laporan Praktikum Kimia Anorganik 2 - Pembuatan Senyawa Koordinasi, [Ni(NH3)6]I2

       I.            Nomor Percobaan     : 4

    II.            Nama Percobaan      : Pembuatan Senyawa Koordinasi, [Ni(NH₃)₆]I₂

 III.            Tujuan Percobaan     : Mempelajari pembuatan senyawa koordinasi [Ni(NH₃)₆]I₂

IV.              Dasar Teori

Dalam ilmu kimia, kompleks atau senyawa koordinasi merujuk pada molekul atau entitas yang terbentuk dari penggabungan ligan dan ion logam. Dulunya, sebuah kompleks artinya asosiasi reversibel dari molekul, atom, atau ion melalui ikatan kimia yang lemah. Pengertian ini sekarang telah berubah. Beberapa kompleks logam terbentuk secara irreversibel, dan banyak di antara mereka yang memiliki ikatan yang cukup kuat

Senyawa-senyawa kompleks telah diketahui - walaupun saat itu belum sepenuhnya dimengerti - sejak awal ilmu kimia, misalnya Prussian blue dan Tembaga(II) sulfat. Terobosan penting terjadi saat kimiawan Jerman Alfred Werner, mengusulkan bahwa ion kobalt(III) memiliki enam ligan dalam struktur geometri oktahedral. Dengan teori ini, para ilmuwan dapat mengerti perbedaan antara klorida koordinasi dan klorida ionik pada berbagai isomer-isomer kobalt amina klorida, dan menjelaskan kenapa senyawa ini memiliki banyak isomer, yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan. Werner juga menggolongkan senyawa kompleks ini kepada beberapa isomer optis, mematahkan teori bahwa hanya senyawa karbon yang memiliki sifat khiralitas.

Pada dasarnya, dalam menamai sebuah senyawa kompleks:

1.      Dalam menamai sebuah ion kompleks, ligan disebutkan sebelum ion logam

2.      Nama-nama ligan dituliskan sesuai urutan alfabetis. (awalan yang menunjukkan jumlah tidak memengaruhi urutan alfabetis)

·         Berikan awalan pada ligan-ligan sesuai jumlahnya. Ligan-ligan monodentat memiliki awalan : di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-, dst. sesuai jumlahnya. Ligan-ligan polidentat diberi awalan bis-, tris-, tetrakis-, dst.

·         Ligan anion diakhiri dengan huruf 'o', misalnya sulfat menjadi sulfato, dan jika anion tersebut memiliki akhiran -ida, maka akhiran tersebut dihilangkan misalnya sianida menjadi siano.

·         Ligan netral diberikan nama umumnya, kecuali amina untuk NH₃, aqua atau aquo untuk H₂O, karbonil untuk CO, dan nitrosil untuk NO

3.      Tuliskan nama ion/atom pusat. Jika ion kompleks tersebut merupakan sebuah anion, nama atom pusat diakhiri dengan -at, dan menggunakan nama Latinnya. Jika tidak, maka atom pusat dituliskan dengan nama umumnya dalam bahasa Indonesia. Jika diperlukan, tulis bilangan oksidasinya dalam angka romawi (atau 0), dalam tanda kurung

4.      Jika kompleks tersebut merupakan senyawa ion, tuliskan nama kation sebelum nama anion dipisahkan dengan spasi. Jika kompleks tersebut merupakan ion bermuatan, tuliskan kata "ion" sebelum nama kompleks tersebut

Contoh:

[NiCl₄]²⁻ → ion tetrakloronikelat(II)

[CuNH₃Cl₅]³⁻ → ion aminapentaklorokuprat(II)

[Cd(en)₂(CN)₂] → disianobis(etilendiamin)kadmium(II)

[Co(NH₃)₅Cl]SO₄ → pentaaminaklorokobalt(III) sulfat

Reaksi pengkompleksan dengan suatu ion logam, melibatkan penggantian satu molekul pelarut atau lebih yang terkoordinasi, dengan gugus-gugus nukleofilik lain. Gugus-gugus yang terikat pada ion pusat, disebut ligan, dan dalam larutan air, reaksi dapat dinyatakan oleh persamaan:

              M(H₂O)_n + L = M (H₂O)_(n-1) L + H₂O

Disini ligan (L) dapat berupa sebuah molekul netral atau sebuah ion bermuatan, dengan penggantian molekul-molekul air berturut-turut selanjutnya dapat terjadi, sampai terbentuk kompleks ML_n; n adalah bilangan koordinasi dari logam itu, dan menyatakan jumlah maksimum ligan monodentat yang dapat terikat padanya.

