Bagaimana pembentukan ion kompleks? Sebelumnya kita telah belajar bahwa ion logam dalam larutan berair akan terhidrasi. Yaitu, dikelilingi oleh air seperti cangkang. Biasanya empat atau enam molekul air. Ion terhidrasi adalah salah satu jenis dari ion kompleks (atau, hanya, kompleks), terbentuk antara ion pusat logam dan satu atau lebih ligan di sekitar molekul atau ion yang mengandung setidaknya satu pasangan elektron, seperti [Al(H2O)6]3+ .
Salah satu ion kompleks dari logam dan ligan terbentuk karena interaksi asam-basa dari Lewis . Ion
logam bermuatan positif sebagai asam Lewis, dan ligan, dengan satu atau lebih pasangan elektron bebas, bertindak sebagai basa Lewis. Ion logam seperti Cu2+ atau Ru3+, memiliki kecenderungan terbesar untuk bertindak sebagai asam Lewis, dan akibatnya, mereka memiliki kecenderungan besar untuk membentuk ion kompleks.
Penambahan amonia ke larutan ion Cu2+ terhidrasi {[Cu(H2O)6]2+}. Karena merupakan basa yang lebih kuat dari H2O, amonia menggantikan molekul air dalam ion terhidrasi dan membentuk ion [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Pembentukan kompleks [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ disertai dengan perubahan warna dramatis, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Perubahan larutan dari biru terang {[Cu(H2O)6]2+} dengan karakteristik biru-violet dari ion [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ .
Penggantian molekul air dari {[Cu(H2O)6]2+} oleh amonia terjadi dalam langkah-langkah berurutan. Pertama, menghilangkan molekul air terikat Cu2+ . Secara sederhana, bisa ditulis reaksi kesetimbangannya sebagai berikut:
Cu2+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)]2+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)2]2+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)3]2+(aq)+NH3(aq)⇌[Cu(NH3)]2+(aq)K1⇌[Cu(NH3)2]2+(aq)K2⇌[Cu(NH3)3]2+(aq)K3⇌[Cu(NH3)4]2+(aq)K4(17.3.1)
Jumlah total dari reaksi bertahap merupakan persamaan keseluruhan untuk pembentukan ion kompleks: Ion Cu2+ terhidrasi berisi enam ligan H2O, tetapi ion kompleks yang dihasilkan hanya mengandung empat ligan NH3, bukan enam.
Cu2+(aq)+4NH3(aq)⇌[Cu(NH3)4]2+(aq)
Konstanta kesetimbangan untuk pembentukan ion kompleks dari ion terhidrasi disebut konstanta pembentukan (Kf). Kesetimbangan konstan untuk Kf memiliki bentuk umum yang sama seperti konstanta kesetimbangan lainnya. Dalam hal ini, adalah sebagai berikut:
Kf=[[Cu(NH3)4]2+][Cu2+][NH3]4=2.1×1013=K1K2K3K
Air, cairan murni, tidak muncul secara eksplisit dalam konstanta kesetimbangan, dan Cu2+(aq) ion terhidrasi direpresentasikan sebagai Cu2+ untuk kesederhanaan. Adapun keseimbangan apapun, semakin besar nilai konstanta kesetimbangan (dalam hal ini, Kf), menjadi lebih stabil. Dengan Kf = 2.1 × 1013, ion kompleks [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ sangat stabil. Konstanta pembentukan untuk beberapa ion kompleks umum tercantum pada Tabel berikut:
Konstanta Pembentukan beberapa ion kompleks di Solusi berair (aquous solution)*
Demikian step by step pembentukan ion kompleks. Baca juga bentuk geometri ion kompleks.
Salah satu ion kompleks dari logam dan ligan terbentuk karena interaksi asam-basa dari Lewis . Ion
logam bermuatan positif sebagai asam Lewis, dan ligan, dengan satu atau lebih pasangan elektron bebas, bertindak sebagai basa Lewis. Ion logam seperti Cu2+ atau Ru3+, memiliki kecenderungan terbesar untuk bertindak sebagai asam Lewis, dan akibatnya, mereka memiliki kecenderungan besar untuk membentuk ion kompleks.
