A. JUDUL
PERCOBAAN
B. TUJUAN
: Reaksi – reaksi ion logam transisi
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 DASAR TEORI TEORI
Logam – logam golongan golongan transisi transisi sifatnya sifatnya berbeda berbeda dengan logam – logam logam golongan utama. utama. Salah Salah satu satu yang yang paling paling menari menarik k pada pada logam logam trans transisi isi adalah adalah kemamp kemampuann uannya ya untuk 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, H 2O , NO2 dan CN- . Ligan bidentat mendonorkan dua dua pasa pasang ng elek elektr tron onny nyaa kepa kepada da loga logam m atau atau
ion ion logam logam . Cont Contoh ohny nyaa ethy ethyle lene nedi diam amin inee
(NH2CH2CH2 NH NH2) 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 memb memben entu tuk k ion ion komp komple leks ks deng dengan an mole moleku kull- mole moleku kull air air keti ketika ka di dala dalam m laru laruta tan n air. 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 be rmuatan negatif,contohnya[Co(NO2)6]3- dan [Fe(CN)6]4Sebagian Sebagian besar ion logam transisi transisi membentuk membentuk ion kompleks dengan molekul – 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
akan akan terben terbentuk tuk ion komple kompleks ks [Ni(H [Ni(H2O)6]2+
yang yang berwar berwarna na hiaju hiaju . Pada Pada penamba penambahan han 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 ,sed ,sedan angk gkan an
komp komple leks ks
iner inertt
meng mengal alam amii
reak reaksi si
subs substi titu tusi si
seca secara ra
lamb lambat at..
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 ferrat (III), (III), K3Fe(C K3Fe(CN)5 N)5.Ga .Garam ram komple kompleks ks berbed berbedaa dengan dengan garam garam rangka rangkap. p. Garam Garam rangkap 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 komp kompon onenn ennya ya.. Dua Dua cont contoh oh gara garam m rang rangka kap p yang yang seri sering ng diju dijump mpai ai dala dalam m gara garam m alum alumin ina, a, 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 Sala alah
satu
contoh
garam
rangkap
yaitu
FeSO4(NH4)SO4.6 4.6H2¬¬O
dan
K2SO4A K2SO4Al2( l2(SO4 SO4)3. )3.24H 24H2O. 2O. Dalam Dalam laruta larutan, n, garam garam ini merupak merupakan an campur campuran an rupa-r rupa-rupa upa 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 melalui pencampuran pencampuran (larutan pekat panas dari komponen komponen sulfat), sulfat), lalu didinginkan. didinginkan. KristalKristalkristal alumi, yang mengendap akibat kelarutannya rendah dalam air dingin, dapat dimurnikan lewat kristalisasi karena kelarutannya meningkat secara mencolok dengan meningkatnya suhu. Kristal-kr Kristal-krista istalnya lnya biasanya biasanya berbentuk berbentuk oktahedral. oktahedral. Proses Proses pembentukan pembentukan dari garam rangkap rangkap
akan akan terben terbentuk tuk ion komple kompleks ks [Ni(H [Ni(H2O)6]2+
yang yang berwar berwarna na hiaju hiaju . Pada Pada penamba penambahan han 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 ,sed ,sedan angk gkan an
komp komple leks ks
iner inertt
meng mengal alam amii
reak reaksi si
subs substi titu tusi si
seca secara ra
lamb lambat at..
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 ferrat (III), (III), K3Fe(C K3Fe(CN)5 N)5.Ga .Garam ram komple kompleks ks berbed berbedaa dengan dengan garam garam rangka rangkap. p. Garam Garam rangkap 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 komp kompon onenn ennya ya.. Dua Dua cont contoh oh gara garam m rang rangka kap p yang yang seri sering ng diju dijump mpai ai dala dalam m gara garam m alum alumin ina, a, 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 Sala alah
satu
contoh
garam
rangkap
yaitu
FeSO4(NH4)SO4.6 4.6H2¬¬O
dan
K2SO4A K2SO4Al2( l2(SO4 SO4)3. )3.24H 24H2O. 2O. Dalam Dalam laruta larutan, n, garam garam ini merupak merupakan an campur campuran an rupa-r rupa-rupa upa 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 melalui pencampuran pencampuran (larutan pekat panas dari komponen komponen sulfat), sulfat), lalu didinginkan. didinginkan. KristalKristalkristal alumi, yang mengendap akibat kelarutannya rendah dalam air dingin, dapat dimurnikan lewat kristalisasi karena kelarutannya meningkat secara mencolok dengan meningkatnya suhu. Kristal-kr Kristal-krista istalnya lnya biasanya biasanya berbentuk berbentuk oktahedral. oktahedral. Proses Proses pembentukan pembentukan dari garam rangkap rangkap
terjadi apabila dua garam mengkristal bersama-sama dengan perbandingan molekul tertentu. GaramGaram-gar garam am itu memili memiliki ki strukt struktur ur tersen tersendir dirii dan tidak tidak harus harus sama sama dengan dengan strukt struktur ur garam garam komponennya. komponennya. Kompleks ialah suatu satuan baru yang terbentuk terbentuk dari satuan-sat satuan-satuan uan 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 komponen seperti seperti kompleks kompleks [Pt(NH3)2C [Pt(NH3)2Cl4] l4] dan [Pt(NH3)C [Pt(NH3)Cl3]. l3]. Contoh dari garam rangkap rangkap adalah garam alumia, alumia, KAI(SO4)2 KAI(SO4)2.12H2O .12H2O dan feroammonium feroammonium sulfat, sulfat, Fe(NH3)2(S Fe(NH3)2(SO4).6H O4).6H2O 2O Sebuah ligan yang mendonasikan mendonasikan sejumlah sejumlah genap elektron pada logam biasanya molekul netral dan dan ligan ligan ini ini stab stabil il bahk bahkan an tanp tanpaa denga dengan n teri terika katt pada pada logam logam.. Liga Ligan n karb karben en atau atau karb karbin in 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 mempunyai rumus (NH4)2SO4.