Analisis Dan Pembahasan Unsur Transisi

download Analisis Dan Pembahasan Unsur Transisi

of 48

  • date post

    15-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    1.041
  • download

    9

Embed Size (px)

Transcript of Analisis Dan Pembahasan Unsur Transisi

A. JUDUL PERCOBAAN : Reaksi reaksi ion logam transisi B. TUJUAN PERCOBAAN : - Mempelajari reaksi-reaksi garam logam transisi

- Mengenal pembentukan ion kompleks logam transisi - Mengamati perubahan warna perubahan bilangan oksidasi dari senyawa logam transisi C. DASAR TEORI Logam logam golongan transisi sifatnya berbeda dengan logam logam golongan utama. Salah satu yang paling menarik pada logam transisi adalah kemampuannya untuk membentuk senyawa koordinasi. Senyawa- senyawa koordinasi terbentuk antara atom logam atau ion logam dan molekul dengan satu atau lebih pasangan electron bebas yang disebut ligan. Ligan ligan dapat diklasifikasikan menurut jumlah pasangan atom donor yangt dimilikinya. Ligan monodentat mendonorkan satu pasang elektron bebasnya kepada logam atau ion logam. Contoh ligan ligan monodentat adalah NH3, H2O , NO2 dan CN- . Ligan bidentat mendonorkan dua pasang elektronnya kepada logam atau (NH2CH2CH2NH2) Molekul netral (H2O,NH3) dan anion (F- ,Cl- ,Br- ,CN-) dapat bertindak sebagai ligan .jika satu atau lebih molekul netral berkoordinasi dengan ion logam ,menghasilkan spesies ion logam transisi yang bermuatan disebut ion kompleks.misalnya,ion ion logam transisi sebagian besar membentuk ion kompleks dengan molekul- molekul air ketika di dalam larutan air. Contohnya[Co(H2O)6 ] 3+ dan [Ni(H2O)6 ] 2+ . jika satu atau lebih anion berkoordinasi dengan ion logam ,dihasilkan ion kompleks yang bermuatan negatif,contohnya[Co(NO2)6]3- dan [Fe(CN)6]4Sebagian besar ion logam transisi membentuk ion kompleks dengan molekul molekul air ,bila dilarutkan dalam air. Senyawa- senyawa demikian ini mudah terbentuk karena air ada dalam jumlah berlebih . Namun air bukan ligan yang kuat . Kompleks ini berlangsung dalam reaksi substitusi ,yaitu molekul air di gantikan oleh ligan lain secara berurutan . Reaksi demikian ini sering disertai perubahan warna larutan .Misalnya,jika garam nikel (II) dilarutkan di dalam air ion logam . Contohnya ethylenediamine

akan terbentuk ion kompleks [Ni(H2O)6]2+

yang berwarna hiaju . Pada penambahan NH3

pekat ,warna larutan berubah menjadi biru karena terbentuk ion kompleks [ Ni(NH3)6]2+ Kompleks dapat di klasifikasikan sebagai inert atau labil ,bergantung pada kecepatan reaksi substitusi yang terjadi .kompleks yang labil mengalami reaksi substitusi secara cepat ,sedangkan kompleks inert mengalami reaksi substitusi secara lambat. Garam-garam yang mengandung ion kompleks dikenal sebagai senyawa koordinasi atau garam kompleks, misalnya heksamin kobalt (III) klorida, Co(NH3)6Cl3 dan kalium heksasiano ferrat (III), K3Fe(CN)5.Garam kompleks berbeda dengan garam rangkap. Garam rangkap dibentuk apabila dua garam mengkristal bersama-sama dalam perbandingan molekul tertentu. Garam-garam ini memiliki struktur sendiri dengan tidak harus sama dengan struktur garam komponennya. Dua contoh garam rangkap yang sering dijumpai dalam garam alumina, K(SO4)12H2O dan ferroammonium sulfat, Fe(NH3)SO4.6H2O, garam rangkap dalam larutan akan terionisasi menjadi ion-ion komponennya. Dalam pelaksanaan analisis anorganik kualitatif banyak digunakan reaksi-reaksi yang menghasilkan pembentukan kompleks. Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion pusat) dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan kompleks yang stabil nampak mengikuti stokiometri yang sangat tertentu, meskipun ini tak dapat ditafsirkan di dalam lingkup konsep valensi yang klasik. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi, suatu angka bulat yang menunjukkan jumlah ligan (monodentat) yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengan satu atom pusat. Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ruangan yang tersedia sekitar atom atau ion pusat dalam apa yang disebut bulatan koordinasi, yang masing-masingnya dapat dihuni satu ligan Salah satu contoh garam rangkap yaitu FeSO4(NH4)SO4.6H2O dan