Contoh Pembentukan Ion Kompleks
Penambahan amonia ke larutan ion Cu2+ terhidrasi {[Cu(H2O)6]2+}. Karena merupakan basa yang lebih kuat dari H2O, amonia menggantikan molekul air dalam ion terhidrasi dan membentuk ion [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Pembentukan kompleks [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ disertai dengan perubahan warna dramatis, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Perubahan larutan dari biru terang {[Cu(H2O)6]2+} dengan karakteristik biru-violet dari ion [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ .
 |
| Pembentukan ion kompleks |
Kredit gambar:
Untuk keterangan lebih lengkap, lihat https://www.youtube.com/watch?v=IQNcLH6OZK0.
Untuk keterangan lebih lengkap, lihat https://www.youtube.com/watch?v=IQNcLH6OZK0.
Konstanta Pembentukan
Penggantian molekul air dari {[Cu(H2O)6]2+} oleh amonia terjadi dalam langkah-langkah berurutan. Pertama, menghilangkan molekul air terikat Cu2+ . Secara sederhana, bisa ditulis reaksi kesetimbangannya sebagai berikut:
Cu2+(aq)+4NH3(aq)⇌[Cu(NH3)4]2+(aq)
Konstanta kesetimbangan untuk pembentukan ion kompleks dari ion terhidrasi disebut konstanta pembentukan (Kf). Kesetimbangan konstan untuk Kf memiliki bentuk umum yang sama seperti konstanta kesetimbangan lainnya. Dalam hal ini, adalah sebagai berikut:
Kf=[[Cu(NH3)4]2+][Cu2+][NH3]4=2.1×1013=K1K2K3K
Air, cairan murni, tidak muncul secara eksplisit dalam konstanta kesetimbangan, dan Cu2+(aq) ion terhidrasi direpresentasikan sebagai Cu2+ untuk kesederhanaan. Adapun keseimbangan apapun, semakin besar nilai konstanta kesetimbangan (dalam hal ini, Kf), menjadi lebih stabil. Dengan Kf = 2.1 × 1013, ion kompleks [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ sangat stabil. Konstanta pembentukan untuk beberapa ion kompleks umum tercantum pada Tabel berikut:
Konstanta Pembentukan beberapa ion kompleks di Solusi berair (aquous solution)*
| Ion Kompleks | Persamaan setimbang | Kf | |
|---|---|---|---|
| *Dalam konstanta pembentukan
Sumber data: Lange’s Handbook of Chemistry, 15th ed. (1999).
| |||
Kompleks Amonia
|
[Ag(NH3)2]+
|
Ag+ + 2NH3 ⇌ [Ag(NH3)2]+
|
1.1 × 107
|
[Cu(NH3)4]2+
|
Cu2+ + 4NH3 ⇌ [Cu(NH3)4]2+
|
2.1 × 1013
| |
[Ni(NH3)6]2+
|
Ni2+ + 6NH3 ⇌ [Ni(NH3)6]2+
|
5.5 × 108
| |
Kompleks Sianida
|
[Ag(CN)2]−
|
Ag+ + 2CN− ⇌ [Ag(CN)2]−
|
1.1 × 1018
|
[Ni(CN)4]2−
|
Ni2+ + 4CN− ⇌ [Ni(CN)4]2−
|
2.2 × 1031
| |
[Fe(CN)6]3−
|
Fe3+ + 6CN− ⇌ [Fe(CN)6]3−
|
1 × 1042
| |
Kompleks Hidroksida
|
[Zn(OH)4]2−
|
Zn2+ + 4OH− ⇌ [Zn(OH)4]2−
|
4.6 × 1017
|
[Cr(OH)4]−
|
Cr3+ + 4OH− ⇌ [Cr(OH)4]−
|
8.0 × 1029
| |
Kompleks Halida
|
[HgCl4]2−
|
Hg2+ + 4Cl− ⇌ [HgCl4]2−
|
1.2 × 1015
|
[CdI4]2−
|
Cd2+ + 4I ⇌ [CdI4]2−
|
2.6 × 105
| |
[AlF6]3−
|
Al3+ + 6F− ⇌ [AlF6]3−
|
6.9 × 1019
| |
Kompleks lain
|
[Ag(S2O3)2]3−
|
Ag+ + 2S2O32− ⇌ [Ag(S2O3)2]3−
|
2.9 × 1013
|
[Fe(C2O4)3]3−
|
Fe3+ + 3C2O42− ⇌ [Fe(C2O4)3]3−
|
2.0 × 1020
| |
Demikian step by step pembentukan ion kompleks. Baca juga bentuk geometri ion kompleks.
Terima kasih
