Colligative properties of solution

Colligative properties of solution is the nature of the solution does not depend on the kinds of solutes, but is solely determined by the amount of solute (solute concentration).

Sifat  koligatif  larutan  adalah  sifat  larutan  yang  tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).

Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.2), maka akan didapat suatu larutan yang mengalami:

1. Penurunan tekanan uap jenuh
2. Kenaikan titik didih
3. Penurunan titik beku
4. Tekanan osmosis

Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

Penurunan Tekanan Uap Jenuh

Pada  setiap  suhu,  zat  cair  selalu  mempunyai  tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekanan uap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang.

Menurut Roult :

p = p^o . X_B

keterangan:

p     : tekanan uap jenuh larutan

po  : tekanan uap jenuh pelarut murni

XB  : fraksi mol pelarut

Karena X_A + X_B = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :

P = P^o (1 – X_A)

P = P^o – P^o . X_A

P^o – P = P^o . X_A

Sehingga :

ΔP = p^o . XA

keterangan:

ΔP   : penuruman tekanan uap jenuh pelarut

po    : tekanan uap pelarut murni

XA   : fraksi mol zat terlarut

Kenaikan Titik Didih

Adanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni. Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:

ΔT_b = m . K_b

keterangan:

ΔT_b = kenaikan titik didih (^oC)

m      = molalitas larutan

K_b = tetapan kenaikan titik didihmolal

(W menyatakan massa zat terlarut), maka kenaikan titik didih larutan dapat dinayatakan sebagai:

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai:

T_b = (100 + ΔT_b) ^oC

Penurunan Titik Beku

Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:

ΔT_f = penurunan titik beku

m     = molalitas larutan

Kf     = tetapan penurunan titik beku molal

W     = massa zat terlarut

Mr   = massa molekul relatif zat terlarut

p      = massa pelarut

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:

Tf = (O – ΔT_f)^oC

Tekanan Osmosis

Tekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis) seperti ditunjukkan pada.

Menurut Van’t hoff tekanan osmosis mengikuti hukum gas ideal:

PV = nRT

Karena tekanan osmosis = Π , maka :

π° = tekanan osmosis (atmosfir)

C   = konsentrasi larutan (M)

R   = tetapan gas universal.  = 0,082 L.atm/mol K

T   = suhu mutlak (K)

Tekanan osmosis

• Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah dari yang lain disebut larutan Hipotonis.
• Larutan yang mempunyai tekanan lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis.
• Larutan yang mempunyai tekanan osmosis sama disebut Isotonis.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit  di  dalam  pelarutnya  mempunyai  kemampuan  untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama.

Contoh :

Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur.

• Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal.

• Untuk larutan garam dapur: NaCl_(aq) → Na^+(aq) + Cl^-(aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1.0 molal.

Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajat ionisasi. Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai :

α° = jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mula

Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < α < 1). Atas dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya.

• Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai :

n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.

• Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai :

• Untuk Tekanan Osmosis dinyatakan sebagai :

π°  = C R T [1+ α(n-1)]

Contoh :

Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan5.85 gram garam dapur (Mr = 58.5) dalam 250 gram air ! (untuk air, Kb= 0.52 dan Kf= 1.86)

Jawab :

Larutan garam dapur,

Catatan:

Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kita mengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinya dianggap 1.

Readmore → Colligative properties of solution

atomic structure

Development of the atomic model

Perkembangan Model Atom

1. John Dalton

Teori Dalton dalam bukunya "New system of chemical philosophy"

• atom adalah partikel terkecil suatu unsur yang tidak bisa dibagi lagi
• atom dari unsur yang sama memiliki berat, ukuran, dan sifat yang sama, sedangkan atom yang dari unsur yang berbeda memiliki berat, ukuran, dan sifat yang berbeda pula.
• atom suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom yang lain, karena reaksi kimia hanya melibatkan penataan ulang atom-atom, sehingga tidak adan atom yang berubah akibat reaksi kimia.
• atom-atom bergabung membentuk molekul. bila atom-atom yang bergabung sama membentuk molekul unsur dan bila atom-atom yang bergabung berbeda membentuk molekul senyawa. 

2. J.J.Thomson

            Atom merupakan bola pajal/masif yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.