K2SO4Al2(SO4)3.24H2O. Dalam larutan, garam ini merupakan campuran rupa-rupa ion sederhana yang akan mengion jika dilarutkan lagi. Jadi, jelas berbeda dengan garam kompleks yang menghasilkan ion-ion kompleks dalam larutan. Semua garam-garam tersebut terbentuk melalui pencampuran (larutan pekat panas dari komponen sulfat), lalu didinginkan. Kristalkristal alumi, yang mengendap akibat kelarutannya rendah dalam air dingin, dapat dimurnikan lewat kristalisasi karena kelarutannya meningkat secara mencolok dengan meningkatnya suhu. Kristal-kristalnya biasanya berbentuk oktahedral. Proses pembentukan dari garam rangkap

terjadi apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul tertentu. Garam-garam itu memiliki struktur tersendiri dan tidak harus sama dengan struktur garam komponennya. Kompleks ialah suatu satuan baru yang terbentuk dari satuan-satuan yang dapat berdiri sendiri, tetapi membentuk ikatan baru dalam kompleks itu. Dalam hal ini, kompleks yang terbentuk masing-masing berisi sebuah komponen, tetapi ada pula yang terjadi dari lebih banyak komponen seperti kompleks [Pt(NH3)2Cl4] dan [Pt(NH3)Cl3]. Contoh dari garam rangkap adalah garam alumia, KAI(SO4)2.12H2O dan feroammonium sulfat, Fe(NH3)2(SO4).6H2O Sebuah ligan yang mendonasikan sejumlah genap elektron pada logam biasanya molekul netral dan ligan ini stabil bahkan tanpa dengan terikat pada logam. Ligan karben atau karbin merupakan kekecualian. Rumus kimia senyawa organologam diungkapkan dalam banyak kasus dengan menggunakan kurung siku seperti untuk senyawa kompleks Garam rangkap adalah garam yang dalam kisi kristalnya mengandung dua kation yang berbeda dengan proporsi tertentu. Garam rangkap biasanya lebih mudah membentuk kristal besar dibandingkan dengan garam-garam tunggal penyusunnya. Contoh kristal garam rangkap adalah garam Mohr. Kombinasi antara ammonium besi (II) sulfat, ammonium cobalt (II) sulfat dan ammonium nikel sulfat. Ketiga garam tersebut memiliki ion ammonium dan sulfat, tapi dengan atom pusat yang berbeda. Secara umum garam mohr berbentuk kristal berwarna hijau muda, gram mohr mempunyai rumus (NH4)2SO4.[Fe(H2O)6]SO4. Apabila dibandingkan dengan garam besi (II) sulfida atau besi (II) klorida, kristal garam mohr ini lebih stabildi udara. Selain itu besi (II) sulfat dengan garam sulfat dari alkali dapat membentuk garam rangkap dengan rumus MgFe(SO4).6H2O ataupun dengan logam alkali lain seperti K, Rb, Cs, atau NH4. Apabila dengan jumlah mol yang sama, masing-masing dari besi (II) sulfat dilarutkan sampai jenuh didalam air panas, sedangkan ke dalam besi (II) sulfat dilarutkan sedikit asam sulfat kemudian dicampur. Pada proses pendinginan akan mengkristal menjadi garam berbentuk kristal monoklin yang berwarna hijau agak kebiruan-senyawa koordinasi terbentuk antara atom logam atau ion logam dan molekul dengan satu atau lebih pasangan elektron bebas yang disebut ligan. Ligan diklasifikasikan berdasarkan jumlah pasangan atom donor yang dimilikinya dibedakan menjadi: Ligan monodentat, yaitu ligan yang mendonorkan satu pasang elektron bebasnya kepada logam atau ion logam.

