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

ISOMERISME SENYAWA KOMPLEKS

Tujuan Pembelajaran Menjelaskan pengertian isomerisme dalam senyawa kompleks Menjelaskan faktor-faktor penyebab terjadinya isomerisme pada senyawa kompleks Menyebutkan jenis-jenis isomerisme senyawa kompleks. Menjelaskan jenis-jenis isomerisme senyawa kompleks dan contohnya.

Apa yang dimaksud dengan ISOMER atau ISOMERISME…? INTRODUCTION Sebagaimana senyawa-senyawa organik, dalam senyawa kompleks dikenal juga adanya isomer atau isomerisme. Apa yang dimaksud dengan ISOMER atau ISOMERISME…?

INTRODUCTION Isomerisme merupakan fenomena/gejala pada molekul-molekul atau ion-ion yang mempunyai rumus kimia sama tetapi strukturnya berbeda. Isomerisme dalam senyawa kompleks terjadi pada senyawa-senyawa kompleks atau ion kompleks yang mempunyai rumus kimia sama tetapi strukturnya berbeda.

INTRODUCTION Faktor-faktor apa yang menyebabkan senyawa-senyawa ataupun ion-ion kompleks memiliki isomer ?

INTRODUCTION Senyawa atau ion kompleks dapat memiliki isomer terutama disebabkan oleh : Perbedaan distribusi ligan di dalam dan di luar bola-koordinasi. Perbedaan distribusi ligan pada dua atau lebih atom pusat. Isomer ligan.

INTRODUCTION Mengapa……? Senyawa kompleks yang mempunyai isomerisme hanya kompleks-komleks yang bereaksi sangat lambat atau kompleks inert. Mengapa……?

INTRODUCTION Kompleks-kompleks yang bereaksi cepat atau kompleks-kompleks yang labil, sering bereaksi lebih lanjut membentuk isomer yang stabil.

INTRODUCTION Pada dasarnya isomer senyawa kompleks dibedakan atas sifat ikatannya, yaitu : Isomer ruang (stereo isomerism) jika ikatan-ikatannya identik, dan Isomer struktur (structural isomerism) jika ikatan-ikatannya berbeda.

SELAMAT BELAJAR INTRODUCTION Untuk lebih memahami jenis-jenis isomer dalam senyawa kompleks, silakan baca literatur/pustaka yang ditunjuk dosen kemudian kerjakan LKM 5.1. SELAMAT BELAJAR

LKM 5.1 Buatlah skema penggolongan isomerisme pada senyawa kompleks! Jelaskan yang dimaksud dengan isomerisme ionisasi dalam senyawa kompleks? Berikan contoh-contohnya ! Apa yang dimaksud dengan isomerisme pertautan (linkage isomerisme) dalam senyawa kompleks? Berikan contoh senyawa-senyawanya! Jelaskan pengertian isomerisem koordinasi dalam senyawa kompleks? Berikan contoh-contoh senyawanya! Menurut pendapat anda, apa yang dimaksud dengan isomerisme hidrasi (solvat) dalam senyawa kompleks? Sebutkan contoh senyawa-senyawanya! Jelaskan pengertian isomerisme geometri (isomerisme ruang) dalam senyawa kompleks dan jenis-jenisnya! Apa yang dimaksud dengan isomerisme optik?

INTRODUCTION Isomerisme pada senyawa kompleks dapat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu : Isomerisme struktural Isomerisme ruang Isomerisme optik (sumber lain menyatakan bahwa isomerisme optik termasuk isomerisme ruang), sehingga isomerisme dalam senyawa kompleks hanya isomerisme struktural dan isomerisme ruang).

ISOMERISME STRUKTURAL Senyawa-senyawa kompleks yang menunjukkan gejala isomerisme struktural adalah memiliki rumus kimia sama akan tetapi strukturnya berbeda. Gejala isomerisme yang termasuk isomerisme struktural adalah : 1. Isomerisme Tautan 2. Isomerisme Koordinasi 3. Isomerisme Ionisasi 4. Isomerisme Solvat (Hidrasi)

1. Isomerisme Tautan (Linkage Isomerism) Senyawa-senyawa kompleks yang menunjukkan gejala isomerisme tautan akan memiliki ligan yang sama akan tetapi ikatan antara ion pusat dan ligan adalah melalui atom donor yang berbeda.

