Teori Orbital Molekul dan Ligan Field Theory PPT
16 likes16,054 views
Teks tersebut membahas teori orbital molekul dan teori medan ligan dalam menjelaskan sifat-sifat senyawa kompleks. Teori orbital molekul mempertimbangkan interaksi elektrostatik dan kovalen antara atom pusat dan ligan, sehingga membentuk orbital molekul baru. Teori medan ligan melihat pengaruh energi orbital logam akibat interaksi dengan ligan. Kedua teori ini berperan penting dalam menjelaskan sifat warna, kemagnetan
![Contoh 1 : [Co(NH3)6]3+
diamagnetic
Cara pengisian ke 18 elektronnya
Pertama, mengisikan 6 pasang
elektron pada orbital-orbital alg,
tul, dan eg
Kedua, mengisikan 6 elektron yang
tersisa pada orbital t2g secara
berpasangan karena kompleks
[Co(NH3)6]3+ merupakan kompleks
dengan medan kuat, harga 10Dq > P
Sifat diamagnetic ion kompleks
[Co(NH3)6]3+ ditunjukkan dengan
berpasangannya semua
elektron yang terdapat pada
orbital molekul kompleks.
Memiliki 18 elektron](https://image.slidesharecdn.com/ppttugaskoorrdinasiiingakhirudin3325150447-171226061048/85/Teori-Orbital-Molekul-dan-Ligan-Field-Theory-PPT-7-320.jpg)
![Cara pengisian 18 elektron
Pertama, mengisikan 6 pasang elektron
pada orbital-orbital alg, tul, dan eg.
kedua, mengisikan 3 elektron yang pada
orbital t2g dan 2 elektron pada
orbital eg* karena ion kompleks[CoF6]3-
merupakan kompleks dengan medan lemah
sehingga menghasilkan high spin,dan
harga 10Dq < P
Ketiga, memasangkan 1 elektron yang
tersisa dengan salah satu elektron tak
berpasangan yang terdapat pada orbital t2g
Sifat paramagnetic ion kompleks [CoF6]3-
ditunjukkan dengan adanya 4
elektron tidak berpasangan pada
orbital molekul kompelks tersebut
Contoh 1 : [CoF6]3-
paramagnetik
Memiliki 18 elektron](https://image.slidesharecdn.com/ppttugaskoorrdinasiiingakhirudin3325150447-171226061048/85/Teori-Orbital-Molekul-dan-Ligan-Field-Theory-PPT-8-320.jpg)
![Kemungkinan elektron berpasangan
atau tidak berpasangan pada orbital d
Pada keadaan dasar ion besi (II) memiliki konfigurasi
elektron [Ar] 4d6 maka setiap elektronnya menempati orbital d
Namun pada senyawa kompleks K4[Fe(CN)6], dalam hal ini
orbital d tidak lagi dalam tingkat energy yang sama, melainkan
ada 2 kemungkinan konfigurasi elektron valensi pada ion besi (II)
Apakah semua elektron valensi pada ion besi (II) berpasangan
atau tidak berpasangan ?](https://image.slidesharecdn.com/ppttugaskoorrdinasiiingakhirudin3325150447-171226061048/85/Teori-Orbital-Molekul-dan-Ligan-Field-Theory-PPT-19-320.jpg)
Teori Orbital Molekul dan Ligan Field Theory PPT
- 1. By Iing Akhirudin TUGAS KIMIA KOORDINASI Teori Orbital Molekul Dan Ligan Field Theory Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Jakarta
- 2. Kelebihan dan KelemahanTeori-Teori Sebelumnya Teori IkatanValensi Kelebihan Dapat menjelaskan interaksi ikatan kovalen antara ligan dan atom pusat yang membentuk orbital hibridisasi Dapat menggambarkan bentuk geometri dari suatu senyawa kompleks Kelemahan Tiadak dapat menjelaskan sifat kemagnetan dari suatu senyawa kompleks Selain itu juga, teori ikatan valensi tidak dapat menjelaskan warna dan kestabilan dari suatu senyawa kompleks Teori Medan Kristal Kelebihan Dapat menjelaskan sebagian besar dari sifat- sifat senyawa ataupun ion kompleks, seperti sifat kemagnetan, kestabilan, dan warna yang terbentuk dari suatu senyawa kompleks Kelemahan mengannggap interaksi antara ion pusat dengan ligan-ligannya hanya merupakan interaksi elektrostatik