Contoh

: NH3, H2O, NO2-, dan CN-.

Ligan bidentat, yaitu ligan yang mendonorkan dua pasang elektronnya kepada logam atau ion logam. Contoh : etyhlendiamine, NH2CH2CH2NH2.

Namun demikian, molekul netral seperti H2O dan NH3 dan anion seperti F-,Cl-,Br-,CNdapat bertindak sebagai ligan. Apabila satu atau lebih molekul netral berkoordinasi dengan ion logam akan menghasilkan spesies ion logam transisi yang bermuatan disebut ion kompleks. Misalnya ion-ion logam transisi sebagian besar membentuk ion kompleks dengan molekulmolekul air ketika di dalam larutan air, misalnya [Co(H2O)6]3+ dan [Ni(H2O)6]2+. Jika satu atau lebih anion berkoordinasi dengan ion logam, dihasilkan ion kompleks yang bermuatan negatif, contohnya [Co(NO2)6]3- dan [Fe(CN)6]4-.

Unsur transisi periode keempat memiliki tingkat oksidasi (bilangan oksidasi) yang bervariasi. Hal ini disebabkan oleh tingkat energi subkulit 3d dan 4s yang hampir sama. Oleh sebab itu, saat unsur transisi melepaskan elektron pada subkulit 4s membentuk ion positif (kation), sejumlah elektron pada subkulit 3d akan ikut dilepaskan. Bilangan oksidasi umum yang dijumpai pada tiap unsur transisi periode keempat adalah +2 dan +3. Sementara, bilangan oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah +7 pada unsur Mangan (4s2 3d7). Bilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu+, dan Cu2+, sedangkan bilangan oksidasi tinggi ditemukan pada anion oksida, seperti CrO42-, Cr2O72-, dan MnO4-. Perubahan bilangan oksidasi ditunjukkan oleh perubahan warna larutan. Sebagai contoh, saat ion Cr+7 direduksi menjadi ion Cr3+, warna larutan berubah dari orange (jingga) menjadi hijau. Cr2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 6 e- > 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)

Besi (Fe) adalah unsur yang cukup melimpah di kerak bumi (sekitar 6,2% massa kerak bumi). Besi jarang ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Besi umumnya ditemukan dalam bentuk mineral (bijih besi), seperti hematite (Fe2O3), siderite (FeCO3), dan magnetite (Fe3O4). Reaksi ion besi dalam larutan Ion heksaaquobesi(II) [Fe(H2O)6]2+. Ion heksaaquobesi(III) [Fe(H2O)6]3+. Keduanya bersifat asam, tetapi ion besi(III) lebih kuat sifat asamnya. Reaksi ion besi dengan ion hidroksida Ion hidroksidadapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat pada ion besi. Setelah ion hidrogen dihilangkan, maka diperoleh kompleks yang bermuatan kompleks netral. Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan. Pada kasus besi(II):

Pada kasus besi(III):

Pada kasus besi(II):

Besi sangat mudah di oksidasi pada kondisi yang bersifat basa. Oksigen di udara mengoksidasi endapan besi(II) hidroksida menjadi besi(III) hidroksida terutama pada bagian atas tabung reaksi. Warna endapan yang menjadi gelap berasal dari efek yang sama. Pada kasus besi (III):

Reaksi ion besi dengan larutan amonia Amonia dapat berperan sebagai basa atau ligan.

Pada kasus besi(III):