3. Rutherford

            Atom tersusun atas inti atom dan elektron. Pada inti atom terpusat massa dan bermuatan positif, sedangkan elektron bermuatan negatif yang bergerak mengelilingi inti. Atom bersifat netral sehingga jumlah muatan positif (proton) dalam inti yang sama dengan jumlah muatan negatif (elektron).

4. Niels Bohr

            Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan tertentu yang stasioner dan disebut orbit atau kulit. Setiap lintasan elektron mempunyai tingkatan energi tertentu.

5. Mekanika Gelombang elektron dalam atom memiliki sifat partikel dan sifat gelombang sehingga elektron mempunyai sifat dualistik. Orbital adalah daerah dalam ruang yang mempunyai nilai kemungkinan ditemukannya elektron.

            Tokoh model atom ini adalah de broglee, heseinberg, dan schrodinger. Menurut model atom mekanika kuantum,

Readmore → atomic structure

COMPLEX COMPOUNDS

Ions form complexes is influenced by the amount of ligand, ligand type and the type of transition metal cations. In general form komlpeks ions can be determined through the coordination number. 

Ketikkan teks atau alamat situs web atau terjemahkan dokumen.

Batal

Terjemahan Bahasa Indonesia ke Inggris

In the complex ion, ligand names arranged in alphabetical order, followed by the name of the transition metal cations

BAB I

PENDAHULUAN

1.     Latar Belakang

Salah satu sifat unsur transisi adalah memiliki kecenderungan membentuk ion kompleks atau senyawa kompleks. Ion-ion dari unsur logam transisi memiliki orbital-orbital kosong yang dapat menerima pasangan elektron pada pembentukan ikatan dengan molekul atau anion tertentu membentuk ion kompleks.

Ion kompleks terdiri atas ion logam pusat dikelilingi anion-anion atau molekul-molekul membentuk ikatan koordinasi. Ion logam pusat disebut ion pusat atau atom pusat. Anion atau molekul yang mengelilingi ion pusat disebut dengan ligan. Ikatan antara ion pusat dengan ligan disebut dengan ikatan koordinasi dan banyaknya ikatan koordinasi antara ion pusat dengan ligan tersebut disebut dengan bilangan koordinasi.

Ion pusat merupakan ion unsur transisi yang dapat menerima pasangan elektron bebas dari ligan. Pasangan elektron bebas dari ligan menempati orbital-orbital kosong dalam subkulit 3d, 4s, 4pdan 4d pada ion pusat. Ligan ada yang bersifat netral, dan negatif. Atom dalam suatu ligan yang terikat langsung dengan ion pusat dikenal sebagai atom donor. Berdasarkan banyak atom donor yang ada, ligan digolongkan sebagai monodentat, bidentat dan polidentat. Ligan monodentat merupakan ligan yang memiliki satu atom didalamnya. Sebagai contoh yaitu ligan H₂O dan NH₃merupakan ligan monodentat.

Berdasarkan hal tersebut maka pada makalah ini akan diuraikan mengenai bilangan koordinasi dan ligan dari ion kompleks.

1.2   Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang di atas dapat dirumuskan beberapa rumusan masalah yaitu sebagai berikut.

1.2.1 Bagaimana molekul-molekul membentuk bilangan koordinasi?

1.2.2 Bagaimana pengaruh ligan dalam senyawa kompleks?

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.

1.3.1 Untuk mengetahui tentang bilangan koordinasi.

1.3.2 Untuk mengetahui pengaruh ligan dalam senyawa kompleks.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Ligan

            Ligan adalah molekul atau ion yang terikat pada kation logam transisi. Interaksi antara kation logam transisi dengan ligan merupakan reaksi asam-basa Lewis. Menurut Lewis, ligan merupakan basa Lewis yang berperan sebagai spesi pendonor (donator) elektron. Sementara itu, kation logam transisi merupakan asam Lewis yang berperan sebagai spesi penerima (akseptor) elektron. Dengan demikian, terjadi ikatan kovalen koordinasi (datif) antara ligan dengan kation logam transisi pada proses pembentukan ion kompleks. Kation logam transisi kekurangan elektron, sedangkan ligan memiliki sekurangnya sepasang elektron bebas (PEB). Beberapa contoh molekul yang dapat berperan sebagai ligan adalah H₂O, NH₃, CO, dan ion Cl^-.

