Latihan 22

22.1 Apa yang membedakan logam transisi dari logam representatif?

Kata Kunci

Agen chelating, hal. 961
Chiral, hlm. 966
Senyawa koordinasi, hal. 959
Nomor koordinasi, hal. 960

Ringkasan Pengetahuan Faktual dan Konseptual

1. Logam transisi biasanya memiliki subkulit yang tidak lengkap dan kecenderungan untuk membentuk kompleks. Senyawa yang mengandung ion kompleks disebut

Rumus Penting

D 5 hn (22.1) Perhitungan pemisahan bidang kristal

Cisplatin — Obat Antikanker

Keberuntungan sering memainkan peran dalam terobosan-terobosan ilmiah besar, tetapi dibutuhkan orang yang waspada dan terlatih untuk mengenali signifikansi penemuan yang tidak disengaja dan memanfaatkannya sepenuhnya. Seperti halnya ketika, pada tahun 1964, ahli biofisika Barnett Rosenberg dan kelompok penelitiannya di Michigan State University sedang mempelajari efek medan listrik terhadap pertumbuhan bakteri. Mereka menghentikan kultur bakteri antara dua platinum

Senyawa Koordinasi dalam Sistem Kehidupan

Senyawa koordinasi memainkan banyak peran penting pada hewan dan tumbuhan. Mereka sangat penting dalam penyimpanan dan transportasi oksigen, sebagai agen transfer elektron, sebagai katalis, dan dalam fotosintesis. Di sini kami fokus pada senyawa koordinasi yang mengandung zat besi dan magnesium.

22.7 Aplikasi Senyawa Koordinasi

Senyawa koordinasi ditemukan dalam sistem kehidupan dan memiliki banyak kegunaan di rumah, di industri, dan dalam pengobatan. Kami menjelaskan beberapa contoh di sini dan dalam esai Chemistry in Action pada hal. 976.

22.6 Reaksi Senyawa Koordinasi

Ion kompleks mengalami reaksi pertukaran ligan (atau substitusi) dalam larutan. Laju reaksi ini sangat bervariasi, tergantung pada sifat ion logam dan ligan.

22.5 Ikatan dalam Senyawa Koordinasi: Teori Bidang Kristal

Teori ikatan yang memuaskan dalam senyawa koordinasi harus memperhitungkan sifat-sifat seperti warna dan magnet, serta stereokimia dan kekuatan ikatan. Tidak ada satu teori pun yang melakukan semua ini untuk kita. Sebaliknya, beberapa pendekatan berbeda telah diterapkan pada kompleks logam transisi. Kita akan mempertimbangkan hanya satu di antaranya di sini — teori bidang kristal — karena teori ini menjelaskan sifat warna dan sifat magnetik dari banyak koordinasi

22.4 Struktur Senyawa Koordinasi

Dalam mempelajari geometri senyawa koordinasi, kita sering menemukan bahwa ada lebih dari satu cara untuk mengatur ligan di sekitar atom pusat. Senyawa yang disusun kembali dengan cara ini memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat berbeda. Gambar 22.9 menunjukkan empat susunan geometris yang berbeda untuk atom logam dengan ligan monodentate. Dalam diagram ini, kita melihat bahwa jumlah struktur dan koordinasi atom logam saling berhubungan sebagai berikut:

22.3 Senyawa Koordinasi

Gambar 22.4 pada hal. 958 menunjukkan logam transisi baris pertama. Pada bagian ini kita akan secara singkat mensurvei kimia dari dua elemen ini — besi dan tembaga — memberi perhatian khusus pada kemunculannya, persiapan, penggunaan, dan senyawa-senyawa penting.

22.2 Kimia Besi dan Tembaga

Gambar 22.4 pada hal. 958 menunjukkan logam transisi baris pertama. Pada bagian ini kita akan secara singkat mensurvei kimia dari dua elemen ini — besi dan tembaga — memberi perhatian khusus pada kemunculannya, persiapan, penggunaan, dan senyawa-senyawa penting.

22.1 Sifat Logam Transisi

Logam transisi biasanya memiliki subkulit d yang tidak lengkap atau mudah menghasilkan ion dengan subkulit d yang tidak lengkap (Gambar 22.1). (Logam Grup 2B — Zn, Cd, dan Hg — tidak memiliki konfigurasi elektron karakteristik ini dan karenanya, meskipun kadang-kadang disebut logam transisi, mereka benar-benar tidak termasuk dalam kategori ini.) Atribut ini bertanggung jawab atas beberapa sifat penting , termasuk pewarnaan khusus, pembentukan senyawa paramagnetik, aktivitas katalitik, dan terutama kecenderungan besar untuk membentuk ion kompleks. Dalam bab ini kami fokus pada elemen baris pertama dari skandium menjadi tembaga, logam transisi yang paling umum. Tabel 22.1 mencantumkan beberapa propertinya.

