Struktur dan Keraktifan Anorganik

Presentasi berjudul: "Struktur dan Keraktifan Anorganik"— Transcript presentasi:

1 Struktur dan Keraktifan Anorganik
KI 3231 Struktur dan Keraktifan Anorganik

2 Sasaran kuliah Struktur Kereaktifan
Mengetahui jenis-jenis struktur kimia anorganik Mampu menggambarkan struktur dengan tepat Mampu menginterpretasikan struktur baru Kereaktifan Mengetahui jenis-jenis reaksi kimia anorganik Mampu menuliskan persamaan reaksi dengan benar dan tepat. Mampu menginterpretasikan reaksi kimia baru.

3 Kuliah Kimia Anorganik S-1
Golongan utama KI 3131 Transisi & katalisis KI 3231 Struktur & Kereaktifan KI 5231 Kapita selekta KI 5232 Pengantar sintesis PENELITIAN

4 Materi STRUKTUR Struktur atom (1 K) Struktur Padatan Sederhana(2K)
Struktur atom hidrogen Struktur atom berelektron banyak Struktur Padatan Sederhana(2K) Struktur terjejal Struktur logam Struktur padatan ionik Struktur Molekul (3K) Struktur molekul sederhana Struktur molekul beratom banyak

5 Materi KEREAKTIFAN Reaksi pelarutan (1 K) Reaksi Asam-Basa(2K)
Reaksi Redoks (2K) Reaksi Kompleks (1K)

6 Kegiatan belajar Di kelas (DO) Di Laboratorium (IM)
2 jam perminggu selama 15 minggu Minggu ke 8 ujian struktur Minggu ke 15 ujian kereaktifan Di Laboratorium (IM) 1 periode (4 jam) perminggu selama 13 minggu Di perpustakaan/rumah/ruang komputer dll 135-(2*15+4*13)/15 ~ 3,5 jam/minggu

7 Penilaian Ujian-1 30% Ujian-2 30% Praktikum 30%
Kehadiran & partisipasi 10% Nilai A 75 B 65 C 50

8 PUSTAKA Huheey, J. E., Keiter, E. A. and Keiter, R. L., Inorganic Chemistry: Principles of structure and Reactivity, 4th ed, HarperCollinsCollege, 1993 Shriver, D.F., Atkins, P. W., Inorganic Chemistry 3rd ed, W. H. Freeman and company, 1999 Taro Saito, Inorganic Chemistry-online, Iwanami Shoten & Introductory Chemistry Group, 2006 Ismunandar, I Nyoman Marsih, Catatan Kuliah KI 3231, ITB, 2005

9 Partikel Penyusun atom
Elektron(e) me = 9,11x10-31Kg Proton(p) mp = 1,67x10-27 Kg Netron(n) mn = mp Foton Partikel a, b dan g

10 MODEL ATOM Bohr lintasan Kuantum orbital
Persamaan Schrodinger untuk Atom H: perkalian fungsi radial dan Fungsi sudut

11 Rnl(r)= f(r)(Z/ao)3/2e-r/2
Fungsi radial Bergantung pada r Rnl(r)= f(r)(Z/ao)3/2e-r/2 dengan ao = jari-jari Bohr = 0,53A dan r = 2Zr/n ao diperoleh n l f(r) 1 0 2 2 0 (1/2V2)(2-r) 2 1 (1/2V6)r dst. Fungsi radial tidak punya makna, Yang punya arti fisik adalah fungsi distribusi radial yaitu keboleh jadian menemukan elektron

12 Fungsi radial

13 Fungsi distribusi radial
Prakt-1 menggambar Fungsi radial dan fungsi distribusi radial

14 Fungsi sudut Ylml(, )= (1/4p)1/2 y (, ) Bergantung pada sudut  
l ml y (, ) 0 0 1 /2 cos /2 sin e +i Shriver Table 1.2 hal 13 Fungsi sudut menggambarkan bentuk orbital

15 Bentuk orbital

16 Prakt-2 menggambar orbital atom

17 Atom berelektron banyak
Elektron terdistribusi dalam orbital mengikuti aturan Aufbau dan Pauli menghasilkan ‘konfigurasi elektron’ Elektron saling berinteraksi menghasilkan efek tolakan, sehingga elektron ‘luar’ merasakan efek tarikan inti lebih rendah dari elektron ‘dalam’ Muatan inti yang dirasakan disebut Z eff

