Senyawa Koordinasi

Senyawa koordinasi adalah senyawa kimia yang terdiri dari ion kompleks dan ion-ion lainnya, di mana ion kompleks tersebut terbentuk dari ikatan koordinasi antara ion logam pusat dengan ligan-ligan yang mengelilinginya. Senyawa ini memiliki karakteristik unik dan sifat yang berbeda dibandingkan dengan senyawa ionik atau kovalen biasa.

Ion kompleks adalah ion yang terbentuk dari suatu kation tunggal (biasanya ion logam transisi) yang terikat langsung pada beberapa anion atau molekul netral. Senyawa koordinasi memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang, termasuk katalisis, ilmu bahan, dan obat-obatan.

Struktur Ion Kompleks

Dalam pembentukan ion kompleks, ion logam transisi bertindak sebagai ion pusat, seangkan anion atau molekul netral yang diikatnya dikenal sebagai ligan. Jadi, suatu ion kompleks terdiri atas satu ion pusat dan ligan-ligannya. Secara umum penulisan ion kompleks adalah sebagai berikut.

dimana:
L : ion pusat (ion logam transisi)
X : ligan
m : bilangan koordinasi
n : muatan ion  kompleks (disebut pula bilangan oksidasi ion kompleks)

contoh

Ion kompleks [Fe(CN)₆]^4-
sebagai ion pusat adalah ion Fe²⁺
sebagai ligannya adalah ion CN^–
muatan ion kompleks : 4-
bilangan koordinasi : 6

Ion Kompleks [Zn(NH₃)₄]²⁺
sebagai ion pusat adalah ion Zn²⁺
sebagai ligannya adalah ion molekul NH₃
muatan ion kompleks : 2+
bilangan koordinasi : 4

Ligan

Menurut teori ikatan valensi, ikatana antara ion pusat (ion logam transisi) dengan ligannya merupakan ikatan kovalen koordinasi dengan ligan sebagai penyumbang elektron (bertindak sebagai basa menurut Lewis), sedangkan ion pusat (ion logam transisi) menyiapkan orbital kosong untuk menerima pasangan elektron (bertindak sebagai asam menurut Lewis). Jadi, ligan harus mempunyai pasangan elektron bebas.

Berdasarkan jumlah elektron yang disumbangkan oleh ligan maka dikenal beberapa jenis ligan, antara lain:

ligan unidentat (monodentat)

Ligan monodentat adalah ligan-ligan yang hanya dapat menyumbangkan satu pasang elektron pada ion pusat.

contoh
F^–          : fluoro
Cl^–        : kloro
OH^–      : hidrokso
CN^–       : siano
S₂O₃^2-  : tiosulfato

NH₃      : amin
H₂O     : akua

ligan bidentat

Ligan bidentat adalah ligan-ligan yang dapat menyumbang dua pasang elektron pada ion pusat.

contoh
H₂N – CH₂ – CH₂ – NH₂    :    etildiamin (dalam rumus ion kompleks disingkat en)

ion oksalat

dimetilglioksim (DMG)

ligan polidentat

Ligan polidentat adalah ligan-ligan yang dapat menyumbang lebih dari dua pasang elektron pada ion pusat.
contoh

Etilendiamintetra asetat (EDTA)

Tiap molekul EDTA menyumbangkan sekaligus enam elektron (heksadentat) pada ion pusat.
Ligan bidentat atau polidentat mempunyai struktur yang cukup panjang sehingga ligan-ligan ini dapat melengkung untuk mengarahkan dua atau lebih elektronnya pada satu ion pusat.
Berdasarkan ligan yang diikat oleh ion pusat dalam ion kompleks maka dikenal dua macam ion kompleks, yaitu:

(1)  Ion kompleks posiitif

         Ion kompleks positif terbentuk dari ion pusat yang berikatan dengan ligan bermolekul netral, seperti H₂O atau NH₃ sehingga ion kompleks yang terbentuk bermuatan positif.

contoh
[Cu(H₂O)₄]²⁺
[Zn(NH₃)₄]²⁺
[Co(NH₃)₆]³⁺

(2)   Ion kompleks negatif

Ion kompleks negatif terbentuk dari ion pusat berikatan dengan ligan yang merupakan ion negatif, seperti CN^–; OH^–; Cl^– dan lainnya sehingga ion kompleks yang terbentuk bermuatan negatif.

Bilangan Koordinasi

Bilangan koordinasi menyatakan junmlah ligan yang dapat diikat oleh ion pusat. Pada umumnya bilangan koordinasi besarnya dua kali bilangan oksidasi tertinggi ion pusatnya.

 Contoh

1. [Ag(NH₃)₂]          :     bilangan oksidasi ion pusat (Ag) adalah 1 maka bilangan koordinasi sama dengan 2
2. [Cu(NH₃)₄]²⁺       :     bilangan oksidasi ion pusat (Cu) adalah +1 dan +2 maka bilangan koordinasi = 2 kali bilangan oksidasi tertinggi,  2 x 2 = 4
3. [Fe(CN)₆]^3-          :     bilangan koordinasi ion pusat (Fe) adalah +2 dan +3, maka bilangan koordinasi = 2 x bilangan oksidasi tertinggi yaitu 2 x 3 = 6
4. [Fe(CN)₆]^4-          :     bilangan oksidasi ion pusat Fe adalah +2 dan +3 maka bilangan koordinasi = 2 x bilangan oksidasi tertinggi yaitu 2 x 6 = 6

Muatan Ion Kompleks

Muatan ion kompleks sama dengan jumlah muatan ion pusat dengan seluruh ligan-ligannya.