Ligan dapat dengan baik diklassifikasikan atas dasar banyaknya titik-lekat kepada ion logam. Begitulah, ligan-ligan sederhana, seperti ion-ion halida atau molekul-molekul H₂O atau NH₃, adalah monodentat,  yaitu ligan itu terikat pada ion logam hanya pada satu titik oleh penyumbangan satu pasanagan-elektron-menyendiri kepada logam. Namun, bila molekul atau ion ligan itu mempunyai dua atom, yang masing-masing mempunyai satu pasangan elektron menyendiri, maka molekul itu mempunyai dua atom-penyumbang, dan adalah mungkin untuk membentuk dua ikatan-koordinasi dengan ion logam yang sama; ligan seperti ini disebut bidentat dan sebagai contohnya dapatlah diperhatikan kompleks tris(etilenadiamina) kobalt(III), [Co(en)₃]³⁺. Dalam kompleks oktahedral berkoordinat-6 (dari) kobalt(III), setiap molekul etilenadiamina bidentat terikat pada ion logam itu melalui pasangan elktron menyendiri dari kedua ataom nitrogennya. Ini menghasilkan terbentuknya tiga cincin beranggota-5, yang masing-masing meliputi ion logam itu; proses pembentukan cincin ini disebut penyepitan (pembentukan sepit atau kelat).

Ligan multidentat mengandung lebih dari dua atom-koordinasi per molekul, misalnya asam 1,2-diaminoetanatetraasetat (asam etilenadiaminatetraasetat, EDTA) yang mempunyai dua atom nitrogen-penyumbang dan empat atom oksigen-penyumbang dalam molekul, dapat merupakan heksadentat.

Spesi yang lompleks itu tak mengandung lebih dari satu ion logam, tetapi pada kondisi-kondisi yang sesuai, suatu kompleks binuklir, yaitu kompleks yang mengandung dua ion logam, atau bahkan suatu komleks polinuklir, yang mengansung lebih dari dua ion logam, dapat terbentuk. Begitulah, interaksi antar ion Zn²⁺ dan Cl^- dapat menimbulkan pembentukan kompleks binuklir, misalnya [Zn₂Cl₆]2- disamping spesi seederhana seperti ZnCl₃^- dan ZnCl₄^2-. Pembentukan kompleks binuklir dan polinuklir jelas akan lebih diuntungkan oleh konsentrasi yang tinggi ion logam itu; jika yang terakhir ini berada sebagai konstitusi runutan dari larutan, kompleks-kompleks polinuklir sangat kecil kemungkinannya akan terbentuk.

Dalam pelaksanaan analisis anorganik kualitatif banyak digunakan reaksi-reaksi yang menghasilkan pembentukan senyawa kompleks. Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari satu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom (ion) pusat itu. Atom pusat ini ditandai oleh bilangan koordinasi yaitu angka bulat yang menunjukan jumlah
ligan (monodentat) yang dapat membentuk kompleks yang stabil dengn satu atom pusat.
Pada kebanyakan kasus, bilangan koordinasi adalah 6, (seperti dalam kasus Fe²⁺,
Fe³⁺, Zn²⁺, Cr³⁺, Co³⁺, Ni²⁺,Cd²⁺) kadang-kadang 4(Cu²⁺, Cu⁺, Pt²⁺), tetapi bilangan 2 (Ag⁺)dan 8 (beberapa ion dari golongan platinum) juga terdapat. Bilangan koordinasi menyatakan jumlah ruangan yang tersedia disekitar atom atau
ion pusat dalam apa yang disebut bulatan koordinasi, yang masing-masingnya
dapat dihuni satu ligan (monodentat). Susunan logam-logam sekitar ion pusat
adalah simetris. Jadi, suatu kompleks dengan atom pusat dengan bilangan
koordinasi 6, terdiri dari ion pusat, dipusat suatu octahedron, sedangkan
keenam ligannya menempati ruang-ruang yang dinyatakan oleh sudut-sudut
octahedron. Bilangan koordinasi 4 biasanya menunjukkan susunan simetrisyang
berbentuk tetrahedron meskipun susunannya datar dimana ion pusat berada dipusat
suatu bujur sangkar dan keempat ionnya menempati keempat sudut bujursangkar
itu.

