakesetimbangan, energi ikatan, potensial reduksi,dsb
G = H – T S = - RT ln K Untuk senyawa kompleks, Biltz (1927) menggolongkan
senyawa kompleks menjadi kompleks stabil dankompleks tidak stabil.
Stabil mampu bertahan Tidak stabil mudah terurai
• Menitikberatkan pada mekanisme yang terjadi pada reaksi dan kecepatan berlangsungnya reaksi.
• Besaran yang berpengaruh : energi aktivasi, konstanta laju reaksi, dan pembentukan kompleks intermediate.
• Taube (1950) telah mengklasifikasikan senyawakompleks menjadi kompleks labil dan kompleks inert berdasarkan laju pertukaran ligan kompleks tersebut.
labilmengalami pertukaran ligan dengan cepatinert pertukaran ligan berlangsung dengan sangat
lambat /tidak berlangsung sama sekali.
• Karena tinjauan yang digunakan dalam aspek kinetikadan termodinamika berbeda, maka bukan tidak mungkinsuatu kompleks yang stabil secara termodinamika jikaditinjau secara kinetika merupakan kompleks yang labil.Sebaliknya, suatu kompleks yang tidak stabil mungkinsaja merupakan kompleks inert.
• Stabilitas suatu senyawa bergantung padaenergi reaksinya, sedangkan labilitassenyawa bergantung pada energi aktivasi darisenyawa tersebut.
• Kompleks logam terbentuk dalam larutan melalui tahap-tahap reaksi, dan konstanta kesetimbangan dapat ditulis untuk masing-masing tahap. Misalnya untuk reaksi pembentukan Cu(NH3)4
2+ :
Termodinamik
• Tetapan stabilitasnya dapat dituliskan dalam suatupersamaan. Misalkan pembentukan kompleks MLn,terbentuk melalui sejumlah n tahapan. Tetapan stabilitasuntuk setiap tahapan tersebut dapat dituliskan sebagaiberikut :
M + L ML, K1 = [ML][M][L]
ML + L ML2, K2 = [ML2][ML][L]
MLn-1 + L MLn Kn = [MLn][MLn-1][L]
K1, K2, …., Kn stepwise stability constantsK1 > K2 > K3 > …> Kn
M + L ML, β1 = [ML]
[M][L]
M + 2L ML2, β2 = [ML2]
[M][L]2
M + nL MLn βn = [MLn]
[M][L]n
β1, β2, …, βn overall stability constants
L adalah ligan monodentat
n adalah B.K. atom logam M
• Harga K dan β dari suatu kompleks salingberhubungan satu sama lain. Misalkan sajapada suatu kompleks MLn, harga β3nya adalah
• βn = K1 x K2 x …. x Kn
• log βn = log K1 + log K2 + …….. + log Kn
Harga βn merupakan ukuran dari stabilitassuatu senyawa kompleks. Makin besar hargaβn, makin stabil kompleks tersebut.
Dipengaruhi oleh logam pusat
Dipengaruhi oleh ligan
Ukuran dan Muatan Ion Pusat
harga q/r yang makin besar medan listrik dari logam pusatsemakin besar pula.
Li+ (r = 0,60Ǻ) > Na+ (r = 0,95Ǻ) > K+ (r = 1,33 Ǻ) > Rb+ (r = 1,48Ǻ) > Cs+ (r= 1,69Ǻ)
Jari-jari ion logam stabilitasnya
Th4+ (r = 0,95Ǻ) > Y3+ (r = 0,93Ǻ) > Ca2+ (r = 0,99Ǻ) > Na+ (r = 0,95Ǻ)
Muatan ion stabilitasnya
Pengaruh CFSE• CFSE meningkatkan kestabilan kompleks, so, K maks
dapat diramalkan akan diperoleh pada kompleks denganlogam pusat yang memiliki konfigurasi elektron d3 dan d8, karena konfigurasi ini akan memberikan harga CFSE yang paling besar.
