Senyewa Kompleks dan Titrasi Kompleksometri
Pengertian Senyawa Kompleks
Senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk dari ion logam yang berikatan dengan ligan secara kovalen koordinasi. Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen dimana ligan memberikan sepasang elektronnya kepada ion logam untuk berikatan. Kestabilan senyawa kompleks dipengaruhi oleh faktor ligan dan atom pusat. Faktor yang mempengaruhi kestabilan kompleks berdasarkan pengaruh atom pusat antara lain besar dan muatan dari ion, nilai CFSE dan faktor distribusi muatan. Ligan adalah spesies yang memiliki atom (atom-atom yang dapat menyumbangkan sepasang elektron pada ion logam pusat pada tempat tertentu dalam lengkung koordinasi. Sehingga, ligan merupakan basa lewis dan ion logam adalah asam lewis. Jika ligan hanya dapat menyumbangkan sepasang elektron disebut ligan monoidentat atau anion monoatomik.
Titrasi Kompleksometri
Titrasi kompleksometri melibatkan reaksi pembentukan senyawa/ion kompleks antara titran dan analit. Titrasi kompleksometri semakin berkembang dengan penggunaan ligan-ligan multidentat, salah satunya adalah asam etilendiamintetraasetat yang biasa disingkat EDTA (Ethylendiamintetraacetic acid). EDTA adalah suatu asam amino karboksilat yang merupakan asam lewis. EDTA dapat menyediakan enam pasangan elektron untuk berikatan, yaitu empat pasang dari gugus karboksilat dan dua pasang dari gugus amino. Indikator yang digunakan dalam titrasi kompleksometri adalah zat warna organik yang dapat membentuk kompleks yang cukup stabil dengan ion logam. Indikator jenis ini disebut indikator metalokromik. Kompleks logam-indikator harus memberikan warna yang berbeda dengan indikator sebelum terkomplekskan guna memudahkan untuk mendeteksi titik akhir titrasi. Selain itu, konstanta pembentukan kompleks logam-indikator juga harus lebih rendah daripada konstanta pembentukan logam dan ligan utamanya.
EDTA (ethylene diamine tetraacetic) merupakan suatu kompleks kelat yang larut ketika ditambahkan kedalam suatu larutan yang mengandung kation logam tertntu seprti Ca2+ dan Mg2+, dimana akan membentuk kompleks dengan logam-logam tersebut. Ketika ditambahkan suatu indikator EBT (Eriochrome Black T) kedalam larutan yang mengandung kompleks tersebut maka akan menghasilkan perubahan warna pada pH tertentu, sehingga dengan prinsip ini nilai kesadahan dapat dianalisa. EBT merupakan asam lemah tidak stabil dalam air karena senyawa organik ini merupakan gugus sulfonat yang mudah terdisosiasi sempurna dalam air dan mempunyai dua gugus fenol yang terdisosiasi lambat dalam air.
Baca Juga : Indikator dan Titrasi menggunakan dua indikator
Reaksi antara EDTA dengan ion logam berlangsung dalam satu tahapan dengan pembentukan ion kompleks yang memiliki perbandingan 1:1. Adapun prosedur yang dapat digunakan dalam titrasi dengan EDTA yaitu titrasi langsung. Dalam titrasi langsung ini, larutan EDTA dapat digunakan untuk titrasi langsung dengan ion logam serta larutan EDTA ini dapat digunakan untuk beberapa jenis kation. Untuk mencegah pengendapan dari hidroksida logam perlu adanya penambahan bahan pengompleks seperti halnya sitrat dan tartrat. Selain itu juga dapat ditambahkan dengan larutan penyangga NH₃-NH₄Cl yang memiliki pH berkisar 9-10 untuk logam yang dapat membentuk senyawa kompleks dengan amonia. Indikator yang dapat dipergunakan yaitu indikator EBT (Eriochrome Black T) untuk titrasi dengan ion Mg, Zn, Ca, dan Cd dan indikator murexide untuk titrasi dengan ion logam Co, Cu, dan Ni. Titrasi yang menggunakan larutan EDTA biasanya yaitu titrasi untuk menentukan kesadahan air. Air sadah mengandung ion kalsium dan magnesium. Ion dari magnesium ini dapat membentuk senyawa yang kompleks yang lebih kuat dengan indikator EBT dibandingkan dengan ion kalsium. Oleh sebab itu, warna dari kompleks magnesium lebih mudah untuk diamati. Titrasi ini sebaiknya dilakukan dalam kisaran pH 10 dengan menggunakan larutan buffer.
Suatu ligan monodentat merupakan ligan dengan sebuah pasangan elektron yang disalurkan pada golongan ligan lainnya. Dengan cara membedakan jumlah pasangan elektron bebas yang dimilikinya dan akan disalurkan ke golongan penerima yang dapat dibedakan adanya ligan bidentat, tridentat, dan seterusnya yang termasuk dalam golongan ligan polidentat. Senyawa kompleks dengan bilangan koordinasi enam seperti senyawa kompleks dari kation Co (III) dibentuk dari koordinasi dengan molekul EDTA (bidentat). Tiap molekul dari senyawa EDTA berikatan dengan ion logam melalui pasangan elektron bebas dari dua atom nitrogen molekul tersebut. Dalam proses ini menghasilkan tiga cincin dengan masing-masing memiliki lima ion logam pusat. Proses pembentukan cincin ini disebut dengan chelation dan ligan yang bertindak sebagai pembentukan disebut dengan pengkelat.
Kemampuan
logam membentuk senyawa kompleks ini telah digambarkan dengan klasifikasi Schwarzenbach. Pengkatagorian ini
didasarkan pada penggolongan logam ke dalam larutan asam Lewis kelas A dan
kelas B. Kelompok ion logam dari kelas A dapat dibedakan berdasarkan urutan
afinitas di dalam air (logam)
terhadap ion halogen F- >>
Cl- >
Br- > I-
serta pembentukan senyawa kompleks yang stabil dengan anggota pertama yaitu
tiap golongan atom donor dalam tabel periodik (N, O, dan F). Sedangkan
kelompok pada ion kelas B bereaksi dengan l-
dari F- dalam larutan yang berair dan membentuk
senyawa kompleks yang paling stabil dengan atom donor dua dari tiap golongan (P, S, dan Cl). Klasifikasi dari
Schwarzenbach membuat kategori ion logam akseptor :
a. Kation
yang memiliki konfigurasi gas mulia. Logam alkali, alkali tanah dan aluminium
termasuk golongan ini dan masuk kategori sifat akseptor kelas A.
b. Kelompok kelas B yaitu kation-kation yang memiliki subkulit d yang terisi penuh. Kation kation dalam golongan ini yaitu Cu(l), Ag(l) dan Au(l). Kation tersebut memiliki karakter polarisasi yang kuat yang dapat mebentuk senyawa kompleks dengan karakter kovalen yang cukup kuat. Kompleks yang terbentuk dari kation tersebut semakin stabil bila konfigurasi elektron semakin mirip gas mulia dan semakin kurang elektronegatif atom donor ligan.
c. Ion logam transisi dengan subkulit d yang kurang lengkap terisi elektron