Ion-ion dan molekul-molekul anorganika sederhana seperti NH₃, CN^-,
Cl^-, H₂Omembentuk ligan modentat yaitu suatu ion atau
molekul menempati salah satu ruang yang tersedia dalam ion pusat dalam bulatan
koordinasi, tetapi ligan bidentat, (seperti ion dipiridil), tridentat dan
tetradentat juga banyak dikenal. Senyawa kompleks yang terdiri dari ligan-ligan
polidentat sering disebut sepit (chelate).     
Rumus dan nama beberapa ion senyawa kompleks adalah sebagai berikut:

[Fe(CN)₆]^4- heksasianoferat(II)        
[Fe(CN)₆]^3- heksasianoferat(III)                  
[Cu(NH₃)₄]²⁺ tetraaminatembaga(II)           
[Cu(CN)₄]^3- tetrasianokuprat(I)       

Dari contoh-contoh diatas, kaidah-kaidah tatanama tampak jelas. Atom pusat
diikuti dengan rumus ligan dengan bilangan indeks stoikiometri. Rumus ini
ditaruh antara tanda kurung siku-siku, dan muatan ionnya ditunjukkan diluar
tanda kurung menurut cara biasa. Bila menyatakan konsentrasi kompleks akan
dipakai tanda kurung tipe{} untuk memnghindari kekacauan. Dalam nama ionnya
mula-mula jumlah ligan lalu nama ligan lalu diikuti nama atom pusat serta
bilangan oksidasinya. G.N Lewis, ketika menguraikan teorinya tentang ikatan kimia yang didasarkan atas pembentukan pasangan electron, menerangkan tentang pembentukan senyawa
kompleks terjadi karena penyumbangan pasangan electron seluruhnya oleh suatu
atom ligan kepada atom pusat. Apa yang disebut ikatan datif ini kadang-kadang
dinyatakan dengan anak panah ynag menunjukan arah penyumbangan electron.

Teori medan ligan yang menyatakan pembentukan senyawa kompleks atas dasar medan
elektrostatik yang diciptakan oleh ligan-ligan koordinasi sekeliling bulatan
sebelah dalamdari atom pusat. Medan ligan menyebabkan penguraian tingkat energi
orbital orbital d atom pusat, uang lalu menghasilkan energi untuk menstabilkan
kompleks itu(energi stabilisasi medan ligan).          

Muatan suatu ion kompleks merupakan jumlah muatan ion-ion yang membentuk
kompleks itu
Ag⁺ + 2CN^- → [Ag(CN)₂]^-                   
Cu²⁺ + 4CN^- → [Cu(CN)₄]^2-
Jika molekul-molekul netral yang terlibat sebagai ligan dalam pembentukan
kompleks, muatan pada ion kompleks ion tetap sama seperti muatan pada atom
pusat:
Ag⁺ + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]⁺               
Ni²⁺ + 6NH₃ → [Ni(NH₃)₆]²⁺              
Kompleks dengan ligan-ligan campuran bisa mempunyai muatan-muatan yang sangat
berbeda-beda:
Co³⁺ + 4NH₃ + 2NO^2- → [Co(NH₃)₄(NO₂)₂]⁺ (positif)        
Co³⁺ + 3NH₃ + 3NO^2- → [Co(NH₃)₃(NO₂)₃] (netral)           
Co³⁺ + 2NH₃ + 4NO^2- → [Co(NH₃)₂(NO₂)₄]^- (negatif)        

Pembentukan kompleks dalam analisis anorganik kualitatif sering dipakai dan
dilihat untuk pemisahan atau identifikasi. Salah satu fenomena yang paling
sering muncul bila ion kompleks yang terbentuk adalah perubahan warna dalam
larutan
Beberapa contoh adalah:     
Cu²⁺ +4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺              
Biru biru tua gelap   
Fe³⁺ + 6F^- → [FeF6]^3-              
Kuning tak berwarna           