[Fe( (NH4)2SO4.[Fe(H2O)6] H2O)6]SO4. SO4. Apabila Apabila dibandingkan 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 didalam air panas, sedangkan sedangkan ke dalam besi (II) sulfat sulfat dilarutkan dilarutkan sedikit asam sulfat sulfat kemudian 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 bertindak sebagai ligan. Apabila satu atau lebih molekul molekul netral netral berkoordinas berkoordinasii 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 Unsur transi transisi si period periodee keempat keempat memili memiliki ki tingka tingkatt oksida oksidasi si (bilan (bilangan gan oksida oksidasi) si) yang yang bervariasi. Hal ini disebabkan oleh tingkat energi subkulit 3d dan 4s yang hampir sama. Oleh sebab sebab itu, itu, saat saat unsur unsur transi transisi si melepa melepaska skan n elektr elektron on pada subkul subkulit it 4s membent membentuk uk ion positi positif f (kation), sejumlah elektron pada subkulit 3d akan ikut dilepaskan. Bilangan oksidasi umum yang dijump dijumpai ai pada tiap unsur unsur transi transisi si period periodee keempa keempatt adalah adalah +2 dan +3. Sement Sementara ara,, bilang bilangan an oksidasi tertinggi pada unsur transisi periode keempat adalah +7 pada unsur Mangan (4s2 3d7). Bilangan oksidasi rendah umumnya ditemukan pada ion Cr 3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu+, dan Cu2+, sedangkan bilangan oksidasi tinggi ditemukan pada anion oksida, seperti CrO42-, Cr 2O72-, dan MnO4-. Perubahan bilangan oksidasi ditunjukkan oleh perubahan warna larutan. Sebagai contoh, saat ion Cr +7 direduksi menjadi ion Cr 3+, warna larutan berubah dari orange (jingga) menjadi hijau. Cr 2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 6 e- ——> 2 Cr 3+(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):
Logam Besi bereaksi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Fe(s) + 2 H+(aq) ——> Fe2+(aq) + H2(g) Larutan asam sulfat pekat dapat mengoksidasi logam Besi menjadi ion Fe3+. Sementara larutan asam nitrat pekat akan membentuk lapisan oksida Fe3O4 yang dapat menghambat reaksi lebih lanjut. Umumnya, Besi dijumpai dalam bentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2 dan +3. Beberapa contoh senyawa Besi (II) antara lain FeO (hitam), FeSO4. 7H2O (hijau), FeCl2 (kuning), dan FeS (hitam). Ion Fe2+ dapat dengan mudah teroksidasi menjadi ion Fe3+ bila terdapat gas oksigen yang cukup dalam larutan Fe2+. Sementara itu, senyawa yang mengandung ion Besi (III) adalah Fe2O3 (coklat-merah) dan FeCl3 (coklat).
Kromium (Cr)
Kromium adalah elemen yang secara alamiah ditemukan dalam konsentrasi yang rendah di batuan, hewan, tanaman, tanah, debu vulkanik dan juga gas. Kromium terdapat di alam dalam beberapa bentuk senyawa yang berbeda. Kromium di alam berada dalam bentuk senyawa :
kromik sulfat, kromik oksida, kromik klorida, kromik trivalent, kalsium kromat, timbale kromat, kalium dikromat, natrium dikromat, seng kromat. Sifat-sifat Kromium: •
Titik didih 2670C
•
Titik lebur 1837-18770C
•
Berat jenis 7,20 pada 280C
•
Kromium tidak larut dalam air dan asam nitrat, larut dalam asam sulfat encer dan
asam klorida. •
Kromium tidak dapat bercampur dengan basa, oksidator, halogen, peroksida dan
logam – logam. •
Kromium dapat menyala atau mudah menyala, dapat terbakar secara spontan
apabila terpapar di udara atau bila debu kromium bercampur dengan udara dapat terbakar atau meledak. •
Hindarkan dari panas, nyala api, percikan api dan sumber – sumber kebakaran
yang lain. Hindari terjadinya debu kronium. Ion
yang
paling
sederhana
dalam
bentuk
krom
dalam
larutan
adalah
ion
heksaaquokrom(III) – [Cr(H2O)6]3+. Ion Cr3+ sendiri berwarna hijau. Ion bereaksi dengan molekul air dalam larutan. Ion hidrogen terlepas dari salah satu ligan molekul air sesuai dengan persamaan berikut:
Ion kompleks berperan sebagai asam dengan memberikan ion hidrogen kepada molekul air dalam larutan. Air, sudah tentu, berperan sebagai basa yang menerima ion hidrogen.
Karena keberadaan air ada berasal dari dua sumber yang berbeda cukup membingungkan (dari ligan dan larutan), maka lebih mudah menyederhanakannya seperti berikut ini:
Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan ion hidroksida Ion hidroksidadapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air kemudian didempetkan pada ion krom. ion hidrogen dapat dihilangkan dari tiga molekul air, maka akan memperoleh kompleks yang tidak bermuatan (komplek netral). Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan endapan terbentuk.
Tetapi proses tidak berhenti sampai disini. Ion hidrogen yang lebih benyak akan dihilangkan untuk menghasilkan ion seperti [Cr(H2O)2(OH)4]- dan [Cr(OH)6]3-. Sebagai contoh:
Endapan larut kembali karena ion tersebut larut dalam air. Pada tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:
Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan larutan amonia
Amonia dapat berperan sebagai basa maupun sebagai ligan. Dengan jumlah amonia yang sedikit, ion hidrogen tertarik oleh ion heksaaquo seperti pada kasus ion hidroksida untuk menghasilkan kompleks netral yang sama.
Endapan tersebut larut secara luas jika ditambahkan amonia berlebih (terutama jika amonianya pekat). Amonia menggantikan air sebagai ligan untuk menghasilkan ion heksaaminkrom(III).