1. Isomerisme Tautan (lanjutan) Ligan-ligan yang memiliki atom-atom donor yang berbeda seperti ligan SCN dan NO2- dapat berikatan dengan ion pusat melalui atom donor yang berbeda. Ligan :SCN (sebagai ligan tiosianato) dapat berikatan dengan ion pusat melalui atom S dan :NCS (sebagai ligan isotiosianato) dapat berikatan dengan ion pusat melalui atom N. Ligan :NO2- (sebagai ligan nitro) dapat berikatan dengan ion pusat melalui atom N dan :ONO- (sebagai ligan nitrito) dapat berikatan dengan ion pusat melalui atom O.

1. Isomerisme Tautan (lanjutan) Contoh Isomerisme Tautan : Senyawa kompleks [Co(NH3)5(ONO)]Cl2 yang berwarna merah merupakan pasangan isomerisme tautan dari [Co(NH3)5(NO2)]Cl2 yang berwarna kuning.

1. Isomerisme Tautan (lanjutan) Contoh senyawa kompleks lain adalah : [(NH3)2(py)2Co (NO2)2]NO3 dan [(NH3)2(py)2Co (ONO)2]NO3 [(NH3)5Ir NO2]Cl2 dan [(NH3)5Ir ONO]Cl2 [(OC)5Mn SCN] dan [(OC)5Mn NCS]

1. Isomerisme Tautan (lanjutan) Gejala isomerisme Tautan telah dikenal sejak zaman Jorgensen dan Werner.

2. Isomerisme Koordinasi Gejala isomerisme koordinasi hanya terjadi pada senyawa-senyawa kompleks yang terdiri dari kation dan anion kompleks. Isomerisme ini terjadi apabila ligan-ligan yang terikat pada suatu ion pusat dapat dipertukarkan dengan ligan-ligan yang terikat pada ion pusat yang lain.

2. Isomerisme Koordinasi (lanjutan) Senyawa kompleks dengan rumus CoCr(NH3)6(CN)6 mempunyai dua kemungkinan isomerisme, yaitu : [Co(NH3)6][Cr(CN)6] dan [Cr(NH3)6][Co(CN)6]

2. Isomerisme Koordinasi (lanjutan) Senyawa isomer [Co(NH3)6][Cr(CN)6] dan [Cr(NH3)6][Co(CN)6], Keduanya berwarna kuning dan hanya sedikit larut dalam air, tetapi diperoleh dengan metode preparasi yang berbeda, yaitu : [Co(NH3)6]Cl3 + K3[Cr(CN)6]  [Co(NH3)6][Cr(CN)6] + 3 KCl [Cr(NH3)6]Cl3 + K3[Co(CN)6]  [Cr(NH3)6][Co(CN)6] + 3 KCl

2. Isomerisme Koordinasi (lanjutan) Contoh isomerisme koordinasi pada senyawa lain adalah : [Co(NH3)4][PtCl4] dan [Pt(NH3)4][CoCl4] [Co(NH3)6][Cr(NO2)6] dan [Cr(NH3)6][Co(NO2)6] [Cr(NH3)6][Cr(SCN)6] dan [Cr(NH3)4(SCN)2][Cr(NH3)2(SCN)4]

3. Isomerisme Ionisasi Gejala isomerisme ionisasi hanya terjadi pada senyawa kompleks ionik. Senyawa kompleks ionik menunjukkan gejala isomerisme ionisasi apabila terjadi pertukaran antara dua macam ion dengan muatan yang sama ataupun berbeda. Pada pertukaran tersebut, anion bukan ligan berubah menjadi ligan, sebaliknya anion yang merupakan ligan berubah menjadi anion bukan ligan sehingga diperoleh ion-ion kompleks yang sama atau berbeda muatan.