Suatu fenomena lain yang penting yang sering terlihat bila kompleks terbentuk
adalah kenaikan larutan; banyak endapan bisa melarut karena pembentukan senyawa
kompleks
AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^-
AgI + 2S₂O₃^2- → [Ag(S2O₃)₂]^3- + I^- 
Pembentukan senyawa kompleks adalah penyebab dari melarutnya endapan dalam
reagensia yang berlebihan:   
AgCN + CN^- → [Ag(CN)₂]^-

      V.          Alat dan Bahan

·         Beker gelas 100 ml

·         Batang pengaduk

·         Corong Hirsch

·         Kertas saring

·         Silinder pengukur 10 ml

·         H₂O₂ 3%

·         Ammonia 1 M

·         Etanol

·         Nikel klorida heksahidrat

·         Potassium iodide

·         Indicator amilum

·         Tabung reaksi dengan label

   VI.          Prosedur Percobaan

1.      Larutkan 1 gr nikel klorida heksahidrat dalam gelas beker yang berisi 5 ml air.

2.      Letakkan gelas beker tersebut dalam almari asap dan tambahkan 10 ml larutan NH₃ pekat 15 M.

3.      Tambahkan ke dalam campuran tersebut 2,6 gr potassium iodide. Biarkan campuran tersebut beberapa menit.

4.      Kumpulkan Kristal yang terbentuk dalam corong Hirsch, cuci 2 kali dengan 2 ml larutan etanol 1:1 dan kemudian tambahkan 2 ml etanol.

5.      Keringkan Kristal di udara terbuka dengan diangin-angin selama beberapa menit.

6.      Pindahkan Kristal-kristal yang telah kering tersebut ke dalam kertas saring.

7.      Pindahkan kelebihan pelarut yang ada dengan menekan atau memampatkan kristal-kristal di antara 2 lembar kertas saring.

8.      Pindahkan hasilnya ke dalam tabung yang telah ditimbang beratnya dan diberi label. Timbang berat tabung beserta isinya dan hitunglah persentase berat yang dihasilkan berdasarkan jumlah nikel klorida heksahidrat yang digunakan.

9.      Lakukan tes pengujian adanya ion nikel dengan cara: larutkan sedikit sample (~0,1 g dalam 0,5 ml air) tambahkan 2 tetes larutan NH₃ (5 M) dan kemudian tambahkan 5 tetes larutan dimetil glioksim, maka akan terbentuk endapan merah strawberry bila larutan mengandung nikel (II).

10.  Lakukan tes pengujian adanya ion iodide dengan cara: larutkan sedikit sample (~0,1 g dalam 0,5 ml air) dan asamkan dengan 2 tetes larutan asam sulfat 5 M kemudian tambahkan larutan H₂O₂ 3%. Ujilah larutan tersebut dengan indicator amilum. Timbulnya warna biru kehitam-hitaman menunjukkan bahwa dalam larutan tersebut mengandung iodine.

   VII.       Hasil Pengamatan

1.      Pengamatan tes pengujian adanya ion nikel:

Kristal ungu + air → larutan biru keunguan + NH₃ → larutan bening, terdapat endapan biru + dimetil glioksim → larutan menjadi berwarna merah strawberry yang menunjukkan adanya Ni.

2.      Persamaan reaksi ionic:

Ni_(s) + 6 H₂O_(l) → [Ni(H₂O)₆]²⁺

Ni²⁺ + 2 NH₃ + 2 H₂O → [Ni(H₂O)₆]²⁺ + 2 OH^-

Ni(OH)₂ + 6 NH₃ → [Ni(NH₃)₆]²⁺ + 2 OH^-

[Ni(NH₃)₆]²⁺ + 2 OH^- + 2 KI → [Ni(NH₃)₆]I₂ + KOH

3.      Pengamatan tes pengujian adanya ion iodide:

Kristal ungu + air → larutan keruh, berwarna biru keunguan + H₂SO₄ → larutan bening, ada endapan ungu + amilum → larutan biru kehitaman, endapan biru.

4.      Persamaan reaksi:

[Ni(NH₃)₆]I₂ + H₂O + H₂SO₄ → [Ni(NH₃)₆] + 2 I^- + H₂SO₄ + H₂O

H₂O₂ + 2 I^- + 2 H⁺ → I₂ + 2 H₂O

5.      Massa kompleks: 0,64 g

Mengapa diperlukan penambahan larutan asam sulfat untuk tes pengujian ion iodide?

