Teori Ikatan Valensi

Tanti HaryatiTeori Ikatan ValensiTeori Koordinasi Werner yang berhasil menjelaskan struktur dan isomerisme. Tetapi teori Werner tidak menjelaskan bagaimana pembentukan ikatan antara atom pusat dengan ligan-ligan Teori ikatan valensi (TIV) menjelaskan kestabilan dari senyawa kompleks dan kemagnetanTIV mencakup dua konsep penting yaitu eksitasi dan hibridisasi.

Bilangan Koordinasi, Struktur Kompleks dan HibridisasiTIV dikembangkan oleh Linus Pauling. Senyawa Koordinasi dianggap terbentuk dari reaksi antara asam Lewis (atom pusat) dengan basa lewis (ligan) melalui ikatan kovalen koordinasi.Di dalam senyawa kompleks, atom pusat memiliki BK tertentu yaitu 2-6.BKStrukturContoh2Linear[Ag(NH3)2]+3Segitiga datar[HgCl3]-4Tetrahedral[NiCl4]2-4Bujur sangkar[NiCN4]2-5Trigonal bipiramid[CuCl5]3-6oktahedral[CoF6]3-Apabila diperhatikan contoh-contoh dalam tabel, tampak bahwa pada pembentukan ikatannya, atom pusat tidak menggunakan orbital s, p, dan d melainkan menggunakan orbital-orbital yang sama jenisnya dengan tingkat energi yang sama pula.Orbital-orbital ini disebut orbital-orbital hibrida yang diperoleh hibridisasi.Hibridisasi adalah proses pembentukan orbital-orbital hibrida dengan tingkat energi yang sama melalui kombinasi linear dari orbital-orbital atom yang berbeda dengan tingkat energi yang berbeda pula.Jumlah orbital hibrida yang terbentuk dari proses hibridisasi adalah sama dengan jumlah orbital-orbital atom yang terlibat dalam hibridisasi.hibridisasiOrbital atom yang terlibatJumlah dan jenis orbital hibrida yang terbentukSusunan dalam ruang sp1 orbital s, 1 orbital p2 orbital hibrida spBerlawanan arahsp21 orbital s, 2 orbital p3 orbital hibrida sp2Mengarah pada pojok-pojok segitiga sama sisisp31 orbital s, 3 orbital p4 orbital hibrida sp3Mengarah pada pojok-pojok segitiga tetrahedraldsp21 orbital d, 1 orbital s, 2 orbital p4 orbital hibrida dsp2Mengarah pada pojok-pojok bujur sangkardsp3/sp3d1 orbital d, 1 orbital s, 3 orbital p5 orbital hibrida dsp3/sp3d

Mengarah pada pojok-pojok TBPd2sp3/sp3d22 orbital d, 1 orbital s, 3 orbital p6 orbital hibrida d2sp3/sp3d2

Mengarah pada pojok-pojok oktahedral

Tingkat energi orbital-orbital hibrida sp3 adalah lebih rendah dibandingkan tingkat energi orbital p, akan tetapi lebih tinggi tingkat energi orbital s. Tingkat energi orbital-orbital hibrida sp3 adalah lebih dekat ke tingkat energi orbital p dibandingkan ketingkat energi orbital s karena jumlah orbital p yang terlibat dalam hibridisasi lebih banyak dibandingkan orbital sHibridisasi sp3

Hibridisasi sp2

Formation of sp Hybrid Orbitals

10.410Hibridisasi sp3d dan sp3d2

BKhibridisasiStruktur komplekscontoh2spLinear[Ag(CN)2]3sp2Trigonal planar[HgCl3]-4sp3Tetrahedral[NiCl4]2-4dsp2Bujur sangkar[Ni(CN)4]2-5sp3dTrigonal bipiramid[CuCl5]3-5dsp3Trigonal bipiramid[Fe(CO)5]6sp3d2Oktahedral[CoF6]-6d2sp3oktahedral[Co[CN)6]-Pembentukan Senyawa Kompleks Tanpa Proses EksitasiMenuliskan konfigurasi elektron dari atom pusat pada keadaan dasarMenuliskan konfigurasi elektron dari atom pusat pada keadaan hibridisasiMenuliskan konfigurasi elektron dari atom pusat sesudah adanya donasi PEB dari liganContoh :[Ag(CN)2]- = diamagnetik[AgBr(PPh3)2] = diamagnetik[NiCl4]2- = paramagnetik setara 2 elektron tdk berpasangan[CuCl5]3- = paramagnetik setara 1 elektron tdk berpasangan[FeCl6]3- = paramagnetik setara 5 elektron tdk berpasangan[CoF6]3- = paramagnetik setara 4 elektron tdk berpasangan

Pada pembentukan kompleks yang tidak melibatkan proses eksitasi dihasilkan kompleks yang bersifat paramagnetik atau diamagnetik. Suatu kompleks selalu bersifat paramagnetik apabila atom pusatnya memiliki elektron dengan jumlah ganjil.Pembentukan Senyawa Kompleks dengan melibatkan Proses EksitasiMenuliskan konfigurasi elektron dari atom pusat pada keadaan dasarMenuliskan konfigurasi elektron dari atom pusat pada keadaan eksitasiMenuliskan konfigurasi elektron dari atom pusat pada keadaan hibridisasiMenuliskan konfigurasi elektron dari atom pusat pada sesudah adanya donasi PEB dari ligan