18 Urutan pengisisan orbital
Tingkat energi orbital 3d dan 4s hampir sama

19 Atom H vs atom polielektron
Antaraksi antar elektron (efek perisai) Tingkat energi orbital berubah

20 Muatan inti efektif

21 EFEK PERISAI (S) Efek perisai pada Li < Rb

22 Aturan Slater- memperkirakan nilai S
Tuliskan konfigurasi elektron sesuai urutan (1s) (2s,2p) (3s,3p) (3d) (4s,4p) …..dst elektron dikanan kelompok ns,np tidak memberi sumbangan pada S elektron pada ns,np masing-masing menyumbang 0,35 elektron di (n-1) masing masing menyumbang 0,85 elektron di (n-2) dst masing-masing menyumbang 1,0 Bila elektron ada pada nd atau nf maka aturan d) dan e) menjadi semua elektron di kiri nd atau nf menumbang 1,0

23 Cara perhitungan N ( Z= 7), konfigurasi elektron (1s2) (2s2 2p3)
S = (2 x 0,85) + (4 x 0,35) = 3,1 Zeff = 7- 3,1 = 3,9 Zn (Z = 30) (1s2) (2s2,2p6) (3s2,3p6) (3d10) (4s2) Satu elektron lepas dari orbital 4s S = (10 x 1) + (18 x 0,85) + (1 x 0,35) = 25,65 Zeff = ,65 = 4,35 Satu elektron lepas dari orbital d S = (18 x 1) + (9 x 0,35) = 21,15 Zeff = ,15 = 8,85 Maka ketika Zn terionisasi, elektron yang dilepaskan pasti dari 4s dan bukan dari 3d.

24 Latihan Hitung muatan inti efektif untuk
Li(Z=3), Na(Z=11), K(Z=19), Rb(Z=37) Li(Z=3), Be(Z=4), B(Z=5), C(Z=6), N(Z=7), O(Z=8), F(Z=9), Ne(Z=10) Dari hasil yang diperoleh simpulkan Kecenderungan unsur dalam satu golongan Dan dalam satu perioda

25 Kesimpulan

26 STRUKTUR PADATAN SEDERHANA

27 Sistem kristal

28 Kubus bcc fcc

29 Kubus sederhana, bcc

30 Bidang kristal

31 Bidang kristal

32 Struktur terjejal hcp ccp

33 Lubang pada struktur terjejal

34 Lubang pada fcc

35 Struktur logam pada 25oC, 1 atm
hcp Be, Cd, Co, Mg, Ti, Zn fcc Ag, Al, Au, Ca, Cu, Ni, Pb, Pt bcc Ba, Cr, Fe, W, logam alkali

36 Paduan logam Kriteria terbentuknya paduan logam:
Perbedaan jari-jari unsur tidak lebih dari 15% Struktur kristalnya sama/compatible Memiliki kemiripan karakter elektropositif

37 Paduan logam Struktur Na & K sama, tetapi beda jar-jari ~ 19%,
jadi tidak mungkin terbentuk paduan logam alkali Cu 1,28A & Ni 1,25A, strukturnya fcc terbentuk paduan logam dengan berbagai komposisi Zn 1,37A, struktur hcp bukan fcc Bisa terbentuk paduan logam dengan Cu Pada komposisi terbatas

38 Struktur padatan ionik
CsCl, CaS, CsCN, CuZn Cesium klorida CaF2, BaCl2, HgF2, PbO2 Fluorite NiAs, NiS, FeS, CoS Nikel Arsenida CaTiO3, BaTiO3 Perovskite NaCl, LiCl, KBr, AgCl, CaO, TiO Garam batu TiO2, MnO2, NiF2 Rutile ZnS, CdS, HgS Sphalerite/zinc blende ZnS, ZnO, SiC, NH4F Wurzite

