Senyawa Koordinasi — Tata Nama & Isomerisme

Senyawa koordinasi adalah kompleks logam yang terdiri atas atom logam pusat atau ion logam pusat yang berikatan dengan ligan di sekitarnya. Untuk menamainya, pertama pisahkan sfera koordinasi di dalam kurung dari ion lawan di luar kurung, lalu namai ligan, kemudian logam dan bilangan oksidasinya. Untuk mengenali isomerisme, tanyakan apakah rumus keseluruhan yang sama dapat berbeda dalam susunan atau pola ikatannya.

Inilah dua pertanyaan yang biasanya dimaksud siswa saat mencari tata nama dan isomerisme senyawa koordinasi. Apa nama yang benar, dan apakah satu rumus yang sama bisa mewakili lebih dari satu senyawa?

Bentuk senyawa koordinasi

Dalam rumus seperti $[Co(NH_3)_6]Cl_3$, bagian di dalam tanda kurung siku adalah sfera koordinasi. Di sini, enam ligan amonia berikatan langsung dengan kobalt. Tiga ion klorida di luar kurung adalah ion lawan, bukan ligan dalam rumus yang ditulis itu.

Perbedaan ini penting dalam penamaan. Ligan di dalam sfera koordinasi dinamai sebagai bagian dari ion kompleks. Ion di luar kurung dinamai terpisah, seperti pada senyawa ionik lainnya.

Cara menamai senyawa koordinasi langkah demi langkah

Metode penamaan yang andal adalah:

• namai ligan sebelum logam
• gunakan nama ligan khusus bila diperlukan, seperti ammine untuk $NH_3$ dan aqua untuk $H_2O$
• gunakan nama seperti chlorido, cyanido, atau hydroxido untuk ligan anion umum dalam tata nama IUPAC modern
• gunakan awalan seperti di-, tri-, dan tetra- untuk menunjukkan jumlah tiap ligan
• urutkan ligan secara alfabetis berdasarkan nama ligan, bukan berdasarkan awalannya
• tuliskan bilangan oksidasi logam dalam angka Romawi

Jika ion kompleks bermuatan negatif, nama logam biasanya berubah menjadi bentuk $-ate$. Karena bentuk ini tidak selalu jelas hanya dari melihat rumus, lebih baik memeriksa nama standarnya daripada menebak.

Untuk senyawa koordinasi lengkap, namai kation sebelum anion. Jika kompleks itu sendiri adalah kation, anion lawannya dinamai setelahnya. Jika kompleks itu sendiri adalah anion, ion positif dinamai terlebih dahulu.

Contoh kerja: $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$

Kompleks netral ini adalah contoh yang baik karena menunjukkan penamaan sekaligus isomerisme geometri.

Mulailah dari bilangan oksidasi platina. Amonia adalah ligan netral, sedangkan setiap klorida terkoordinasi menyumbang $-1$.

$$x + 2(0) + 2(-1) = 0$$

Jadi

$$x = +2$$

Sekarang namai ligannya. Ada dua ligan ammine dan dua ligan chlorido. Secara alfabetis, ammine datang sebelum chlorido, jadi nama dasarnya adalah diamminedichloridoplatinum(II).

Namun, rumus ini dapat tersusun dalam dua bentuk planar segiempat yang berbeda:

• cis: dua ligan chlorido bersebelahan
• trans: dua ligan chlorido saling berhadapan

Jadi dua isomernya adalah cis-diamminedichloridoplatinum(II) dan trans-diamminedichloridoplatinum(II).

Keduanya memiliki rumus yang sama dan keterhubungan atom yang sama, tetapi susunan ruangnya berbeda. Itulah isomerisme geometri. Ini adalah gagasan yang sama di balik nama umum cisplatin dan transplatin.

Jenis isomerisme yang paling penting

Isomerisme geometri

Ini adalah contoh awal yang paling umum. Dalam kompleks planar segiempat dan oktahedral, ligan dapat menempati posisi relatif yang berbeda meskipun rumusnya tetap sama. Label yang umum adalah cis dan trans, dan pada beberapa kasus oktahedral juga fac dan mer.

Jenis isomerisme ini bergantung pada geometri. Jika bentuk kompleks atau pola ligannya tidak memungkinkan posisi yang berbeda, maka nama cis dan trans tidak berlaku.

Isomerisme optik

Beberapa kompleks koordinasi dapat membentuk pasangan bayangan cermin yang tidak dapat saling ditumpangtindihkan. Inilah isomer optik. Keduanya memiliki keterhubungan yang sama dan sering kali pola penamaan dasar yang sama, tetapi berbeda dalam kekiralan.

Biasanya ini dijumpai pada kompleks oktahedral tertentu, terutama ketika susunan ligannya membuat kompleks menjadi kiral. Syarat utamanya adalah kekiralan: jika kompleks memiliki bidang cermin atau unsur simetri lain yang menghilangkan sifat tangan kanan-kiri, maka isomerisme optik tidak terjadi.

Isomerisme struktur

Isomer struktur memiliki komposisi keseluruhan yang sama, tetapi berbeda dalam apa yang terhubung dengan apa, atau dalam apa yang berada di dalam versus di luar sfera koordinasi.

Salah satu kasus penting adalah isomerisme tautan, ketika ligan ambidentat berikatan melalui atom donor yang berbeda. Kasus lain adalah isomerisme ionisasi, ketika suatu ligan dan ion lawan saling bertukar tempat jika komposisinya memungkinkan. Dalam kedua kasus, namanya berubah karena deskripsi ikatannya berubah.

Kesalahan umum

Menganggap semua klorida sama

Ion klorida di luar kurung dinamai chloride. Ligan klorida terkoordinasi di dalam kurung dinamai chlorido. Mencampur keduanya akan menghasilkan nama yang salah.

Menggunakan awalan untuk urutan alfabetis

Urutan alfabetis didasarkan pada nama ligan, bukan pada di-, tri-, atau tetra-. Jadi ammine dihitung di bawah huruf a, bukan di bawah huruf d.

Lupa bahwa beberapa ligan bersifat netral

$NH_3$ dan $H_2O$ adalah ligan netral yang umum. Jika Anda menganggapnya bermuatan saat menghitung bilangan oksidasi, bilangan oksidasi logam akan salah.

Mengira setiap kompleks dengan ligan berulang punya isomer cis/trans

Itu hanya berlaku jika geometri dan susunan ligannya memang memungkinkan posisi yang berbeda. Rumus saja tidak cukup.

Di mana senyawa koordinasi muncul

Topik ini muncul di seluruh kimia koordinasi, kimia logam transisi, analisis kualitatif, katalisis, dan kimia bioanorganik. Bahkan jika Anda tidak pernah mendalami bidang-bidang itu, aturan penamaan membantu Anda membaca rumus dengan benar dan menghindari kekeliruan saat dua senyawa sebenarnya adalah isomer yang berbeda.

Topik ini juga melatih kebiasaan yang berguna: jangan membaca rumus hanya sebagai daftar atom. Dalam kimia koordinasi, posisi, muatan, dan pola ikatan semuanya penting.

Coba soal penamaan serupa

Cobalah menamai $[Co(NH_3)_5Cl]Cl_2$. Pertama pisahkan sfera koordinasi dari ion lawan. Lalu hitung bilangan oksidasi kobalt dan periksa klorida mana yang merupakan ligan serta klorida mana yang berada di luar kurung. Satu latihan itu biasanya membuat notasi kurung menjadi lebih mudah dipahami.