3. Isomerisme Ionisasi (lanjutan) Contoh : [Co(NH3)5Br] SO4 (berwarna violet tua) dengan [Co(NH3)5OSO3] Br (berwarna merah violet) Bagaimana penjelasannya….?

3. Isomerisme Ionisasi (lanjutan) Pada kedua kompleks tersebut bilangan oksidasi ion pusat adalah sama, yaitu +3. Kompleks pertama kation kompleksnya adalah [Co(NH3)5Br]2+, sedangkan pada kompleks kedua kation kompleksnya adalah [Co(NH3)5OSO3]+. Dua kompleks tersebut dapat larut dalam air dan anion-anion bukan ligan yang ada dapat dikenali dengan menambahkan pereaksi-pereaksi tertentu.

3. Isomerisme Ionisasi (lanjutan) Kompleks pertama dapat dikenali berdasarkan terjadinya warna putih yang timbul pada penambahan larutan barium nitrat. [Co(NH3)5Br]SO4(aq) + Ba(NO3)2(aq)  [Co(NH3)5Br](NO3)2(aq) + BaSO4(s) putih [Co(NH3)5(OSO3)]Br2(aq) + Ba(NO3)2(aq)

3. Isomerisme Ionisasi (lanjutan) Kompleks kedua dapat dikenali berdasarkan terjadinya warna kuning pucat yang timbul pada penambahan larutan perak nitrat. [Co(NH3)5(OSO3)]Br(aq) + AgNO3(aq)  [Co(NH3)5(OSO3)]NO3(aq) + AgBr(s) kuning pucat [Co(NH3)5Br]SO4(aq) + AgNO3(aq)

3. Isomerisme Ionisasi (lanjutan) Contoh lain adalah : [Pt(NH3)4Cl2]Br2 dan [Pt(NH3)4Br2]Cl2. [Co(NH3)4Cl2]NO2 dan [Co(NH3)4ClNO2]Cl. [Co(en)2ClSCN]NO2, [Co(en)2NO2SCN]Cl, dan [Co(en)2Clno2]SCN. Bagaimana reaksi ionisasi dari isomer-isomer kompleks tersebut?

4. Isomerisme Hidrasi (Solvat) Isomerisme ini terjadi akibat adanya pertukaran antara ligan netral dengan anion bukan ligan dan sebaliknya seperti pada senyawa-senyawa : [Cr(H2O)6]Cl3. [Co(H2O)5Cl]Cl2.H2O, dan [Co(H2O)4Cl2]Cl.2H2O. Pada senyawa tersebut H2O yang semula terikat pada ion Cr3+ digantikan oleh anion bukan ligan Cl-. Molekul air yang digantikan berubah fungsinya dari ligan menjadi air hidrat atau air kristal.

4. Isomerisme Solvat (lanjutan) Nama dari senyawa-senyawa tersebut adalah : [Cr(H2O)6]Cl3 : heksaakuakromium(III) klorida atau heksaakuakromium(3+) klorida. [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O : pentaakuaklorokromium(III) klorida monohidrat atau pentaakuaklorokromium(2+) klorida monohidrat. [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O : tetraakuadiklorokromium(III) klorida dihidrat atau tetraakuadiklorokromium91+) klorida dihidrat.

4. Isomerisme Solvat (lanjutan) Isomer hidrasi melukiskan cara molekul air terikat dalam kompleks yang bersangkutan. Senyawa CrCl3.6H2O memiliki tiga isomer yaitu :

4. Isomerisme Solvat (lanjutan) 1. anhidrat [Cr(H2O)6]Cl3 berwarna violet 2. monohidrat [Cr(H2O)Cl]Cl2.H2O berwarna biru-hijau, dan 3. dihidrat [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O berwarna hijau. Masing-masing isomer tersebut dalam larutannya ternyata menghasilkan ion kompleks dan stoikiometri anion Cl- yang berbeda-beda yang dapat diendapkan oleh ion Ag+ berlebihan. Secara berurutan yaitu 3Cl-, 2Cl- dan Cl-.