39 Struktur padatan ion 1:1 dan 1:2

40 Struktur NaCl

41 Struktur ZnS

42 Struktur CaF2

43 Penentuan Struktur

44 Kovalen vs ionik

45 Aturan Fayans i. Potensial ionik (perbandingan muatan dan ukuran kation ) besar, makin bersifat kovalen Li+ = 17 Be2+ = 64 B3+ = 150 Na+ = 10 Mg2+ = 31 Al3+ = 60 K+ = 8 Ca2+ = 20 Ga3+ = 48 muatan kation harus besar dan ukuran kation harus kecil

46 Aturan Fayans ii. Muatan anion besar dan ukuran anion juga besar, ini menunjukkan sifat LUNAK yang berarti anion ini mudah dibentuk atau mudah dipolarisasikan. Contoh I-, Se2- dan Te2- (ukurannya besar) sedangkan As3- dan P3- menunjukkan muatannya besar; anion tersebut lebih bersifat kovalen

47 Aturan Fayans iii. konfigurasi elektron kation. Logam transisi lebih mudah mempolarisasikan bila dibandingkan dengan logam alkali atau alkali tanah. Contoh Hg2+ (r = 102 pm) lebih bersifat kovalen sedangkan Ca2+ (r = 100 pm) lebih bersifat ionik.

48 Akibat karakter kovalen
Titik lebur senyawa ion MENURUN Efek ukuran kation BeCl2 405oC Ca Cl2 772oC Efek muatan NaBr 755oC MgBr2 700oC AlBr3 98oC Efek ukuran anion LiF 870oC LiCl 613oC LiBr 547oC LiI 446oC Efek konfigurasi CaCl2 772oC HgCl2 276oC

49 Akibat karakter kovalen
Kelarutan Menurun Ksp AgF larut AgCl 10-10 AgBr 10-13 AgI

50 STRUKTUR MOLEKUL

51 RUMUS STRUKTUR

52 Latihan: Gambarkan struktur

53 Geometri pasangan elektron bebas

54 Geometri molekul

55 Ikatan sigma dan pi

56 Geometri molekul

57 polar-nonpolar Bergantung pada elektronegativitas

58 Molekul polar-nonpolar

59 Teori Ikatan Valensi

60 Hibridisasi

61 molekul sederhana vs raksasa

62 Struktur silikat

63 Struktur zeolit (aluminium silikat)

64 Struktur Logam-oksida
ReO3 TiO2 Rutile

65 Struktur spinel- perovskit

66 Struktur MoS2

67 Struktur Superkonduktor
Cluster MxMo6X8 (M = Pb, Sn, and Cu; X = S, Se, and Te),

68 Kimia Koordinasi

69 Struktur Kompleks

70

71

72

73

74

75

76

77

78 Struktur kompleks tetrahedral

79 Struktur kompleks segi empat datar

80 Cara kimia untuk menentukan isomer cis-trans.

81 Koordinasi-5 A Berry pseudorotation in which a) a trigonal-bipyramidal [Fe(CO)5] distorts into b) square-pyramidal isomer and then c) becomes trigonal-bipyramidal again, but initially equatorial carbonyl now axial

82 Koordinasi-5 [Ni(CN)5]3- piramid segi empat
[Ni(CN)5]3- trigonal bipiramid

83 Koordinasi-6 [Sc(OH2)6]3+ (d3), [Mo(CN)6]3- (d6), [Fe(CN)6]3- (d5), [RhCl6]3-(d6).

84 Isomer Koordinasi-6

85 Distorsi pada kompleks Koordinasi-6
dan (b) distorsi tetragonal (D4h) (c ) rhombic (D2h) , dan (d) Distorsi Trigonal (D3h) menuju prisma trigonal dengan rotasi 60o lanjut pada muka sesuai arah panah.

86 kompleks prisma trigonal

87 kompleks prisma trigonal
[Re(S2C2(CF3)2)3] tris(Maleotriflouromethyldithiolato)rhenium(VI)

88 Kompleks dengan bil koordinasi > 6
[ReH9]2- D3h [Ce(NO3)]62- C.N. = 12

89 Kompleks berinti banyak
tembaga(II) acetat dimer Kompleks Fe-S pada biokimia sebagai model electron-transfer agents (c) Hg2Cl2, Hg-Hg (d) [Mn2(CO)10]

90 senyawa organometalik karbonil

91 Struktur senyawa organometalik
Me4Li4

92 Struktur senyawa organometalik

93 senyawa organometalik sandwich