- 3. Teori Orbital Molekul Teori orbital molekul mempertimbangkan interaksi elektrostatik dan interaksi kovalenantara atom pusat dengan ligan Orbital-orbital pada atom pusat dengan orbital-orbital dari ligan saling berinteraksi membentuk orbital-orbital molekul baru Orbital-orbital yang terdapat pada atom pusat akan mengalami kenaikkan tingkatan energy tertentu setiap orbitalnya, sehingga memiliki orbital ikatan dan orbital tidak berikatan Orbital-orbital yang mempunyai energi sama/hampir sama atau dapat mengadakan tumpang tindih yang lebih luas, dapat bergabung dan membentuk orbital molekul bonding dan antibonding
- 4. Diagram EnergyYang Dihasilkan Dari F3B.NH3 Pada diagram orbital ini dapat dilihat bahwa pasangan electron bebas yang berasal dari atom N menempati orbital bonding BN (pada energy yang lebih rendah) dan menstabilkan senyawa kompleks tersebut
- 5. Ligan dapat membentuk orbital molekul dengan orbital logam jika posisinya segaris dengan logam, atau berada tepat pada sumbu/garis penghubung ion pusat dan ligan Orbital molekul terbentuk sebagai gabungan/kombinasi dari orbital atom logam dengan orbital atom dari ligan Misalkan pada senyawa kompleks oktahedral, ligan mendekat ke logam sepanjang sumbu x, y, dan z, sehingga orbital simetri σ nya membentuk kombinasi ikatan dan anti-ikatan pada orbital eg (dz2 dan dx2−y2), sedangkan orbital t2g (dxy, dxz dan dyz) yang tersisa menjadi orbital tidak berikatan Beberapa interaksi ikatan dan anti-ikatan yang lemah dengan orbital s dan p logam juga terjadi, sehingga menghasilkan total 6 orbital molekul ikatan dan 6 orbital anti-ikatan
- 6. Proses Pembentukkan Diagram Orbital Pada Senyawa Kompleks Oktahedral Metal valenci orbital merupakan orbital logam atau ion logam pada keadaan bebas atau sebelum ada interaksi dengan ligan ML6 molecular orbital merupakan orbital molekul kompleks octahedral yang melibatkan baik interaksi elektrostatik maupun interaksi kovalen Ligand δ-orbital merupakan orbital- orbital dari ligan sebelum terjadi interaksi dengan orbital-orbital atom logam, disebut juga orbital-orbital kelompok ligan Δo selisih antara energi bonding dan antibonding
- 7. Contoh 1 : [Co(NH3)6]3+ diamagnetic Cara pengisian ke 18 elektronnya Pertama, mengisikan 6 pasang elektron pada orbital-orbital alg, tul, dan eg Kedua, mengisikan 6 elektron yang tersisa pada orbital t2g secara berpasangan karena kompleks [Co(NH3)6]3+ merupakan kompleks dengan medan kuat, harga 10Dq > P Sifat diamagnetic ion kompleks [Co(NH3)6]3+ ditunjukkan dengan berpasangannya semua elektron yang terdapat pada orbital molekul kompleks. Memiliki 18 elektron
- 8. Cara pengisian 18 elektron Pertama, mengisikan 6 pasang elektron pada orbital-orbital alg, tul, dan eg. kedua, mengisikan 3 elektron yang pada orbital t2g dan 2 elektron pada orbital eg* karena ion kompleks[CoF6]3- merupakan kompleks dengan medan lemah sehingga menghasilkan high spin,dan harga 10Dq < P Ketiga, memasangkan 1 elektron yang tersisa dengan salah satu elektron tak berpasangan yang terdapat pada orbital t2g Sifat paramagnetic ion kompleks [CoF6]3- ditunjukkan dengan adanya 4 elektron tidak berpasangan pada orbital molekul kompelks tersebut Contoh 1 : [CoF6]3- paramagnetik Memiliki 18 elektron
- 9. Proses Pembentukkan Diagram Orbital Pada Senyawa KompleksTerahedral 5 orbital d pada atom pusat mengalami pemisahan menjadi orbital t2 dan e Kompleks terahedral merupakan kompleks dengan medan lemah 10Dq < P