Berdasarkan jumlah atom donor  yang memiliki pasangan elektron bebas (PEB) pada ligan, ligan dapat dibedakan menjadi monodentat, bidentat, dan polidentat. H₂O dan NH₃ merupakan ligan monodentat (mendonorkan satu pasang elektron). Sedangkan Etilendiamin (H₂N-CH₂-CH₂-NH₂, sering disebut dengan istilah en) merupakan contoh ligan bidentat (mendonorkan dua pasang elektron). Ligan bidentat dan polidentat sering disebut sebagai agen chelat (mampu mencengkram kation logam transisidengan kuat).

Muatan ion kompleks adalah penjumlahan dari muatan kation logam transisi dengan ligan yang mengelilinginya. Sebagai contoh, pada ion [PtCl₆]^2-, bilangan oksidasi masing-masing ligan (ion Cl^-) adalah -1. Dengan demikian, bilangan oksidasi Pt (kation logam transisi) adalah +4. Contoh lain, pada ion [Cu(NH₃)₄]²⁺, bilangan oksidasi masing-masing ligan (molekul NH₃) adalah 0 (nol). Dengan demikian, bilangan oksidasi Cu (kation logam transisi) adalah +2.

2.2 Bilangan Koordinasi

Kompleks atau senyawa koordinasi merujuk pada molekul atau entitas yang terbentuk dari penggabungan ligan dan ionlogam. 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

Ikatan dalam senyawa kompleks, misalnya Ikatan antara Ag⁺ dengan N pada [Ag(NH₃)₂]⁺ adalah ikatan kovalen, hanya sepasang electron yang dipakai bersama dari atom N. Ikatan semacam ini disebut ikatan koordinat kovalen. Ion Ag bersifat akseptor electron sedangkan N disebut donor electron. Donor electron biasanya atom N, O, Cl.

Bilangan koordinasi adalah jumlah ligan yang terikat pada kation logam transisi. Besarnya bilangan koordinasi biasanya berkisar pada 2, 4, 6, dan 8. Umumnya 4 atau 6. Sebagai contoh, bilangan koordinasi Ag⁺ pada ion [Ag(NH₃)₂]⁺ adalah dua, bilangan koordinasi Cu²⁺ pada ion [Cu(NH₃)₄]²⁺ adalah empat, dan bilangan koordinasi Fe³⁺ pada ion [Fe(CN)₆]^3- adalah enam. Selain pada contoh di atas juga dapat dilihat dibawah ini.

Bilangan koordinat 4 dijumpai pada ion:

Be²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Pt²⁺, Pd²⁺, B³⁺, dan Al³⁺

Bilangan koordinat 6 dijumpai pada ion:

Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Al³⁺, Co³⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, Tr³⁺, Sn⁴⁺, Pb⁴⁺, Pt⁴⁺, dan Tr⁴⁺

Bentuk ion kompleks dipengaruhi oleh jumlah ligan, jenis ligan, dan jenis kation logam transisi. Secara umum, bentuk ion kompleks dapat ditentukan melalui bilangan koordinasi. Hubungan antara bilangan koordinasi terhadap bentuk ion kompleks dapat dilihat pada tabel berikut :

Bilangan Koordinasi	Bentuk Ion Kompleks
2	Linear
4	Tetrahedral atau Square Planar
6	Oktahedral

2.3 Tata Nama

Berikut ini adalah beberapa aturan yang berlaku dalam penamaan suatu ion kompleks maupun senyawa kompleks :

1.      Penamaan kation mendahului anion; sama seperti penamaan senyawa ionik pada umumnya.

2.      Dalam ion kompleks, nama ligan disusun menurut urutan abjad, kemudian dilanjutkan dengan nama kation logam transisi.

3.      Nama ligan yang sering terlibat dalam pembentukan ion kompleks dapat dilihat pada Tabel Nama Ligan.

4.      Ketika beberapa ligan sejenis terdapat dalam ion kompleks, digunakan awalan di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-, dan sebagainya.

5.      Bilangan oksidasi kation logam transisi dinyatakan dalam bilangan Romawi.

6.      Ketika ion kompleks bermuatan negatif, nama kation logam transisi diberi akhiran at.

Nama kation logam transisi pada ion kompleks bermuatan negatif dapat dilihat pada Tabel Nama Kation pada Anion Kompleks.

Tabel Nama Ligan.