22. Kimia Logam Transisi dan Senyawa Koordinasi

Konsep Penting
• Kami pertama-tama mensurvei sifat-sifat umum logam transisi, dengan fokus pada konfigurasi elektron dan keadaan oksidasi. (22.1)
• Selanjutnya, kami mempelajari kimia dari dua logam transisi yang representatif — besi dan tembaga. (22.2)
• Kami kemudian mempertimbangkan karakteristik umum senyawa koordinasi dalam hal sifat ligan dan juga mencakup nomenklatur senyawa ini. (22.3)
• Kita melihat bahwa struktur senyawa koordinasi dapat menimbulkan isomer geometri dan / atau optik. Kami berkenalan dengan penggunaan polarimeter dalam mempelajari isomer optik. (22,4)
• Teori bidang kristal dapat dengan memuaskan menjelaskan asal mula warna dan sifat magnetik dari kompleks oktahedral, tetrahedral, dan bujur sangkar. (22.5)
• Kami memeriksa reaktivitas senyawa koordinasi dan mengetahui bahwa senyawa itu dapat diklasifikasikan sebagai labil atau lembam terkait reaksi pertukaran ligan. (22.6)
• Bab ini diakhiri dengan diskusi tentang beberapa aplikasi senyawa koordinasi. (22.7)

Tugas 21

Berikan contoh hidrogen sebagai (a) zat pengoksidasi dan (b) zat pereduksi.

Latihan 21

Tanpa merujuk pada Gambar 21.1, nyatakan apakah masing-masing unsur berikut adalah logam, metaloid, atau bukan logam: (a) Cs, (b) Ge, (c) I, (d) Kr, (e) W, (f) Ga , (g) Te, (h) Bi.

Kata Kunci

Karbida, hal. 921
Catenation, hlm. 920
Proses klor-alkali, hal. 941
Sianida, hal. 921
Hidrogenasi, hlm. 918

Ringkasan Pengetahuan Faktual dan Konseptual

1. Atom hidrogen mengandung satu proton dan satu elektron. Mereka adalah atom yang paling sederhana. Hidrogen bergabung dengan banyak logam dan bukan logam untuk membentuk hidrida; beberapa hidrida bersifat ionik dan beberapa bersifat kovalen.

Amonium Nitrat - Pupuk Peledak

Amonium nitrat adalah pupuk paling penting di dunia (lihat hal. 108). Ini peringkat kelima belas di antara bahan kimia industri yang diproduksi di Amerika Serikat pada tahun 2005 (8 juta ton). Sayangnya, ini juga merupakan peledak yang kuat. Pada tahun 1947 terjadi ledakan di atas kapal yang dimuat dengan pupuk di Texas. Pupuk itu ada di kantong kertas dan tampaknya meledak setelah pelaut mencoba menghentikan api di palka kapal dengan menutup lubang palka, sehingga menciptakan kompresi dan panas yang diperlukan untuk ledakan. Lebih dari enam ratus orang tewas akibat kecelakaan itu. Bencana yang lebih baru yang melibatkan ammonium nitrat terjadi di World Trade Center di Kota New York pada tahun 1993 dan di Gedung Federal Alfred P. Murrah di Kota Oklahoma pada tahun 1995.

Gas Sintetis dari Batubara

Keberadaan masyarakat teknologi kita sangat bergantung pada pasokan energi yang berlimpah. Meskipun Amerika Serikat hanya memiliki 5 persen dari populasi dunia, kami mengonsumsi sekitar 20 persen energi dunia! Saat ini, dua sumber energi utama adalah ruang nuklir dan bahan bakar fosil (masing-masing dibahas dalam Bab 23 dan 24). Batubara, minyak (yang juga dikenal sebagai minyak bumi), dan gas alam (kebanyakan metana) secara kolektif disebut bahan bakar fosil karena merupakan hasil akhir dari penguraian tanaman dan hewan selama puluhan atau ratusan juta tahun. Minyak dan gas alam adalah pembakaran yang lebih bersih dan bahan bakar lebih efisien daripada batubara, sehingga lebih disukai untuk sebagian besar keperluan. Namun, pasokan minyak dan gas alam sedang menipis pada tingkat yang mengkhawatirkan, dan penelitian sedang dilakukan untuk menjadikan batu bara sebagai sumber energi yang lebih fleksibel.