Asam sulfat pada uji iodide ditambahkan agar larutan berada dalam suasana asam dan juga bertindak sebagai katalisator yaitu untuk mempercepat pelepasan iod pada saat penambahan H₂O₂.

6.      Mengapa diperlukan penambahan larutan ammonia untuk tes pengujian ion nikel?

Karena endapan merah nikel dimetil glioksim lebih cepat terbentuk dalam suasana basa + ammonia.

VIII.       Pembahasan

Pembentukan senyawa kompleks adalah salah satu karakteristik logam transisi. Logam transisi pada senyawa [Ni(NH₃)₆]I₂ adalah logam Ni. Senyawa kompleks [Ni(NH₃)₆]I₂ ini didapat dengan mereaksikan nikel sulfat heksahidrat dengan larutan ammonia pekat kemudian ditambah dengan larutan KI.

Nikel sulfat heksahidrat merupakan zat padat berwarna hijau. Awalnya, padatan ini dilarutkan dahulu dalam air, yang menghasilkan larutan berwarna hijau. Ditambahkan ammonia maka larutan menjadi berwarna biru. Lalu ditambah KI maka larutan menjadi ungu dan terbentuk endapan. Endapan yang terbentuk berwarna ungu ini kemudian dibilas larutan etanol dan ditambahkan etanol.

Penambahan etanol pada endapan ini bertujuan agar endapan yang didapat merupakan kristal murni. Etanol disini befungsi sebagai pelarut. Etanol memiliki titik didih rendah sehingga udah menguap dan mengakibatkan mudah tebentuknya kristal. Selain itu, etanol tidak bereaksi dengan endapan yang didapatkan.

Pada uji nikel, ke dalam kristal [Ni(NH₃)₆]I₂ yang terlebih dulu dilarutkan dalam air ditambahkan larutan ammonia dan dimetil glioksim. Endapan yang dihasilkan dari reaksi ini adalah endapan berwarna merah strawberry. Endapan merah strawberry ini menunjukkan adanya ion nikel dalam larutan itu. Endapan merah ini terbentuk dari larutan yang tepat basa dengan ammonia. Jadi, fungsi penambahan ammonia adalah agar larutan berada dalam suasana basa. Endapan ini adalah Ni(C­₄H₇N₂O₂)₃.

Untuk uji iodide, dilakukan dengan penambahan larutan asam sulfat ke dalam endapan [Ni(NH₃)₆]I₂ yang telah dilarutkan ke dalam air terlebih dahulu. Kemudian ditambahkan H₂O₂ dan larutan amilum. Fungsi penambahan asam sulfat adalah agar endapan berada dalam suasana asam, sehingga mudah dioksidasi menjadi iod bebas dengan sejumlah zat pengoksidasi. Larutan amilum berfungsi sebagai indicator. Setelah ditambahkan amilum, terjadi perubahan pada larutan, yaitu berubah warna menjadi biru kehitaman. Warna inilah yang menunjukkan adanya ion iodide pada larutan.

      IX.       Kesimpulan

1.      Logam transisi dalam senyawa [Ni(NH₃)₆]I₂ adalah Ni.

2.      Endapan berwarna merah strawberry pada uji ion nikel menunjukkan adanya ion nikel dalam larutan sample tersebut.

3.      Fungsi penambahan ammonia pekat pada uji nikel adalah agar larutan berada dalam suasana basa.

4.      Larutan berwarna biru kehitaman setelah ditambahkan indicator amilum pada uji iodide menunjukkan adanya ion iodide pada larutan tersebut.

5.      Fungsi penambahan asam sulfat pada uji nikel adalah agar larutan berada dalam suasana asam, sehingga mudah dioksidasi menjadi iod bebas dengan sejumlah zat pengoksidasi.

         X.       Daftar Pustaka

Anonim. Senyawa Koordinasi, (Online), (http://id.wikipedia.org, diakses tanggal 16 Oktober 2011).

Anonim. 2009. Pembuatan Senyawa Kompleks Fe₄[Fe(CN)₆]₃, (Online), (http://kik.php0h.com/cetak.php?id=20, diakses tanggal 16 Oktober 2011).       

Firdaus, Ikhsan. 2009. Pengertian Senyawa Kompleks, (Online), (http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/kompleksometri/pengertian-senyawa-kompleks/, diakses tanggal 16 Oktober 2011).