Ligan	Nama Ligan
Bromida, Br-	Bromo
Klorida, Cl-	Kloro
Sianida, CN-	Siano
Hidroksida, OH-	Hidrokso
Oksida, O2-	Okso
Karbonat, CO32-	Karbonato
Nitrit, NO2-	Nitro
Oksalat, C2O42-	Oksalato
Amonia, NH3	Amina
Karbon Monoksida, CO	Karbonil
Air, H2O	Akuo
Etilendiamin	Etilendiamin (en)

Tabel Nama Kation pada Anion Kompleks

Kation			Nama Kation pada Anion Kompleks
Aluminium, Al			Aluminat
Kromium, Cr			Kromat
Kobalt, Co			Kobaltat
Cuprum, Cu			Cuprat
Aurum, Au			Aurat
Ferrum, Fe			Ferrat
Plumbum, Pb			Plumbat
Mangan, Mn			Manganat
Molibdenum, Mo			Molibdat
Nikel, Ni			Nikelat
Argentum, Ag			Argentat
Stannum, Sn			Stannat
Tungsten, W			Tungstat
Zink, Zn			Zinkat
	Daftar Ion Kompleks	1. Ion Kompleks positif : [Ag(NH3)2]+ = Diamin Perak (I) [Cu(NH3)4]2+ = Tetra amin Tembaga (II) [Zn(NH3)4]2+ = Tetra amin Seng (II) [Co(NH3)6]3+ = Heksa amin Kobal (III) [Cu(H2O)4]2+ = Tetra Aquo Tembaga (II) [Co(H2O)6]3+ = Heksa Aquo Kobal (III) 2. Ion Kompleks negatif: [Ni(CN)4]2- = Tetra siano Nikelat (II) [Fe(CN)6]3- = Heksa siano Ferat (III) [Fe(CN)6]4- = Heksa siano Ferat (II) [Co(CN)6]4- = Heksa siano Kobaltat (II) [Co(CN)6]3- = Heksa siano Kobaltat (III) [Co(Cl6]3- = Heksa kloro Kobaltat (III)

Berikut ini adalah beberapa contoh penulisan nama maupun rumus kimia dari berbagai senyawa kompleks :

1. Ni(CO)₄

Bilangan koordinasi = 4

Muatan ion kompleks = 0

Muatan ligan = 0

Muatan kation logam transisi = 0

Nama senyawa = tetrakarbonil nikel (0) atau nikel tetrakarbonil

2. NaAuF₄

Terdiri dari kation sederhana (Na⁺) dan anion kompleks (AuF₄^-)

Bilangan koordinasi = 4

Muatan anion kompleks = -1

Muatan ligan = -1 x 4 = -4

Muatan kation logam transisi = +3

Nama senyawa = natrium tetrafluoro aurat (III)

3. K₃[Fe(CN)₆]

Terdiri dari kation sederhana (3 ion K⁺) dan anion kompleks ([Fe(CN)₆]^-3)

Bilangan koordinasi = 6

Muatan anion kompleks = -3

Muatan ligan = -1 x 6 = -6

Muatan kation logam transisi = +3

Nama senyawa = kalium heksasiano ferrat (III) atau kalium ferrisianida

4. [Cr(en)₃]Cl₃

Terdiri dari kation kompleks ([Cr(en)₃]³⁺) dan anion sederhana (3 ion Cl^-)

Bilangan koordinasi = 3 x 2 (bidentat) = 6

Muatan kation kompleks = +3

Muatan ligan = 3 x 0 = 0

Muatan kation logam transisi = +3

Nama senyawa = tris-(etilendiamin) kromium (III) klorida

5. Pentaamin kloro kobalt (III) klorida

Terdapat 5 NH₃, satu Cl^-, satu Co³⁺, dan ion Cl^-

Muatan kation kompleks = (5 x 0) + (1 x -1) + (1 x +3) = +2

Untuk membentuk senyawa kompleks, dibutuhkan dua ion Cl^-

Rumus senyawa kompleks = [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂

6. Dikloro bis-(etilendiamin) platinum (IV) nitrat

Terdapat 2 Cl^-, 2 en, satu Pt⁴⁺, dan ion NO₃^-

Muatan kation kompleks = (2 x -1) + (2 x 0) + (1 x +4) = +2

Readmore → COMPLEX COMPOUNDS