Contoh :[Ni(CN)4]2- = diamagnetik[Fe(NH3)6]3+ = paramagnetik setara 1 elektron tdk berpasangan[Co(NH3)6]3+ = diamagnetik[Cu(NH3)4]2+ = paramagnetik setara 1 elektron tdk berpasangan[Ni(CO)4] = diamagnetik[Fe(CO)5] = diamagnetik

Pemasangan spin elektron-elektron yang sebelumnya memiliki spin paralel Perpidahan elektron ke orbital yang tingkat energi lebih tinggiPerpindahan elektron ke orbital yang tingkat energinya lebih rendah diikuti dengan pemasangan spin elektron-elektronPada pembentukan kompleks yang melibatkan proses eksitasi dihasilkan kompleks yang bersifat paramagnetik atau diamagnetik. Suatu kompleks selalu bersifat paramagnetik apabila atom pusatnya memiliki elektron dengan jumlah ganjil.

Kompleks dengan Orbital dalam dan Kompleks dengan Orbital LuarOuter orbital complex = high spin complexContoh : [FeCl6]3-Inner orbital complex = low spin complexcontoh : [Fe(CN)6]3-Eksitasi dan Pemasangan Elektron-ElektronPertanyaan : pada pembentukan suatu kompleks, kapan elektron-elektron yang ada pada orbital d atom pusat dipasangkan dan kapan tidak dipasangkan?Dipasangkan atau tidak tergantung dengan fakta eksperimen yang ada : kemagnetanJika kompleks diamagnetik, maka (1). Memiliki orbital d atau orbital lain yang terisi penuh. Contoh : [Cu(CN)2]-(2). Memiliki orbital d atau orbital lain belum terisi penuh tetapi semua elektron yang ada dalam keadaan berpasangan. Contoh : [Ni(CN)4]2- (eksitasi)Eksitasi : jenis ligan, jumlah ligan, jenis atom pusat, struktur kompleksPada pembentukan kompleks oktahedral apakah eksitasi selalu terjadi dengan pemasangan spin elektron-elektron bila orbital atom pusat terisi dua atau lebih elektronContoh :[V(NH3)6]3+ = paramagnetik setara 2 etb[Cr(CN)6]3- = paramagnetik setara 3 etb[Mn(CN)6]3- = paramagnetik setara 2 etb[Fe(CN)6]3- = paramagnetik setara 1 etb[Co(CN)6]3- = diamagnetikdari contoh diatas : 1. pemasangan elektron tidak terjadi bila orbital d atom pusat hanya terisi 1, 2 atau 3 elektron.Pemasangan elektron-elektron mungkin terjadi bila orbital d atom pusat terisi 4 sampai 7.

Momen magnetik yang terukur yang dimiliki oleh suatu kompleks disebut momen magnet efektif (e).Momen magnet efektif merupakan hasil interaksi dari momen magnetik yang ditimbulkan akibar orbit elektron-elektron disekitar inti atom dengan momen magnetik yang ditumbulkan akibat rotasi elektron-elektron di sekitar sumbu rotasinya Suatu senyawa kompleks yang memiliki momen magnet efektif (e) = 0, bersifat diamagnetik. Kompleks ini ditolak oleh medan magnetik eksternalSuatu senyawa kompleks yang memiliki momen magnet efektif yang lebih besar nol bersifat paramagetik. Kompleks ini ditarik oleh medan magnetik eksternal

Sifat Magnetik Senyawa KompleksMomen magnetik yang ditimbulkan akibat rotasi elektron-elektron disekitar sumbu rotasinya harganya lebih besar dibandingkan momen magnetik yang ditimbulkan akibat orbit elektron-elektron disekitar inti atom.Kontribusi momen magnet yang ditimbulkan akibat orbit elektron-elektron disekitar inti atomnya terhadap momen magnetik efektif suatu kompleks seringkali diabaikan, khususnya untuk kompleks dengan atompusat unsur-unsur deret pertama.Momen magnetik yang hanya ditimbulkan akibat rotasi elektron-elektron disekitar sumbu rotasinya disebut momen magnetik spin(s).Besar momen magnetik spin suatu kompleks tergantung pada banyaknya elektron tidak berpasangans = [n(n + 2)]1/2Satuan Bohr Magneton (BM)

Tentukan x pada senyawa kompleks berikut berdasarkan data momen magnet spin (eff ) yang teramati.KxV(C2O4)3 dengan eff = 2,8 sMn(CN)6x- dengan eff = 3,9 sGambarkan struktur molekul anion kompleks pada KxV(C2O4)3

Kelemahan TIVTidak dapat menjelaskan gejala perubahan kemagnetan akibat perubahan temperaturTidak dapat menjelaskan warna atau spektra senyawa kompleksTidak dapat menjelaskan kestabilan senyawa kompleks