Mangan (Mn) Mangan berwarna putih keabu-abuan, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan,dan kemampuan pengerasan. Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy yang bersifat ferromagnetik. Logam mangan bersifat ferromagnetik setelah diberi perlakuan. Logam murninya terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Salah satunya, jenis alfa, stabil pada suhu luar biasa tinggi; sedangkan mangan jenis gamma, yang berubah menjadi alfa pada suhu tinggi, dikatakan fleksibel, mudah dipotong dan ditempa. Ion yang paling sederhana dalam bentuk mangan dalam larutan adalah ion heksaaquomangan(II) – [Mn(H2O)6]2+.
Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan ion karbonat
Jika ditambahkan larutan natrium karbonat pada larutan ion heksaaquokrom(III), maka akan memperoleh endapan yang sama jika menambahkan larutan natrium hidroksida atau larutan amonia. Pada saat seperti ini, ion karbonat ion yang menghilangkan ion hidrogen dari ion heksaaquo dan menghasilkan kompleks netral. Berdasarkan pada proporsi ion karbonat dan ion heksaaqua, maka akan memperoleh salah satu diantara ion hidrogenkarbonat atau gas karbon dioksida dari reaksi antara ion hidrogen dan ion karbonat. Persamaan hasil bagi menunjukkan lebih memungkinkan terjadinya pembentukan karbon dioksida:
Reaksi ion heksaaquomangan(II) dengan ion hidroksida
Ion hidroksida dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat pada ion mangan. Setelah ion hidrogen dihilangkan dari dua molekul air, maka akan dipeeroleh kompleks tidak bermuatan – kompleks netral. Kompleks netral ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.
Reaksi ion heksaaquomangan(II) dengan larutan amonia
Amonia dapat berperan sebagai basa maupun sebagai ligan. Pada gambar dibawah ini, pada konsentrasi laboratorium yang biasa, amonia berperan sebagai basa – dapat menghilangkan ion hidrogen dari kompleks aquo.
Kobalt (Co) Reaksi ion heksaaquokobal(II) dengan ion hidroksida
Ion hidroksida dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat ke ion kobal. Setelah ion hidrogen dihilangkan dari dua molekul air, maka akan diperoleh kompleks tidak bermuatan – kompleks netral. Kompleks ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.
Reaksi-reaksi ion heksaaquo kobalt(II) dengan larutan amonia
Amonia dapat berperan sebagai basa maupun ligan. Dengan jumlah kecil amonia, ion hidrogen ditarik ion heksaaquo dengan tepat seperti pada kasus perubahan ion hidroksida menjadi kompleks netral.
Endapan tersebut melarut jika kamu menambahkan amonia berlebih. Amonia menggantikan air sebagai ligan untuk menghasilkan ion heksaaminkobal(II).
Perubahan warna yang terjadi adalah:
Kompleks heksaaminkobal(II) sangat mudah teroksidasi menjadi kompleks kobal(III) yang bersesuaian. Pada tabung reaksi kompleks ini terlihat berubah gelap dengan cepat sampai larutan menjadi merah-coklat tua. Faktanya ion heksaaminkobal(II) berwarna kuning. Apa yang kita lihat adalah campuran dari ion ini dengan berbagai ion kobal(III) lain yang melibatkan reaksi pertukaran ligan antara molekul air dengan ion negatif yang terdapat dalam larutan. Oksidasi ion heksaaquokobal(II) yang lain : Dengan larutan amonia dan hidrogen peroksida
Kita dapat memperoleh endapan dengan bermacam-macam warna dari kompleks kobal(II) hidroksida ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida. Penambahan hidrogen peroksida menghasilkan banyak gelembung oksigen dan endapan coklat tua.
Kobal Reaksi Ion Kobalt (II) dalam air
Ion yang paling sederhana dalam bentuk kobal dalam larutan adalah ion berwarna merah muda heksaaquokobal(II) – [Co(H2O)6]2+. Reaksi ion heksaaquokobal(II) dengan ion hidroksida Ion hidroksida dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air dan kemudian melekat ke ion kobal. Setelah ion hidrogen dihilangkan dari dua molekul air, maka akan memperoleh kompleks tidak bermuatan – kompleks netral. Kompleks ini tidak larut dalam air dan terbentuk endapan.
Dalam tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:
Reaksi-reaksi ion heksaaquokobalt(II) dengan larutan amonia
Amonia dapat berperan sebagai basa maupun ligan. Dengan jumlah kecil amonia, ion hidrogen ditarik ion heksaaquo dengan tepat seperti pada kasus perubahan ion hidroksida menjadi kompleks netral.
Endapan tersebut melarut jika kamu menambahkan amonia berlebih. Amonia menggantikan air sebagai ligan untuk menghasilkan ion heksaaminkobal(II).
Perubahan warna yang terjadi adalah:
Kompleks heksaaminkobal(II) sangat mudah teroksidasi menjadi kompleks kobal(III) yang bersesuaian. Pada tabung reaksi kompleks ini terlihat berubah gelap dengan cepat sampai larutan menjadi merah-coklat tua. Pada faktanya ion heksaaminkobal(II) berwarna kuning! Apa yang kamu lihat adalah campuran dari ion ini dengan berbagai ion kobal(III) lain yang melibatkan reaksi pertukaran ligan antara molekul air dengan ion negatif yang terdapat dalam larutan. Oksidasi ion heksaaquokobal(II) yang lain daripada mengandalkan oksidasi dengan menggunakan udara, kamu dapat menambahkan agen pengoksidasi seperti hidrogen peroksida. Kamu dapat melakukan ini setelah penambahan amonia seperti pada kasus yang terakhir, atau kamu dapat melakukannya dengan diikuti penambahan larutan natrium hidroksida.
Dengan larutan amonia dan hidrogen peroksida. Reaksi dengan larutan amonia diikuti pembentukan hidrogen peroksida yang berwarna larutan coklat-merah tua seperti sebelumnya – hanya lebih cepat. Persamaan untuk oksidasi kompleks amin adalah:
Dengan larutan natrium hidroksida dan hidrogen peroksida .
Kamu dapat memperoleh endapan dengan bermacam-macam warna dari kompleks kobal(II) hidroksida ketika kamu menambahkan larutan natrium hidroksida. Penambahan hidrogen peroksida menghasilkan banyak gelembung oksigen dan endapan coklat tua.
