BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Senyawa kompleks dapat didefinisikan sebagai senyawa yang terbentuk

antara dua senyawa kimia dengan mekanisme donor-akseptor elektron atau atau

senyawa asam-basa menurut Lewis. Setiap atom atau ion non logam, baik bebas atau

terikat pada molekul yang netral atau berbentuk ion, dapat bertindak sebagai donor

asalkan dapat memberikan pasangan electron. Sedangkan sebagai akseptor yaitu

yang dapat menerima atau bersama-sama mengikat pasangan elektron tersebut dan

biasanya adalah atom logam atau atom yang netral (Mursyidi dan Rohman, 2008).

Senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk antara ion pusat (biasanya

ion logam) dengan anion atau molekul netral yang memiliki pasangan electron bebas

yang disebut ligan. Ikatan kovalen koordinat terjadi dari ligan ke ion pusat. Pada

senyawa kompleks harus dibedakan pengertian bilangan oksidasi dan bilangan

koordinasi. Contoh senyawa [Ag(NH3)2]+ adalah ion kompleks Ag(I) dengan dua

molekul NH3 sebagai ligan netral. Pada ion kompleks tersebut bilangan oksidasi Ag

adalah satu dan bilangan koordinasinya adalah dua. Pada ion kompleks

[Fe(H2O)6]+, bilangan oksidasi besi adalah dua dan bilangan koordinasi besi adalah

enam (Onggo, 2013).

Senyawa kompleks merupakan senyawa yang terbentuk dari ion logam yang

berikatan dengan ligan secara kovalen koordinasi. Ikatan koordinasi merupakan

ikatan kovalen di mana ligan memberikan sepasang elektronnya pada ion logam

untuk berikatan. Atom pusat yang digunakan dalam penelitian ini adalah tembaga

dan kobalt. Ligan yang digunakan adalah 8-hidroksikuinolin karena ligan ini

mempunyai fungsi sebagai antimikroba dan merupakan komponen utama di beberapa

bakterisida, fungisida dan obat-obat antimalaria. Ligan 8-hidroksikuinolin

mempunyai atom donor elektron yaitu O pada gugus OH dan N pada rantai sikliknya.

Adanya donor elektron dari ligan memungkinkan terjadinya ikatan dengan atom

pusat (Agustina, dkk., 2013).

Senyawa kompleks secara garis besar dapat dibagi menjadi dua yaitu pertama

komponen akseptornya adalah ion logam sedangkan kedua, akseptornya dalah

molekul organik. Senyawa kompleks logam ini disebut juga dengan senyawa

koordinasi (coordination compound) karena senyawa tersebut ikatannya termasuk

ikatan kovalen koordinasi. Sebagai donor adalah senyawa-senyawa yang paling

sedikit memiliki satu pasang elektron yang bebas. Donor elektron ini disebut juga

dengan ligan (Mursyidi dan Rohman, 2008).

Teori medan ligan adalah satu dari teori yang paling bermanfaat untuk

menjelaskan struktur elektronik kompleks. Awalnya teori ini adalah aplikasi teori

medan Kristal pada system kompleks. Lima orbital d dalam kation logam transisi

terdegenarasi dan memiliki energi yang sama. Medan listrik negative yang sferik di

sekitar kation logam akan menghasilkan tingkat energi total yang lebih rendah dari

tingkat energi kation bebas sebab ada interaksi elektrostatik. Interaksi repulsive

antara elektron dalam orbital logam dan medan listrik mendestabilkan system dan

sedikit banyak mengkompensasi stabilisasinya (Saito, 1996).

Ligan yang ikatannya pada ion logam hanya pada satu tempat disebut dengan

unidentat (satu gigi). Sedangkan yang dapat memberikan dua tempat disebut dengan

bidentat misalnya etilen diamin, ada yang tridentat, pentadentat, dan seterusnya

disebut polidentat. Ligan-ligan yang dapat memberikan dua pasang elektrin atau

lebih disebut dengan chelon atau pembentuk kelot. Setiap ion logam dapat mengikat

dua atau lebih ikatan koordinat dan jumlah maksimum yang dapat diikat tadi

dinamakan bilangan koordinasi dan bilangan itu umumnya dua, empat atau enam.

Setiap logam memiliki bilangan koordinasi yang karakteristik misalnya Ag(NH3)2+

dengan bilangan koordinasi 2 (Mursyidi dan Rohman, 2008).

Kini ion tidak berada dalam medan negative yang uniform, tetapi dalam

medan yang dihasilkan oleh enam ligan yang terkoordinasi secara oktahedral pada

atom logam. Medan negative dari ligan disebut dengan medan ligan. Muatan

negatif, dalam kasus ligannya anionik, atau ujung negative (pasangan elektron bebas)

dalam kasus ligan netral, memberikan gaya tolakan pada orbital d logam yang

anisotropik bergantung pada arah orbital. Positisi kation logam dianggap pusat

koordinat Cartesius. Maka, orbital dx2-y2 dan dz2 berada searah dengan sumbu dan

orbital dxy, dyz, dan dxz berada di antara sumbu. Bila ligan ditempatkan di sumbu,

interaksi repulsifnya lebih besar untuk orbital eg (dx2-y2, dz2) daripada untuk orbital t2g

(dxy, dyz, dxz), dan orbital eg didestabilkan dan orbital t2g distabilkan dengan

penstabilan yang sama. Perbedaan energi antara orbital t2g dan eg sangat penting dan

energi rata-rata orbital-orbital ini dianggap sebagai skala nol. Bila perbedaan energi

dua orbital eg dan tiga orbital t2g dianggap ∆o, tingkat energi eg adalah +3/5∆o dan

tingkat energi orbital t2g adalah -2/5∆o. (∆o biasanya juga diungkapkan dengan 10 Dq.