• urutan stabilitas kompleks berdasarkan konfigurasi elektronpada orbital d mengikuti urutan sebagai berikut :
• d0 < d1 < d2 < d3d4 < d5 < d6 < d7 < d8 d9 < d10
Elektronegativitas dan Kemampuan Polarisasi Logam
• Kompleks yang terbentuk dari logam denganelektonegativitas yang tinggi akan menghasilkan kopmpleksyang lebih stabil,
• Dalam hal yang sama, logam dengan kemampuan polarisasiyang lebih besar juga akan menghasilkan kompleks yang lebihstabil.
Logam jenis a dan b
1. Logam kelas a : logam-logam yang lebih elektropositif, (alkali dan alkali tanah, logam transisi pertama, logam pada deretLantanida dan Aktinida) stabil dg ligan unsur periode 2 (N,O,F)
2. Logam kelas b : logam-logam yang lebih elektronegatif, sepertiPt, Au, Hg, Pb, logam-logam transisi ringan dengan bilanganoksidasi yang rendah stabil dg ligan periode ketiga (P,S,Cl)
Beberapa factor dari ligan yang mempengaruhi kestabilankompleks
Ukuran dan muatan ligan
Momen Dipol dari Ligan
Sifat Basa Ligan
Kemampuan membentukikatan π
Efek Sterik
Efek Khelat
• kompleks yang stabil akan terbentuk dari ligan yang berukuran kecil dan memiliki muatan yang besar.
• makin besar momen dipol dari suatu ligan, stabilitaskompleks yang terbentuk makin besar
amina > etilamin > dietilamin > trietilamin
• makin basa suatu ligan, kompleks yang terbentuk akansemakin stabil
F- > Cl-> Br- > I- > NH3 > H2O > HF
• ligan-ligan yang dapat membentuk ikatan π dengan logammembentuk kompleks yang lebih stabil. Misalnya saja liganCN-, CO, PR3, dan alkena.
• Adanya efek sterik dapat melemahkan ikatan logam denganligan.
• Ligan yang merupakan suatu ligan pengkhelat membentukkompleks yang lebih stabil dibandingkan ligan bukan khelat
A + B C Kc = [C] / [A] [B] Kc = tetapan stabilitas
Harga K dapat dicari jika kons. mula – mula zat yang bereaksi dan zat pada
saat kesetimbangan diketahui.
Kesukaran penentuan harga K disebabkan :
1. Akan terbentuk pula kompleks lain.
2. Penentuan masing - masing spesi sering mengganggu kesetimbangan
[Co(OH2)6]2+ + Cl- [Co(OH2)5Cl]+ + H2O
1. Tetapan stabilitas sebenarnya bergantung kepada aktivitas, bukan kepada
konsentrasi.
Ka = aC / aA . aB = c C / cA. cB
a = c .ɤ
konsentrasi
Koef.aktivitas
ɤ sulit ditentukan
• Konsentrasi spesi dalam lar. Dapat dilakukan dengan cara
1. Spektroskopi
Untuk menetapkan konsentrasi senyawa kompleks berwarna, dimana ketajaman warna sebanding dengan konsentrasi.
Hk.Lambert-Beer
Log I / Io = o.d = €. c. L od (optical density) diketahui dg septofotometer
Contoh :
Fe3+ + NCS- ↔ *Fe(NCS)+2+
Kc = [Fe(NCS)]2+ / [Fe3+ ][NCS-]
1. Elektrolisa
Untuk menentukan kc dimana kesetimbangan dipengaruhi oleh pH. Besrnya H+ ditentukan oleh pH meter.
Misal pada pembentukan kompleks [Ag(NH3)2]+
Ag+ + NH3 ↔ *Ag(NH3)]+ K1
[Ag(NH3)]+ + NH3 ↔ *Ag(NH3)2]+ K2
• Stabilitas suatu senyawa bergantung pada energireaksinya, sedangkan labilitas senyawa bergantungpada energi aktivasi dari senyawa tersebut
• Harga βn merupakan ukuran dari stabilitas suatusenyawa kompleks. Makin besar harga βn, makinstabil kompleks tersebut.
• Kestabilan kompleks dipengaruhi oleh atom pusat dan ligan