Reaksi ion heksaaquokobal(II) dengan ion karbonat Kita dapat memperoleh dengan mudah endapan kobal(II) karbonat
Reaksi pertukaran ligan yang melibatkan ion klorida
Jikamenambahkan asam klorida pekat ke dalam larutan yang mengandung ion heksaqauakobal(I), larutan berubah warna dari merah muda menjadi biru. Enam molekul air digantikan oleh empat ion klorida.
Reaksi yang terjadi berlangsung reversibel.
D. ALAT DAN BAHAN
Alat
Bahan
1. Tabung reaksi 47 buah
1. Aquades
2. Pembakar spirtus
2. Amonia pekat
3. Penganduk kaca
3. CrCl3
4. Rak tabung reaksi
4. Mn(SO4)
5. Pipet tetes
5. Fe(NH3)2SO4
6. Gelas kimia
6. FeCl3
7. Kaca arloji
7. CoCl2 8. NiCl2 9. CuSO4 10. ZnCl2 11. arutan Fe(II) 12. Larutan Ni(II) 13. padatan CuCl22H2O 14. kalium dikromat
E. ALUR KERJA
Percobaan I : Reaksi beberapa ion logam transisi a. Reaksi dengan NaOH CrClC 3
Mn(SO4
Fe(NH3)2S
)
O4
FeCl3
CoCl2
NiCl2
CuSO
ZnCl2
4
-masing-masing sebanyak 1 ml dimasukkan dalam tabung reaksi -ditambah tetes demi tetes NaOH 1M,dan ditambah juga NaOH berlebih -dicatat warna endapan yang dihasilkan dan diamati juga endapanendapan yang larut dalam NaOH berlebih
Hasil
b. Reaksi dengan ammonia
CrCl3
Mn(SO4
Fe(NH3)2S
)
O4
FeCl3
CoCl2
NiCl2
CuSO 4
-masing-masing sebanyak 1 ml dimasukkan dalam tabung reaksi -ditambah tetes demi tetes larutan amonia,dan ditambah juga larutan amonia berlebih -dicatat warna endapan yang dihasilkan dan diamati juga endapanendapan yang larut dalam NaOH berlebih
Hasil
ZnCl2
c.Reaksi dengan Amonium Tio Sianat
CrCl3
Mn(SO4
Fe(NH3)2S
)
O4
FeCl3
CoCl2
NiCl2
CuSO
ZnCl2
4
-masing-masing sebanyak 1 ml dimasukkan dalam tabung reaksi -ditambah larutan Amonium Tio Sulfat dengan volume yang sama -dicatat perubahan warnanya dengan dibandingkan dengan blanko(1ml garam logam transisi dan 1 ml aquades untuk mengganti ammonium tio sianat Hasil
Percobaan II : Pembentukan ion kompleks oleh ion logam transisi a. Kompleks Cr (III) 2 mL larutan encer CrCl3 -dimasukkan masing-masing kedalam 3 tabung reaksi --pada tabung 1 ditambah sedikit larutan Na 2C2O4 dan kocok campuran yang dihasilkan -dicatat perubahan warna larutan
Hasil
b. Kompleks Fe(II) dan Fe (III) 1. 1mL larutan Fe(II) -dimasukkan dalam tabung reaksi -ditambah 2-3 tetes PP -diamati perubahan yang terjadi
Hasil
2. 2mL larutan FeCl 3 -dimasukkan dalam tabung reaksi -ditambah 2 tetes larutan ammonium tiosianat untuk membentuk warna gelap larutan -ditambah sedikit natrium oksalat -dikocok dan dicatat warna larutan terakhir
Hasil
-jika ditambah ammonium tio sianat berlebih apakah dihasilkan larutan yang berwarna merah bata?
c. Kompleks kobal (II) 1mL Larutan Ni(II)
1mL Larutan Ni(II)
-dimasukkan -dimasukkantabung reaksi 1 reaksi 1 tabung
-dimasukkan tabung reaksi 2
-ditambah -ditambahbeberapa tetes ethylendiamin beberapa tetes
-ditambah beberapa tetes larutan DMG
ethylendiamin Hasil
Hasil
1mL Larutan Ni(II) -dimasukkan tabung reaksi3 Ditambah sedikit larutan Na 2EDTA
Hasil
d. Kompleks Cu(II) 1.