ISOMERISME RUANG Senyawa-senyawa kompleks yang menunjukkan gejala isomerisme ruang disamping memiliki rumus kimia yang sama, jenis-jenis ikatan antara ion pusat dan ligan-ligan yang ada juga sama, akan tetapi susunan dalam ruang dari ligan-ligan yang ada adalah berbeda. Isomerisme ruang meliputi : Isomerisme cis-trans (geometrik) Isomerisme facial-meridional Isomerisme lateral-diagonal

1. Isomerisme Geometrik (isomerisme cis-trans) Isomerisme geometrik disebut juga isomerisme cis-trans. Isomer cis-trans banyak dijumpai pada senyawa-senyawa atau ion-ion kompleks yang berbentuk bujur sangkar (kompleks dengan bilangan koordinasi 4 tipe [ML2X2]) atau oktahedral (kompleks dengan bilangan koordinasi 6 tipe [ML4X2]).

1. Isomerisme Geometrik (lanjutan) Contoh : [Pt(NH3)2Cl2] dalam bentuk cis-diaminadikloroplatina(II) berwarna kuning, dan dalam bentuk trans-diaminadikloroplatina(II) berwarna kuning pucat. [Co(NH3)4Cl2] + dalam bentuk ion cis-tetraaminadiklorokobalt(III) berwarna violet, dan dalam bentuk ion trans-tetraaminadiklorokobalt(III) berwarna hijau. Bagaimana rumus strukturnya….?

2. Isomerisme Facial-Meridional (Isomerisme fac-mer) Isomerisme ini hanya terjadi pada senyawa-senyawa atau ion-ion kompleks yang berbentuk oktahedral (kompleks dengan bilangan koordinasi 6 tipe [ML3X3]) yang memiliki 3 ligan yang sama dan 3 ligan lain yang sama pula.

2. Isomerisme Facial-Meridional (Ianjutan) Cara membedakan fac- dan mer- Metode 1 : Pada isomer fac- tiga ligan yang sama terletak pada segitiga sama sisi yang merupakan muka dari oktahedral, sedangkan pada isomer mer- tiga ligan yang sama terletak pada segitiga sama kaki. Metode 2 : Pada isomer fac- tiga atom donor yang sama menempati bidang permukaan segitiga, sedangkan isomer mer- tiga atom donor yang sama membentuk bidang segitiga yang membujur melalui atom pusat.

2. Isomerisme Facial-Meridional (Ianjutan) Contoh : [Ru(H2O)3Cl3] [Pt(NH3)3Br3] [Pt(NH3)3I3] [Co(NH3)3(NO2)3] [Ir(H2O)3Cl3]

3. Isomerisme Lateral-Diagonal (Isomerisme lat-diag) Contoh senyawa kompleks yang menunjukkan gejala isomerisme lateral-diagonal adalah :

3. Isomerisme Lateral-Diagonal (Ianjutan) Isomerisme ini dapat juga dikategorikan sebagai isomerisme geometrik. Isomerisme lateral dapat dianggap sebagai isomer cis-, sedangkan isomer diagonal dapat dianggap sebagai isomer trans-.

ISOMERISME OPTIK Gejala isomerisme optik timbul apabila suatu senyawa atau ion kompleks tidak dapat mengadakan penindih tepatan (superimposition) dengan bayangan cerminnya. Isomerisme ini dapat terjadi pada senyawa atau ion kompleks yang berbentuk oktahedral, trigonal bipiramidal, bujur sangkar dan tetrahedral.

ISOMERISME OPTIK (lanjutan) Pada senyawa kompleks oktahedral, isomerisme optik hanya muncul pada isomer cis- seperti pada ion cis-diakuadiaminadibromokromium(III).

