ION : PENJELASAN PROSES PEMBENTUKAN

Bagaimana pembentukan ion kompleks? Ion logam dalam larutan berair akan terhidrasi. Yaitu, dikelilingi oleh air seperti cangkang. Biasanya empat atau enam molekul air. Ion terhidrasi adalah salah satu jenis dari ion kompleks (atau, hanya, kompleks), terbentuk antara ion pusat logam dan satu atau lebih ligan di sekitar molekul atau ion yang mengandung setidaknya satu pasangan elektron, seperti  [Al(H2O)6]3+ .

Salah satu ion kompleks dari  logam dan ligan terbentuk karena interaksi asam-basa dari Lewis . Ion
logam bermuatan positif sebagai asam Lewis, dan ligan, dengan satu atau lebih pasangan elektron bebas, bertindak sebagai basa Lewis. Ion logam seperti Cu2+ atau Ru3+, memiliki kecenderungan terbesar untuk bertindak sebagai asam Lewis, dan akibatnya, mereka memiliki kecenderungan besar untuk membentuk ion kompleks.

Contoh Pembentukan Ion Kompleks

 Penambahan amonia ke larutan ion Cu2+  terhidrasi  {[Cu(H2O)6]2+}.  Karena merupakan basa yang lebih kuat dari H2O, amonia menggantikan molekul air dalam ion terhidrasi dan membentuk ion [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Pembentukan kompleks  [Cu(NH3)4(H2O)2]2+  disertai dengan perubahan warna dramatis, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.  Perubahan larutan dari biru terang {[Cu(H2O)6]2+} dengan karakteristik biru-violet dari ion [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ .

Pembentukan ion kompleks

Kredit gambar:
Untuk keterangan lebih lengkap, lihat https://www.youtube.com/watch?v=IQNcLH6OZK0.

Konstanta Pembentukan

Penggantian molekul air dari {[Cu(H2O)6]2+} oleh amonia terjadi dalam langkah-langkah berurutan. Pertama, menghilangkan molekul air terikat Cu2+ . Secara sederhana, bisa ditulis reaksi kesetimbangannya sebagai berikut:

Cu2+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)]2+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)2]2+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)3]2+(aq)+NH3(aq)⇌[Cu(NH3)]2+(aq)K1⇌[Cu(NH3)2]2+(aq)K2⇌[Cu(NH3)3]2+(aq)K3⇌[Cu(NH3)4]2+(aq)K4(17.3.1)

Jumlah  total dari reaksi bertahap merupakan persamaan keseluruhan untuk pembentukan ion kompleks: Ion Cu2+  terhidrasi berisi enam ligan H2O, tetapi ion kompleks yang dihasilkan hanya  mengandung empat ligan NH3,   bukan enam.

Cu2+(aq)+4NH3(aq)⇌[Cu(NH3)4]2+(aq)
, bukan enam.
Konstanta kesetimbangan untuk pembentukan ion kompleks dari ion terhidrasi disebut konstanta pembentukan  (Kf). Kesetimbangan konstan untuk Kf memiliki bentuk umum yang sama seperti  konstanta kesetimbangan lainnya. Dalam hal ini,  adalah sebagai berikut:


Kf=[[Cu(NH3)4]2+][Cu2+][NH3]4=2.1×1013=K1K2K3K



Air, cairan murni, tidak muncul secara eksplisit dalam  konstanta kesetimbangan, dan Cu2+(aq)   ion terhidrasi direpresentasikan sebagai Cu2+ untuk kesederhanaan. Adapun keseimbangan apapun, semakin besar nilai konstanta kesetimbangan (dalam hal ini, Kf), menjadi lebih stabil. Dengan  Kf = 2.1 × 1013, ion kompleks [Cu(NH3)4(H2O)2]2+  sangat stabil. Konstanta pembentukan untuk beberapa ion kompleks umum tercantum pada Tabel berikut:

Konstanta Pembentukan beberapa ion kompleks di Solusi berair (aquous solution)*

	Ion Kompleks	Persamaan setimbang	Kf
*Dalam konstanta pembentukan Sumber data: Lange’s Handbook of Chemistry, 15th ed. (1999).
Kompleks Amonia	[Ag(NH3)2]+	Ag+ + 2NH3 ⇌ [Ag(NH3)2]+	1.1 × 107
	[Cu(NH3)4]2+	Cu2+ + 4NH3 ⇌ [Cu(NH3)4]2+	2.1 × 1013
	[Ni(NH3)6]2+	Ni2+ + 6NH3 ⇌ [Ni(NH3)6]2+	5.5 × 108
Kompleks Sianida	[Ag(CN)2]−	Ag+ + 2CN− ⇌ [Ag(CN)2]−	1.1 × 1018
	[Ni(CN)4]2−	Ni2+ + 4CN− ⇌ [Ni(CN)4]2−	2.2 × 1031
	[Fe(CN)6]3−	Fe3+ + 6CN− ⇌ [Fe(CN)6]3−	1 × 1042
Kompleks Hidroksida	[Zn(OH)4]2−	Zn2+ + 4OH− ⇌ [Zn(OH)4]2−	4.6 × 1017
	[Cr(OH)4]−	Cr3+ + 4OH− ⇌ [Cr(OH)4]−	8.0 × 1029
Kompleks Halida	[HgCl4]2−	Hg2+ + 4Cl− ⇌ [HgCl4]2−	1.2 × 1015
	[CdI4]2−	Cd2+ + 4I ⇌ [CdI4]2−	2.6 × 105
	[AlF6]3−	Al3+ + 6F− ⇌ [AlF6]3−	6.9 × 1019
Kompleks lain	[Ag(S2O3)2]3−	Ag+ + 2S2O32− ⇌ [Ag(S2O3)2]3−	2.9 × 1013
	[Fe(C2O4)3]3−	Fe3+ + 3C2O42− ⇌ [Fe(C2O4)3]3−	2.0 × 1020