Satu spatula kecil padatan CuSO4. 5H2O
Satu spatula kecil padatan CuCl22H2O
-masing-masing tempatkan pada kaca arloji -diamati keadaan fisiknya -dicatat perbedaannya
Hasil
2. Larutan tembaga sulfat 1mL
Larutan tembaga sulfat 1mL
-dimasukkan -dimasukkantabung tabungreaksi reaksi11
-dimasukkan tabung reaksi2
-ditambah -ditambahbeberapa beberapatetes tetes ethylene diamin ethylene diamin
-ditambah sedikit larutan Na2EDTA
-dikocok -dikocokdan dandiamati diamati perubahannya perubahannya
-dikocok dan diamati perubahannya
Hasil
Hasil
Percobaan III : Perubahan tingkat Oksidasi a. Perubahan Fe2+ menjadi Fe3+ 1mL larutan FeSO4 -dimasukkan tabung reaksi -ditambah 3 tetes asam nitrat pekat -dipanaskan sampai 1-2 menit -larutan dibiarkan dingin -ditambah NaOH 2M secara perlahan sampai terbentuk endapan permanen Hasil
b. Penentuan Cr6+ menjadi Cr 3+ 2ml larutan encer kalium dikromat -dimasukkan tabung reaksi -dipanaskan --ditambah 1-2 butir seng dan 1,5 mL HCl pekat -diamati perubahan warnanya
Hasil
F. DATA PENGAMATAN
Percobaan I a) Reaksi ion logam transisi dengan larutan NaOH 1 M
Pengamatan
Garam
Sebelum
Setelah
Rumus Senyawa
Setelah
Rumus ion
Reaksi
penambahan
yang terbentuk
penambahan
kompleks
tetes demi
berlebih
yang
tetes NaOH
NaOH
terbentuk
CrCl3
Cr(OH)3(H2O)3
Mn(SO4)
Mn(OH)2(H2O)4
Fe(NH3)2SO4
Fe(OH)2(H2O)4
FeCl3
Fe(OH)3(H2O)3
CoCl2
Co(OH)2(H2O)4
NiCl2
Ni(OH)2(H2O)4
ZnCl2
Zn(OH)2(H2O)4
[Ni(H2O)6]2+
b) Reaksi dengan larutan ammonia 2 M Pengamatan
Garam
Sebelum
Setelah
Rumus Senyawa
Setelah
Rumus ion
Reaksi
penambahan
yang terbentuk
penambahan
kompleks
berlebih NH3
yang
tetes demi tetes NH3
terbentuk
CrCl3
Cr(OH)3(H2O)3
Mn(SO4)
Mn(OH)2(H2O)4
Fe(NH3)2SO4
Fe(OH)2(H2O)4
FeCl3
Fe(OH)3(H2O)3
CoCl2
Co(OH)2(H2O)4
NiCl2
Ni(OH)2(H2O)4
ZnCl2
Zn(OH)2(H2O)4
c) Reaksi dengan larutan Amonium tiosianat 0,1 M Garam
Pengamatan
Sebelum Reaksi
Setelah penambahan
Rumus ion kompleks
NH4CNS
CrCl3
[Cr(CNS)6]3+
Mn(SO4)
[Mn(CNS)6]2+
Fe(NH3)2SO4 FeCl3
[Fe(CNS)6]2+ [Fe(CNS)6]3+
CoCl2
[Co(CNS)6]2+
NiCl2
[Ni(CNS)6]2+
ZnCl2
[Zn(CNS)6]2+
Blanko untuk percobaan reaksi garam transisi dengan ammonium tiosianat Garam
CrCl3 Mn(SO4) Fe(NH3)2SO4 FeCl3 CoCl2 NiCl2 CuSO4 ZnCl2
Pengamatan Sebelum reaksi Jernih kehijauan Tidak berwarna Kuning (+) Kuning Merah muda Hijau Biru Jernih Tidak berwarna
Setelah penambahan air +1 ml, jernih kehijauan + +1 ml, tidak berwarna +1 ml, kuning jernih +1 ml, kuning jernih +1 ml, pink jernih +1 ml, hijau jernih +1 ml, biru jernih +1 ml, tidak berwarna
Percobaan II a) Kromium Cr (III) Warna larutan CrCl3.6H2O : Tidak berwarna
Reagen yang Warna ditambahkan
Na2C2O4 (s)
Pengamatan
Rumus
ion
reagen yang setelah bereaksi
kompleks
ditambahkan
yang
Tak
-
Hijau
terbentuk [Cr(C2O4)3]3-
berwarna
-
Ada
endapan b) Kompleks Fe (II) Warna larutan Ferro nitrat : kuning keruh
Setelah
Garam
penambahan
Pengamatan Rumus ion kompleks yang terbentuk
1,10 phenantroline Fe(NO3)2+Air [Fe(1,10phenanthroline)3]2+ c) Kompleks Fe (III) Warna larutan FeCl 3 : Kuning jernih Larutan garam
FeCl3
Pengamatan Setelah penambahan
Rumus ion
Setelah penambahan
Rumus ion
tetes demi tetes
kompleks yang
berlebih Na2C2O4
kompleks
NH4CNS
terbentuk
Larutan merah tua
2+
[FeCNS]
yang
Kuning muda
terbentuk [Fe(C2O4)3]3-
d) Kompleks Co (II) Warna larutan CoCl2: merah muda jernih Reagen yang
Warna reagen
Pengamatan
Rumus ion kompleks yang
ditambahkan
yang
setelah bereaksi
terbentuk
ditambahkan
Ethylendiamin
orange
Setlah penambahan larutan merah tua
Larutan Na2EDTA
Tidak berwarna
Tidak terjadi
[Co(EDTA)]2-
perubahan e) Kompleks Ni (II) Warna larutan Ni(NH3)2 Hijau muda Reagen yang
Warna reagen yang
ditambahkan ditambahkan Ethylendiamin orange Larutan Na2EDTA Tidak berwarna Dimethylglioksim Tidak berwarna f) Kompleks Cu (II)
Pengamatan setelah
Rumus ion kompleks
bereaksi Merah kekuningan Tidak berwarna Merah muda
yang terbentuk [Ni(en)3]2+ [Ni(EDTA)3]2+ [Ni(Dimetilglioksim)3]2+
Warna larutan CuSO4.5H2O : Padatan biru ++ Warna larutan CuCl 3.2H2O : Larutan biru + Reagen yang
Warna reagen yang
Pengamatan setelah
Rumus ion kompleks
ditambahkan Ethylendiamin Larutan Na2EDTA
ditambahkan Orange Tidak berwarna
bereaksi Ungu tua Tidak terjadi
yang terbentuk [Cu(en)3]2+ Cu(EDTA)
perubahan Percobaan III a) Perubahan Fe2+ menjadi Fe 3+
Warna padatan ferro sulfat : kuning Warna larutan ferro sulfat : Kuning jernih + Perlakuan
Pengamatan
Rumus ion kompleks yang terbentuk / reaksi yang terjadi
Penambahan HNO3
Larutan menjadi kuning
pekat 3 tetes
jernih
Setelah dipanaskan 1-2
Larutan menjadi kuning
menit Setelah didinginkan Penambahan larutan
jernih Larutan kuning jernih Setelah ditambah 13
NaOH 2M
tetes NaOH 2M terdapat endapan kuning keruh +
+ b) Perubahan Cr menjadi Cr 3+ 6+
Warna padatan K 2Cr 2O7: orange Warna larutan K 2Cr 2O7 : orange Perlakuan
Pengamatan
Rumus ion kompleks yang terbentuk / reaksi yang terjadi
Pemanasan Penambahan bijih Zn Penambahan HCl pekat Pemanasan Penambahan HNO3 setelah
Larutan menjadi keruh Berwarna biru keruh Larutan hijau muda jernih Larutan berwarna hijau tua (+
perubahan akhir hijau tua
++)
G. ANALISIS DAN PEMBAHASAN Percobaan I :
Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui reaksi-reaksi garam logam transisi. a) Reaksi ion logam transisi dengan larutan NaOH 1 M Pengamatan
Garam
Sebelum
Setelah
Rumus Senyawa
Setelah
Rumus ion
Reaksi
penambahan
yang terbentuk
penambahan
kompleks
tetes demi
berlebih
yang
tetes NaOH
NaOH
terbentuk
Bilangan
Bentuk
Koordinasi
Molekul
CrCl3
Cr(OH)3(H2O)3
6
Oktahedral
Mn(SO4)
Mn(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
Fe(NH3)2SO4
Fe(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
FeCl3
Fe(OH)3(H2O)3
6
Oktahedral
CoCl2
Co(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
NiCl2
Ni(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
ZnCl2
Zn(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
Prinsip dasar reaksi :
[Ni(H2O)6]2+
Dari prinsip dasar reaksi di atas maka larutan garam dari percobaan I dapat diperoleh reaksinya sebagai berikut : 1. [Cr(H2O)6]3+(aq) + OH- [Cr(H2O)3(OH)3](s)
[Cr(H2O)3(OH)3](s) + OH- [Cr(H2O)2(OH)4]-(aq) Tetapi pada percobaan I(a), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang.
