Kompleks logam transisi – warna, bilangan koordinasi dan geometri
KimiaKimia anorganikUsia 17–18Lab virtual
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Berikutnya di Kimia anorganik
Sebuah gelas kimia berisi kompleks akua ion logam transisi (Cu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺) dengan warna aslinya. Seret penggeser konsentrasi ligan (NH₃, Cl⁻ pekat, SCN⁻, atau OH⁻) agar ligan berangsur menggantikan molekul air di lingkungan koordinasi dalam: warna larutan bergeser ke warna kompleks baru, dan model 3D yang dapat diputar menunjukkan bentuk oktahedral, tetrahedral, atau segi empat datar yang benar, beserta rumus kompleks dan bilangan koordinasinya. Layar pembelahan d: pilih ion (Ti³⁺, Cr²⁺/Cr³⁺, Mn²⁺, Fe²⁺/Fe³⁺, Co³⁺, Cu²⁺) dan ligan dalam deret spektrokimia I⁻ < Cl⁻ < H₂O < NH₃ < en < CN⁻ < CO untuk melihat Δo = hν, panjang gelombang yang diserap dan warna komplementer, spin tinggi atau rendah dari perbandingan Δo dengan energi pemasangan, elektron tidak berpasangan, dan momen μ = √(n(n+2)) μB yang diukur dengan neraca Gouy. Layar Tabung reaksi: tambahkan NaOH, NH₃, atau Na₂CO₃ tetes demi tetes lalu berlebih ke Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Cr³⁺, Al³⁺, atau larutan tak dikenal, baca pH, dan catat endapan, sifat amfoter, dan CO₂.
Pelajaran: Senyawa kompleks: atom pusat, ligan, bilangan koordinasi, geometri, dan warna
Yang ditunjukkan
Kompleks logam transisi terdiri atas ion logam pusat yang terikat pada ligan, yaitu molekul atau ion yang mendonorkan pasangan elektron. Di dalam air, ion berada sebagai kompleks akua; ligan lain yang ditambahkan menggantikan molekul air dan dapat mengubah bilangan koordinasi, geometri, dan warna. Enam ligan biasanya menghasilkan bentuk oktahedral, sedangkan empat ligan menghasilkan bentuk tetrahedral atau segi empat datar. Warna muncul karena ligan memisahkan tingkat energi orbital d dan kompleks menyerap sebagian cahaya tampak, misalnya biru tua Cu²⁺ dengan NH₃ berlebih. Layar pembelahan d menunjukkan tingkat t₂g dan e_g yang terpisah sebesar Δo, yang naik sepanjang deret spektrokimia dan dengan muatan ion; cahaya berenergi hν ≈ Δo diserap, dan perbandingan Δo dengan energi pemasangan menentukan apakah kompleks berspin tinggi atau rendah. Di layar Tabung reaksi, jumlah pereaksi menentukan hasilnya: hidroksida mengendap, sebagian larut lagi saat berlebih, dan ion 3+, yang lebih asam karena rapat muatannya lebih tinggi, melepaskan CO₂ dari karbonat.
Cara menggunakan
Pilih Ion logam pusat dan Ligan yang ditambahkan, lalu geser Konsentrasi ligan yang ditambahkan mulai dari 0 M. Amati warna larutan berubah saat ligan menggantikan air, dan baca rumus, bilangan koordinasi, serta geometri pada baris persamaan. Dengan Tampilkan model 3D kompleks aktif, seret untuk memutar model bola dan batang. Beberapa kombinasi menghasilkan endapan atau tidak menunjukkan perubahan jelas, yang juga berguna untuk diskusi. Di tab Pembelahan d, pilih Ion logam dan Ligan (atau ketuk deret), bandingkan Δo dengan P, baca warnanya, lalu nyalakan magnet neraca Gouy untuk mengukur momen. Di Tabung reaksi, pilih Larutan dan Pereaksi, tambahkan tetes, lalu berlebih, dan tekan Catat; coba Tak dikenal untuk mengidentifikasi ion.
Parameter yang dapat diubah
- Ion logam pusat Cu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺
- Ligan yang ditambahkan NH₃ berlebih, Cl⁻ pekat (HCl), SCN⁻, OH⁻
- Konsentrasi ligan yang ditambahkan 0–6 M
- Tampilkan model 3D kompleks
- Layar Warna dan geometri, Pembelahan orbital d (Δo), Tabung reaksi
- Ion logam (layar pembelahan) Ti³⁺, Cr²⁺, Cr³⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co³⁺, Cu²⁺
- Ligan dalam deret spektrokimia I⁻, Cl⁻, H₂O, NH₃, en (etilenadiamina), CN⁻, CO
- Magnet neraca Gouy menyala
- Larutan (layar tabung) Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Cr³⁺, Al³⁺, Tak dikenal
- Pereaksi (layar tabung) NaOH, NH₃, Na₂CO₃
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Dalam kompleks yang dibentuk Cu²⁺ dengan NH₃ berlebih, manakah ion pusat dan manakah ligannya?
- Mengapa warna larutan berubah ketika ligan baru menggantikan molekul air?
- Geometri apa saja yang mungkin untuk kompleks dengan bilangan koordinasi 4?
- Mengapa larutan Fe³⁺, Cr³⁺, dan Al³⁺ melepaskan CO₂ dengan Na₂CO₃, sedangkan Cu²⁺, Fe²⁺, dan Co²⁺ membentuk karbonat?