- 10. Proses Pembentukkan Diagram Orbital Pada Senyawa Kompleks Bujursangkar • 4 pasangan elektron akan menempati ikatan sigma • Sedangkan elektron- elektron yang tersisa akan menempati orbital-orbital yang diatasnya • Kompleks bujur sangkar cenderung memiliki medan kuat harga 10 Dq > P
- 11. Pembentukkan orbital phi (π) pada suatu senyawa kompleks Orbital π dapat terbentuk antara orbital px, py, pz, dxy, dxz, dan dyz dari logam dengan orbital atom dari ligan yang tidak searah dengan orbital logam Ikatan π pada kompleks oktahedral terbentuk dengan dua cara yaitu: melalui orbital p ligan yang tidak digunakan pada ikatan σ, ataupun melalui orbital molekul π atau π* yang terdapat pada ligan Dalam pembentukan ikatan π ini, ligan dapat bertindak sebagai asam Lewis yang menerima pasangan elektron yang didonorkan oleh logam Orbital-orbital p logam digunakan untuk ikatan σ, sehingga interaksi π terjadi melalui orbital d, yakni dxy, dxz dan dyz Adanya ikatan π akan memperkuat ikatan antara logam dengan ligan, sehingga meningkatkan kestabilan kompleks
- 12. LANJUTAN……….
- 13. Ligan Akseptor phi (π) Ligan ini terbentuk karena orbtal phinya kosong Orbital ligan yang kosong, mempunyai energi tinggi, elektron dari orbital t2g akan mengisi orbital molekul bonding dengan energi rendah, akibatnya ∆0 akan bertambah Ligan Donor phi (π) Sejumblah ligan tertentu memiliki orbital π yang telah terisi elektron dan mengalami overlap dengan orbital t2g dari logam, sehingga menghasilkan ikatan π Orbital ligan yang terisi elektron memiliki energi rendah sehingga elektron ligan mengisi orbital bonding t2g. elektron dari orbital logam t2g mengisi orbital antibonding t2g, sehingga ∆0 lebih kecil
- 14. Teori medan ligan melihat efek atom donor energi orbital d di kompleks logam Pada saat ligand mengikat atom pusat maka akan terjadi interaksi antara ligand dan atom pusat yang menyebabkan meningkatnya energy orbital d pada atom pusat Efek meningkatnya orbital d pada atom pusat tergantung pada ligand yang membentuk geometri senyawa kompleks dengan atom pusat ligand yang dapat membentuk geometri senyawa kompleks tetrahedral dengan atom pusat akan memiliki efek yang berbeda dengan ligand yang dapat membentuk geometri senyawa kompleks octahedral dengan atom pusat, karena keduanya akan berinteraksi dengan cara yang berbeda dengan orbital d
- 15. Misalkan Suatu Senyawa Kompleks Dengan Bentuk Geometri Oktahedral Diasumsikan semua enam ligannya terletak disepanjang sumbu x, y, dan z Ada 2 orbital d yang akan berinteraksi sangat kuat dengan ligan tersebut, yaitu orbital dx2- y2 dan dz2 Bersama-sama, orbital atom pusat dengan orbital ligan keduanya berinteraksi dan akan membentuk ikatan baru dan orbital antibonding
- 16. Berikut adalah kelima orbital d
- 17. Lanjutan……… Logam biasanya memiliki elektron d yang jauh lebih tinggi energinya daripada atom donor (seperti oksigen, sulfur, nitrogen atau fosfor) Oleh karena itu kombinasi orbital antibonding akan lebih dekat ke orbital d atom pusat, karena keduanya memiliki energy yang relative tinggi Sedangkan kombinasi orbital bonding akan lebih dekat dengan orbital ligan, karena keduanya memiliki energy yang relative rendah Orbital dx2-y2 dan dz2 pada senyawa kompleks bentuk geomtri octahedral, keduanya akan dinaikkan energi yang relatif tinggi dengan ikatan sigma yang berinteraksi dengan orbital donor