2. [Mn(H2O)6]2+(aq) + OH- [Mn(H2O)4(OH)2](s)
[Mn(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Mn(H2O)3(OH)3]-(aq) Tetapi pada percobaan I(a), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang. 3. [Fe(H2O)6]2+(aq) + OH- Fe(H2O)4(OH)2](s)
[Fe(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Fe(H2O)3(OH)3]-(aq) Tetapi pada percobaan I(a), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang. 4. [Fe(H2O)6]3+(aq) + OH- [Fe(H2O)3(OH)3](s)
[Fe(H2O)3(OH)3](s) + OH- [Fe(H2O)2(OH)4]-(aq) Tetapi pada percobaan I(a), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang. 5. [Co(H2O)6]2+(aq) + OH- [Co(H2O)4(OH)2](s)
[Co(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Co(H2O)3(OH)3]-(aq) Tetapi pada percobaan I(a), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang. 6. [Ni(H2O)6]2+(aq) + OH- [Ni(H2O)4(OH)2](s)
[Ni(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Ni(H2O)3(OH)3]-(aq)
Tetapi pada percobaan I, tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang.
7. [Cu(H2O)6]2+(aq) + OH- [Cu(H2O)4(OH)2](s)
[Cu(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Cu(H2O)3(OH)3]-(aq) Tetapi pada percobaan I(a), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan . Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang. 8. [Zn(H2O)6]2+(aq) + OH- [Zn(H2O)4(OH)2](s)
[Zn(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Zn(H2O)3(OH)3]-(aq) Tetapi pada percobaan I(a), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NaOH berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan . Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NaOH yang ditambahkan masih kurang. b) Reaksi dengan larutan ammonia 2 M Pengamatan
Garam
Sebelum
Setelah
Rumus Senyawa
Setelah
Rumus ion
Reaksi
penambahan
yang terbentuk
penambahan
kompleks
tetes demi
berlebih
yang
tetes NH3
NH3
terbentuk
Bilangan
Bentuk
Koordinasi
Molekul
CrCl3
Cr(OH)3(H2O)3
6
Oktahedral
Mn(SO4)
Mn(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
Fe(NH3)2SO4
Fe(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
FeCl3
Fe(OH)3(H2O)3
6
Oktahedral
CoCl2
Co(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
NiCl2
Ni(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
ZnCl2
Zn(OH)2(H2O)4
6
Oktahedral
Prinsip dasar reaksi :
1. [Cr(H2O)6]3+(aq) + NH3 [Cr(H2O)3(OH)3](s)
[Cr(H2O)3(OH)3](s) + NH3 [Cr (NH3)6]3+(aq) Tetapi pada percobaan I (b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. 2. [Mn(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Mn(H2O)4(OH)2](s)
[Mn(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Mn(NH3)4(H2O)2]2+(aq) Tetapi pada percobaan I(b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. 3. [Fe(H2O)6]2+(aq) + NH3 Fe(H2O)4(OH)2](s)
[Fe(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Fe(NH3)4(H2O)2]2+(aq) Tetapi pada percobaan I(b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat
disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. 4. [Fe(H2O)6]3+(aq) + NH3 [Fe(H2O)3(OH)3](s)
[Fe(H2O)3(OH)3](s) + NH3 [Fe(NH3)6]3+(aq) Tetapi pada percobaan I(b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. 5. [Co(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Co(H2O)4(OH)2](s)
[Co(H2O)4(OH)2](s) + NH3[Co(NH3)4(H2O)2]2+(aq) Tetapi pada percobaan I(b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. 6. [Ni(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Ni(H2O)4(OH)2](s)
[Ni(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Ni(H2O)2(NH3)4]2+(aq) Tetapi pada percobaan I(b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. 7. [Cu(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Cu(H2O)4(OH)2](s)
[Cu(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Cu(H2O)2(NH3)4]2+(aq) Tetapi pada percobaan I(b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat
disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. 8. [Zn(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Zn(H2O)4(OH)2](s)
[Zn(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Zn(H2O)2(NH3)4]2+(aq) Tetapi pada percobaan I(b), tidak terjadi reaksi sedemikian rupa karena setelah penambahan NH3 berlebih (---tetes) hasilnya tetap terbentuk endapan. Hal ini dapat disebabkan pergeseran kestimbangan ke bentuk awal dan jumlah tetesan NH3 yang ditambahkan masih kurang. c) Reaksi dengan larutan Amonium tiosianat 0,1 M Pengamatan Setelah
Garam Sebelum Reaksi
penambahan NH4CNS
Rumus ion
Bilangan
Bentuk
kompleks
Koordinasi
Molekul
CrCl3
[Cr(CNS)]2+
6
Oktahedral
Mn(SO4)
[Mn(CNS)]+
6
Oktahedral
Fe(NH3)2SO4
[Fe(CNS)]+
6
Oktahedral
FeCl3
[Fe(CNS)]2+
6
Oktahedral
CoCl2
[Co(CNS)]+
6
Oktahedral
NiCl2
[Ni(CNS)]+
6
Oktahedral
ZnCl2
[Zn(CNS)]+
6
Oktahedral
Cl- dan SO42- merupakan ligan yang lemah sehingga ketika direaksikasan dengan ligan SCNyang merupakan ligan kuat maka akan segera tergantikan dengan cepat ligan Cl- tersebut. Dari data-data di atas dapat dianalisis bahwa fase senyawa kompleks bergantung pada muatan senyawa kompleks tersebut. Apabila senyawa kompleks tersebut bermuatan (baik berbentuk anion atau kation) maka fase dari senyawa kompleks tersebut adalah larutan (aquos), sedangkan apabila senyawa kompleks tersebut tidak bermuatan (netral) maka fase dari senyawa kompleks tersebut adalah padat ( solid ).