ISOMERISME OPTIK (lanjutan) Dari kedua pasang isomer cis- yang ada bentuk satu disebut isomer d (dextro) dan yang lain disebut isomer l (levo). Penentuan bentuk d dan l tersebut hanya dapat dilakukan berdasarkan eksperimen dengan menggunakan metode polarimetri. Gejala isomerisme optik juga timbul pada senyawa kompleks trigonal bipiramidal terdistorsi seperti senyawa berikut :

ISOMERISME OPTIK (lanjutan)

ISOMERISME OPTIK (lanjutan) Gejala isomerisme optik tidak terjadi pada senyawa kompleks berbentuk bujur sangkar apabila semua atom-atom yang ada terletak dalam satu bidang datar seperti ion-ion berikut :

ISOMERISME OPTIK (lanjutan) Hal ini disebabkan karena adanya bidang cermin vertikal atau horizontal yang melalui atom-atom yang ada. Gejala isomerisme optik baru terjadi apabila atom-atom yang ada tidak terletak pada satu bidang datar seperti contoh di bawah.

ISOMERISME OPTIK (lanjutan) Pada senyawa kompleks yang berbentuk tetrahedral, gejala isomerisme optik baru terjadi apabila atom atau ion pusat yang ada mengikat empat ligan yang berbeda. Senyawa kompleks semacam ini sampai sekarang belum berhasil disintesis. Senyawa kompleks berikut jika seandainya dapat disintesis akan menunjukkan gejala isomerisme optik.

ISOMERISME POLIMERISASI Isomer ini pada dasarnya bukanlah isomerisme yang sebenarnya karena terjadi antara senyawa-senyawa kompleks yang memiliki rumus empirik yang sama tetapi berbeda masa molekulnya. Contoh : [Pt(NH3)3Cl2], [Pt(NH3)4][PtCl4], [Pt(NH3)4][Pt(NH3)Cl3I2 dan [Pt(NH3)Cl]2[PtCl4].

ISOMERISME POLIMERISASI Rumus empiris senyawa tersebut adalah H6Cl2N2Pt. Isomerisme polimerisasi dapat disebabkan karena senyawa kompleks yang ada memiliki ion pusat yang sama. Contoh :

ISOMERISME POLIMERISASI Ion kompleks pertama memiliki dua ion pusat sedangkan ion kompleks kedua memiliki empat ion pusat. Rumus empiris kedua ion kompleks tersebut adalah H21Co2N6O3.

LATIHAN SOAL SELAMAT MENGERJAKAN!!! Untuk memantapkan pemahaman anda terhadap konsep isomerisme dalam senyawa kompleks, silakan kerjakan LKM 5.2 secara berkelompok! SELAMAT MENGERJAKAN!!!

LKM 5.2 1. Tunjukkan isomerisme yang mungkin terjadi pada senyawa atau ion kompleks berikut : [Pt(NH3)2Cl2] [Rn(NH3)I3] [Cu(NO2)6]4- [Co(NH3)6] [Cr(CN)6] [Cr(NH3)5Br] SO4 [Co(en)2Cl2]+ 2. Gambarkan seluruh isomer structural dari ion kompleks berikut : [Ru(NH3)5(NO2)]+ [Ag(SCN)(SbPh3)3] [Co(NCS)4]2- 3. Gambarkan struktur dari senyawa atau ion kompleks berikut. Gambarkan pula pasangan stereoisomernya. Ion cis-diklorotetrasianokromat(III) mer-triaminatriklorokobalt(III) trans-diklorobis(trimetilfosfina)palladium(II) fac-triakuatrinitrokobalt(III)

RANGKUMAN Senyawa kompleks atau ion kompleks dapat mengalami gejala isomerisme. Isomerisme senyawa kompleks dapat dikategorikan dalam tiga kategori, yaitu isomerisme struktural, isomerisme ruang dan isomerisme optik. Di samping ketiga kategori isomerisme tersebut, dikenal juga isomerisme polimerisasi. Isomerisme polimerisasi dapat dianggap bukan sebagai isomerisme sebenarnya karena antara satu isomer dengan isomer yang lain hanya sama rumus empirisnya tetapi berbeda massa molekulnya.