• apabila ligan itu berupa molekul (H2O); NH3; CO) maka muatan ion kompleks sama dengan muatan ion pusatnya
• apabila ligan yang menyusun ion kompleks bermuatan maka muatan ion kompleks sama dengan jumlah muatan ion pusat dengan ligan-ligannya.

contoh 1
Tulislah rumus ion kompleks yang terdiri dari ion pusat Al³⁺, ligan molekul air dan ion OH^–, bilangan koordinasi 6, dan muatan ion kompleks -1.

contoh 2
Tentukan rumus ion kompleks yang terdiri dari ion pusat Cr³⁺, dua ligan Cl^– dan empat ligan H₂

contoh 3
Tentukan bilangan oksidasi ion pusat dalam ion kompleks berikut:

1. 1. [Co(NH₃)₅Br₂]⁺
   2. [Cr(H₂O)₂Cl₄]^–
   3. [Al(H₂O)₂(OH)₄]^–

Tatanama Ion Kompleks dan Senyawa Kompleks

Tata Nama Ion Kompleks

Penamaan ion kompleks, baik kation ataupun anion, terdiri atas dua bagian yang ditulis dalam satu kata. Bagian pertama menyatakan jumlah dan nama ligan, bagian kedua menyatakan nama ion pusat ditulis dengan angka Romawi dalam tanda kurung.

Penamaan ion kompleks = ligan + ion pusat + bilangan oksidasinya

Ligan

Nama ligan yang berupa ion mendapat akhiran “O”.

Bila nama anion yang berakhiran -ida menjadi ligan maka akhiran ini diganti dengan -O, sedangkan anion dengan nama berakhiran -it atau -at menjadi ligan maka akhiran ini diganti dengan -ito atau -ato.

Ligan-ligan yang berupa molekul netral penamaannya sama dengan molekul netralnya (tidak mempunyai nama khusus).
H₂O : akua (akuo)
NH₃ : amin
H₂N – CH₂ – CH₂ – NH₂ : etilendiamin
Bila terdapat lebih dari satu ligan senama maka jumlah ligan dinyatakan dengan awalan angka dalam bahasa Yunani, yaitu:
1 = mono
2 = di
3 =  tri
4 = tetra
5 = penta dan seterusnya.

Bila dalam nama ligan sudah terdapat kata yang menyatakan angka di, tri, tetra, dan seterusnya maka jumlahnya dinyatakan dengan awalan:
bis–         : untuk 2
tris–         : untuk 3
tetrakis– : untuk 4 dan seterusnya
misalnya: senyawa kompleks, mengandung dua buah ligan etilendiamin maka diberi nama bis (etilendiamin).

Bila terdapat lebih dari satu jenis ligan maka urutan penulisannya berdasarkan urutan abjad dari nama ligan tersebut.

contoh

Ion Pusat

Nama ion pusat pada anion kompleks (bermuatan negatif) harus menggunakan nama IUPAC (nama kimia) dan diberi akhiran “at”.

Contoh

Nama ion pusat pada kation kompleks (bermuatan positif) menggunakan nama sama dengan nama biasa dari ion pusat itu

Contoh

Jadi penamaan ion kompleks secara lengkap adalah sebagai berikut. “Baik kation maupun anion terdiri atas dua bagian yang ditulis dalam satu kata yaitu bagian pertama menyatakan jumlah dan nama ligannya, sedangkan bagian kedua menyatakan nama ion pusat dan bilangan oksidasinya (bilangan oksidasi ion pusat ditulis dengan angka Romawi dalam tanda kurung”.

Contoh

[Fe(CN)₆]^4-
Ligan         :
nama ligan siano
Jumlah ligan 6
Jadi Nama ligannya: heksasiano
ion pusat  :
nama ion pusat ferat
bilangan oksidasi ion pusat II
Jadi nama ion pusat ferat (II)
Jadi nama lengkap: heksasianoferat (II)

[Ag(CN)₂]^–
Ligan         :
nama ligan siano
jumlah ligan 2
nama ligan lengkap disiano
ion pusat  :
nama ion pusat argentat
bilangan oksidasi ion pusat I
nama ion pusat argentat (I)
Jadi nama lengkap: disianoargentat (I)
[Cu(NH₃)₄]²⁺
Ligan         :
nama ligan amin
jumlah ligan empat
nama ligan lengkap tetramin
ion pusat  :
nama ion pusat tembaga
bilangan oksidasi ion pusat II
nama ion pusat tembaga (II)

Jadi nama lengkap: tetramintembaga (II)

Tatanama Senyawa Kompleks (senyawa koordinasi)

Senyawa kompleks adalah senyawa yang mengandung ion kompleks. Tata nama senyawa kompleks sama seperti tata nama senyawa ion pada umumnya, yaitu nama kation disebut lebih dahulu sebelum anion.