Percobaan II : Pembentukan ion kompleks
Percobaan ini bertujuan untuk mengenal pembentukan ion kompleks logam transisisi a) Kromium Cr (III) Warna larutan CrCl3.6H2O : Tidak berwarna
Reagen yang Warna ditambahkan
Pengamatan
Rumus
ion Bilangan
reagen yang setelah bereaksi
kompleks
ditambahkan
yang
Tak
-
Hijau
terbentuk [Cr(C2O4)3]3-
berwarna
-
Ada
Na2C2O4 (s)
Bentuk
Koordinasi molekul
6
oktahedral
endapan Struktur ion kompleks :
O
O
[Cr(C2O4)3]3-
b) Kompleks Fe (II) Warna larutan Ferro nitrat : kuning keruh
Garam
Setelah
Pengamatan Rumus ion kompleks yang
penambahan
terbentuk
Bilangan
Bentuk
Koordinasi
molekul
1,10 phenantroline Fe(NO3)2+Air
6 2+
[Fe(1,10phenanthroline)3]
Struktur ion kompleks :
2+
N
N
N
Fe N N
N
[Fe (1,10 phenanthroline)3]2+
c) Kompleks Fe (III)
oktahedral
Warna larutan FeCl 3 : Kuning jernih
Setelah penambahan NH4CNS berlebih warna larutan : ---Larutan
Pengamatan
garam
FeCl3
Setelah penambahan
Rumus ion
Setelah
Rumus ion
tetes demi tetes
kompleks yang
penambahan
kompleks
NH4CNS
terbentuk
berlebih
yang
Na2C2O4 Kuning muda
terbentuk [Fe(C2O4)3]3-
Larutan merah tua
[FeCNS]2+
Bil.
Bentuk
Koordinasi
molekul
Struktur ion kompleks :
d) Kompleks Co (II) Warna larutan CoCl2: merah muda jernih Reagen yang
Warna
Pengamata
Rumus ion kompleks
ditambahkan
reagen yang
n setelah
yang terbentuk
ditambahka
bereaksi
n
Bil.koordinasi Bentuk molekul
Ethylendiamin orange
Setlah
6
penambahan larutan merah tua Larutan
Tidak
Tidak terjadi
Na2EDTA
berwarna
perubahan
[Co(EDTA)]2-
Struktur ion kompleks :
NH 2
[Co(en)3]2+
[Co(EDTA)]2-
e) Kompleks Ni (II) Warna larutan Ni(NH3)2 Hijau muda Reagen yang
Warna
Pengamata
Rumus ion kompleks
ditambahkan
reagen yang
n setelah
yang terbentuk
ditambahka
bereaksi
n orange
Merah
[Ni(en)3]2+
6
Larutan
Tidak
kekuningan Tidak
[Ni(EDTA)2]2-
8
Na2EDTA
berwarna
berwarna
Ethylendiamin
Bil.
Bentuk
koordinas
moleku
i
l
Dimethylglioksi
Tidak
Merah
m berwarna muda 2+ [Ni(en)3] = [Ni(NH2CH2CH2 NH2)3]2+
[Ni(Dimetilglioksim)3] 2+
[Ni(EDTA)2]2- = [Ni(COOCH2 NCH2CCH2 NCH2COO)2]2[Ni(Dimetilglioksim)3]2+ = [Ni(CH3C(NOH)C(NOH)CH3)3]2+
Struktur ion kompleks : H 2N NH 2
[Ni(en)3]2+
4
O
2-
OH
O HO O
N
N
O
O O
Ni
O
O O N
N
O OH
O HO
O
[Ni(EDTA)2]2-
Bilangan koordinasi Ni adalah 6 untuk [Ni(en)3]2+ karena jumlah pasangan elektron yang didonorkan oleh ligan untuk berikatan dengan atom pusat berjumlah 6. Sementara bilangan koordinasi untuk [Ni(EDTA)2]2- adalah 8 karena jumlah pasangan elektron yang didonorkan oleh ligan untuk berikatan dengan atom pusat berjumlah 8. Sedangkan bilangan koodinasi [Ni(Dimetilglioksim)3]2+ adalahh 4 karena jumlah pasangan elektron yang didonorkan oleh ligan untuk berikatan dengan atom pusat berjumlah 4 f) Kompleks Cu (II) Warna larutan CuSO4.5H2O : Padatan biru ++ Warna larutan CuCl 3.2H2O : Larutan biru + Reagen yang
Warna reagen
Pengamatan
Rumus ion
Bil.