- 18. Jika orbital d dari atom pusat telah terisi elektron, maka dimungkinkan skema diagram orbitalnya sebagai berikut : Diasumsikan enam ligan semuanya terletak di sepanjang sumbu x, y dan z Orbital dx2-y2 dan dz2 terletak disepanjang sumbu ikatan Kedua orbital ini akan dinaikkan energinya yang relatif tinggi Orbital ini seperti tingkat antibonding Orbital ini terkadang disebut juga sebagai orbital “eg” Sedangakan tiga orbital d lainnya, dxy , dxz dan dyz , semuanya terletak di antara ligan atau terletak di antara sumbu ikatan Orbital ini akan berinteraksi secara lemah dengan elektron donor pada ligan Ketiga orbital tersebut lebih seperti orbital nonbonding, dan biasanya disebut orbital "t2g"
- 19. Kemungkinan elektron berpasangan atau tidak berpasangan pada orbital d Pada keadaan dasar ion besi (II) memiliki konfigurasi elektron [Ar] 4d6 maka setiap elektronnya menempati orbital d Namun pada senyawa kompleks K4[Fe(CN)6], dalam hal ini orbital d tidak lagi dalam tingkat energy yang sama, melainkan ada 2 kemungkinan konfigurasi elektron valensi pada ion besi (II) Apakah semua elektron valensi pada ion besi (II) berpasangan atau tidak berpasangan ?
- 20. Lanjutan……… Pilihannya tergantung dari berapa energi yang dibutuhkan untuk menempatkan elektron pada orbital lain diatas orbital d,dan berapa energy yang dibutuhkan untuk menempatkan elektron di orbital d yang sama agar berpasangan Jika "splitting energi" cukup rendah dan spin tinggi, maka elektron pada orbital d tidak berpasangan melainkan menempati orbital lain yang memiliki energi lebih besar dibandingkan orbital d Sedangkan "splitting energi" cukup besar dan spin rendah, maka elektron pada orbital d akan berpasangan
- 21. “Senyawa dengan elektron berenergi tinggi pada umumnya lebih labil, artinya melepaskan ligan lebih mudah”
- 22. Faktor yang menentukan besarnya splitting energy orbital d Sebagian didasarkan pada kekuatan medan ligan Bergantung pada muatan pada ion logam Dan apakah logam berada dibaris pertama, kedua atau ketiga dari logam transisi pada SPU Semakin tinggi muatan pada logam, semakin besar splitiing energi orbital dny
- 23. Logam transisi pada baris kedua dan ketiga pada tabel periodik hampir tidak pernah memiliki spin tinggi pada suatu senyawa kompleks sehingga splitting energi orbital dnya besar Dari sudut pandang yang sangat sederhana, logam baris kedua dan ketiga pada tabel periodic memiliki lebih banyak proton pada inti atomnya dari logam transisi baris pertama Namun gagasan tersebut tidak secara keseluruhan menggambarkan logam transisi baris kedua dan ketiga karena nyatanya kekuatan ikatan logam-ligan lebih besar sangat banyak ditemukan dibaris kedua dan ketiga daripada baris pertama
- 24. Berikut adalah diagram orbital untuk kompleks octahedral termasuk adanya kontribusi orbital s dan p Hasil interaksi antara atom pusat dengan ligan, ditunjukkan pada bagian tengah pada gambar Diagram splitting energy orbital d ditunjukkan dalam sebuah kotak Misalkan diagram di atas adalah untuk logam transisi baris pertama, kedua, dan ketiga, namun untuk logam baris kedua atau ketiga dengan ikatan yang lebih kuat
- 25. Karena peningkatan tumpang-tindih orbitalnya, selain itu semua proton pada inti atom yang menarik elektron ligan lebih kuat Adapun yang membuat logam transisi baris kedua dan ketiga lebih rendah spin dan energi untuk memasangkan elektronnya, dikarena logam transisi baris kedua dan ketiga memiliki orbital lebih besar sehingga ada lebih banyak ruang untuk dua elektron dalam satu orbital, dengan sedikit tolakan Akibatnya, elektron jauh lebih mungkin berpasangan dibanding untuk menempati tingkat energi berikutnya
- 27. SELESAI