Dalam hal ini energi eg menjadi 6 Dq dan energi t2g -4 Dq) (Saito, 1996).

Sifat magnetik suatu material dapat dirancang melalui pembentukan senyawa

kompleks. Senyawa kompleks dapat bersifat diamagnetik atau paramagnetik.

Senyawa kompleks mononuklir umumnya bersifat paramagnetic dan memiliki

momen magnetik yang rendah yaitu 1,7-5,9 Bohr Magneton (BM). Sifat

paragmanetik suatu senyawa dapat berupa feromagnetik dan antiferomagnetik.

Senyawa yang bersifat feromagnetik atau antiferomagnetik disebabkan adanya

interaksi antar elektron tidak berpasangan yang terdapat pada orbital d dari ion logam

penyusun senyawa kompleks. Interaksi feromagnetik senyawa kompleks umumnya

ditunjukkan pada temperatur rendah (Swastika dan Martak, 2012).

Saat ini senyawa kompleks terus dikembangkan untuk mendapatkan material

bersifat feromagnetik. Salah satu upaya yang dilakukan untuk merancang suatu

senyawa kompleks agar terjadi interaksi hidrogen shingga nilai Temperatur Curie

Weiss (Tew) senyawa. Temperatur Curie Weiss pada bahan merupakan indikasi

bahwa senyawa memiliki interaksi feromagnetik. Interaksi feromagnetik dapat

diidentifikasi melalui pengukuran nilai suseptibilitas magnetic dengan variasi

temperatur. Nilai suseptibilitas magnetic senyawa feromagnet meningkat tajam di

bawah Temperatur Curie Weiss (Swastika dan Martak, 2012).

Senyawa-senyawa kompleks dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu (Sukardjo,

1992):

a. Kompleks Werner: kompleks yang tidak berisi ikatan logam karbon dan

kompleks sianida.

b. Kompleks logam karbonil atau senyawa organometalikL kompleks yang

paling sedikit berisi satu ikatan logam karbon.

Senyawa-senyawa kompleks golongan (b) tidak mempunyai sifat garam seperti

golongan (a) dan biasanya bersifat kovalen. Zat ini umumnya larut dalam pelarut-

pelarut non-polar, mempunyai titik lebur dan titik didih rendah (Sukardjo, 1992).

Untuk memahami ikatan kovalen perlu pemahaman konsep struktur Leqwis.

Struktur Lewis menganggap symbol unsur sebagai suatu kotak yang memiliki 4 sisi

dan elektron tersebar pada ke 4 sisi tersebut. Elektron valensi yang dimiliki tiap

unsur digambarkan sebagai titik. Atom yang stabil memiliki 8 elektron terluar, jadi

struktur Lewis digambarkan sebagai 8 titik (octet) di sekitar simbol unsur tersebut,

sedangkan untuk H dan He cukup digambarkan 2 elektron (duet) karena maksimal

hanya memiliki 2 elektron valensi. Struktur Lewis umumnya diaplikasikan pada

senyawa molecular, namun dapat juga diterapkan pada ion mono-atomik dan

dituliskan seperti [Na+], [O2-] (Onggo, 2013).

Ikatan kovalen terbentuk ketika setiap atom menyumbangkan satu elektron

valensinya untuk berikatan, ini terjadi saat kedua elektron itu ada dalam suatu ruang

yang dihasilkan dari tumpang tindih (overlap) orbital. Umumnya ikatan kovalen

terjadi antara non-logam dengan non-logam karena non-logam sukar memberikan

elektron. Ikatan kovalen yang terjadi antara dua elektron dapat digambarkan sebagai

satu garis. Satu garis menandakan ikatan tunggal, dua garis menandakan ikatan

rangkap dua, tiga garis menunjukkan ikatan rangkap tiga (Onggo, 2013).

Untuk membuat senyawa-senyawa kompleks, pertama harus diingat bahwa

hasilnya harus cukup banyak, kemudian harus ad acara yang baik untuk mengisolasi

hasil tersebut. Cara-cara isolasi ini untuk golongan (a) antara lain (Sukardjo, 1992):

a. Penguapan pelarut dan pendinginan larutan yang pekat dalam campuran

pendinginan es-garam. Kristalisasi dapat dipercepat dengan penambahan

sedikit Kristal senyawa yang bersangkutan dan dengan menggores dinding

bejana bagian dalam.

b. Penambahan pelarut yang bercampur dengan pelarut semula, tetapi tidak

melarutkan zat yang terlarut. Pendinginan, penambahan Kristal zat terlarut dan

penggoresan dinding bejana bagian dalam dapat mempercepat kristalisasi.

c. Bila kompleksnya berupa kation ke dalam larutan dapat ditambahkan anion

yang dapat menyebabkan terjadinya endapan. Demikian pula bila kompleksnya

berupa anion, dapat ditambahkan ion logam yang menyebabkan terjadinya

endapan.