Bentuk
ditambahkan
yang
setelah
kompleks
Koordinasi
molekul
ditambahkan
bereaksi
yang
Ungu tua Tidak terjadi
terbentuk [Cu(en)3]2+ Cu(EDTA)
Ethylendiamin Larutan Na2EDTA
Orange Tidak berwarna
perubahan
Struktur ion kompleks : H 2N NH 2
[Cu(en)3]2+
Dari data-data di atas, dapat dianalisis bahwa senyawa kompleks dapat dibentuk melalui reaksi pergantian ligan atau pertukaran anion. Percobaan III : Perubahan Tingkat Oksidasi
Percobaan ketiga bertujuan untuk mengamati perubahan warna karena perubahan bilangan oksidasi dari senyawa logam transisi. a) Perubahan Fe2+ menjadi Fe 3+
Warna padatan ferro sulfat : kuning Warna larutan ferro sulfat : Kuning jernih + Perlakuan
Pengamatan
Rumus ion kompleks yang terbentuk / reaksi yang terjadi
Penambahan HNO3
Larutan menjadi kuning
pekat 3 tetes Setelah dipanaskan 1-2
jernih Larutan menjadi kuning
menit Setelah didinginkan Penambahan larutan
jernih Larutan kuning jernih Setelah ditambah 13
NaOH 2M
tetes NaOH 2M terdapat endapan kuning keruh +
Reduksii 1e
Oksidasi 1e
+ Jadi, terjadi perubahan bilanagn oksidasi dari Fe2+ menjadi Fe3+ ketika direaksikan dengan NaOH.
b) Perubahan Cr 6+ menjadi Cr 3+
Warna padatan K 2Cr 2O7: orange Warna larutan K 2Cr 2O7 : orange Perlakuan
Pengamatan
Rumus ion kompleks yang terbentuk / reaksi yang terjadi
Pemanasan Penambahan bijih Zn Penambahan HCl pekat Pemanasan Penambahan HNO3 setelah
Larutan menjadi keruh Berwarna biru keruh Larutan hijau muda jernih Larutan berwarna hijau tua (+
perubahan akhir hijau tua
++)
H. KESIMPULAN 1. Fase senyawa kompleks bergantung pada muatan senyawa kompleks tersebut. Apabila
senyawa kompleks tersebut bermuatan (baik berbentuk anion atau kation) maka fase dari senyawa kompleks tersebut adalah larutan (aquos), sedangkan apabila senyawa kompleks
tersebut tidak bermuatan (netral) maka fase dari senyawa kompleks tersebut adalah padat ( solid ). 2. Senyawa kompleks dapat dibentuk melalui reaksi pergantian ligan. 3. Reaksi-reaksi dari logam transisi dapat diidentifikasi secara fisis melalui pengamatan terhadap perubahan warna dan terbentuknya endapan pada larutan uji.
JAWABAN PERTANYAAN
1. Percobaan I: a) [Cr(H2O)6]3+(aq) + OH- [Cr(H2O)3(OH)3](s)
[Cr(H2O)3(OH)3](s) + OH- [Cr(H2O)2(OH)4]-(aq) [Mn(H2O)6]2+(aq) + OH- [Mn(H2O)4(OH)2](s) [Mn(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Mn(H2O)3(OH)3]-(aq) [Fe(H2O)6]2+(aq) + OH- Fe(H2O)4(OH)2](s) [Fe(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Fe(H2O)3(OH)3]-(aq) [Fe(H2O)6]3+(aq) + OH- [Fe(H2O)3(OH)3](s) [Fe(H2O)3(OH)3](s) + OH- [Fe(H2O)2(OH)4]-(aq) [Co(H2O)6]2+(aq) + OH- [Co(H2O)4(OH)2](s) [Co(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Co(H2O)3(OH)3]-(aq) [Ni(H2O)6]2+(aq) + OH- [Ni(H2O)4(OH)2](s) [Ni(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Ni(H2O)3(OH)3]-(aq) [Cu(H2O)6]2+(aq) + OH- [Cu(H2O)4(OH)2](s) [Cu(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Cu(H2O)3(OH)3]-(aq) [Zn(H2O)6]2+(aq) + OH- [Zn(H2O)4(OH)2](s) [Zn(H2O)4(OH)2](s) + OH- [Zn(H2O)3(OH)3]-(aq) b) [Cr(H2O)6]3+(aq) + NH3 [Cr(H2O)3(OH)3](s)
[Cr(H2O)3(OH)3](s) + NH3 [Cr (NH3)6]3+(aq)
[Mn(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Mn(H2O)4(OH)2](s) [Mn(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Mn(NH3)4(H2O)2]2+(aq) [Fe(H2O)6]2+(aq) + NH3 Fe(H2O)4(OH)2](s) [Fe(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Fe(NH3)4(H2O)2]2+(aq) [Fe(H2O)6]3+(aq) + NH3 [Fe(H2O)3(OH)3](s) [Fe(H2O)3(OH)3](s) + NH3 [Fe(NH3)6]3+(aq) [Co(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Co(H2O)4(OH)2](s) [Co(H2O)4(OH)2](s) + NH3[Co(NH3)4(H2O)2]2+(aq) [Ni(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Ni(H2O)4(OH)2](s) [Ni(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Ni(H2O)2(NH3)4]2+(aq) [Cu(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Cu(H2O)4(OH)2](s) [Cu(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Cu(H2O)2(NH3)4]2+(aq) [Zn(H2O)6]2+(aq) + NH3 [Zn(H2O)4(OH)2](s) [Zn(H2O)4(OH)2](s) + NH3 [Zn(H2O)2(NH3)4]2+(aq) c) CrCl3 + NH4CNS [Cr(CNS)]2+
Mn(SO4) + NH4CNS [Mn(CNS)]+ Fe(NH3)2SO4 + NH4CNS [Fe(CNS)]+ FeCl3 + NH4CNS [Fe(CNS)]2+ CoCl2 + NH4CNS [Co(CNS)]+ NiCl2 + NH4CNS [Ni(CNS)]+ ZnCl2 + NH4CNS [Zn(CNS)]+ Percobaan II : CrCl3.6H2O + Na2C2O4 (s) [Cr(C2O4)3]3-
