Kekuatan Medan Ligan

Pada percobaan kekuatan medan ligan kali ini bertujuan untuk mengetahui dan memahami teori medan kristal dan mampu membedakan kekuatan medan antara ligan ammonia dan air. Perbedaan kekuatan medan ligan tersebut dibedakan melalui penentuan energy 10 Dq. Nilai 10 Dq merupakan energy yang dibutuhkan untuk terjadinya splitting atau pemisahan orbital d atau electron yang tereksitasi ke tingkat energy yang lebih tinggi ketika diberi enrgi cahaya. Percobaan ini dimulai dengan membuat 3 larutan sampel Cu. Perbedaan ketiga larutan tersebut terletak pada komposisi penambahan campuran NH₃.

Pada larutan A, Cu²⁺ diencerkan hanya dengan air yang nantinya akan memebentuk kompleks aquo tembaga (II). Larutan B, Cu²⁺ diencerkan dengan air dan ammonia dengan perbandingan volume 50:50, dan larutan C, Cu²⁺ diencerkan dengan air dan ammonia dengan perbandingan volume 75:25.

Larutan Cu²⁺ berwarna biru, semakin banyak kandungan ammonia yang terkandung dalam larutan kompleks Cu²⁺, maka warna biru akan semakin pekat terlihat . Hal ini dikarenakan perbedaan tingkat energy orbital atom yang berikatan dalam masing-masing larutan. Warna biru merupakan warna yang menjadi ciri khas dari senyawa kompleks Cu²⁺. Warna tersebut adalah warna komplementer yang merupakan gelombang cahaya yang tidak diserap. Ketika warna biru yang terlihat, maka warna yang terserap adalah kuning.

Sebelum melakukan pengukuran absorbansi sampel dalam alat spektroskopi, terlebih dahulu diukur nilai absorbansi dari larutan blanko, yaitu akuades dengan absorbansi 0,036 pada panjang gelombang550 nm. Pada umumnya hasil absorbansi air blanko tidak pernah lebih dari 0,024

Pada pengukuran absorbansi pada ketiga larutan A,B, dan C diperoleh hasil sebagai berikut :

*Data pengamatan absorbansi Cu(II) dalam air

No	λ (nm)	Absorbansi
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.	700 720 740 760 780 800 820 840 860	0,170 0,208 0,242 0,265 0,277 0,283 0,285 0,286 0,279

Diperoleh panjang gelombang maksimum pada 840 nm, dengan basorbansi maksimum 0.286. dari panjang gelombang yang telah didapat, akan diketahui nilai dari 10 Dq.

Dari rumus diatas, diperoleh harga 10 Dq dari larutan A sebesar 34,0379 kkal/mol.

Untuk larutan B, Cu²⁺ dilarutkan dalam air dan ammonia dengan perbandingan volume 50:50, didapatkan warna biru yang lebih pekat daripada larutan A.

*Data pengamatan absorbansi larutan Cu(II) dalam air-amonium (50:50)

No	λ (nm)	Absorbansi
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.	550 570 590 610 630 650 670 690 710 730	0,802 1,034 1,156 1,222 1,264 1,256 1,228 1,192 0,851 0,769

Didapatkan nilai absorbansi maksimum dari larutan B sebesar 1,264 pada panjang gelombang maksimum 630 nm. Hasil tersebut menyimpang dengan teori, seharusnya absorbansi nilainya < 1, karena absorbansi pada rentang 0,1 – 1 kesalahan akan bernilai minimum.

Dari data panjang gelombang maksimum yang diperoleh, nilai 10 Dq untuk larutan B adalah sebesar 45,3838 kkal/mol, lebih besar dari nilai 10 Dq pada larutan A.

Perbedaan nilai 10 Dq antara larutan A dengan larutan B juga diakibatkan dari adanya pasangan electron bebas pada ligan air dan ammonia. Pada ligan ammonia, terdapat 1 pasang electron bebas, sedangkan pada ligan air terdapat 2 pasang electron bebas, hal tersebut menyebabkan ikatan antara ligan ammonia dengan ion Cu²⁺ lebih besar sehingga mendapatkan nilai 10 Dq yang lebih yang besar pula, dengan kata lain electron lebih suka berpasangan terlebih dahulu di orbital yang mempunyai energy rendah (ammonia) baru menempatkan di orbital yang energinya lebih tinggi (air) dan mengalami hibridisasi.

Nilai dari 10 Dq larutan B telah sesuai dengan teori, bahwa semakin banyak kandungan ammonia dalam suatu sampel, maka kekuatan ligannya akan lebih kuat. Dan hasil ini sesuai dengan urutan kekuatan medan ligan atau deret spektrokimia, yaitu kekuatan medan ligan air lebih rendah dibandingkan kekuatan medan ligan ammonia.

*Data pengamatan absorbansi larutan Cu(11) dalam air-amonium (75:25)

No	λ (nm)	Absorbansi
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.	550 570 590 610 630 650 670 690 710	0,655 0,803 0,897 0,932 0,917 0,856 0,775 0,689 0,599

Untuk larutan C, Cu²⁺ diencerkan dalam air dan ammonia dengan perbandingan volume 75:25, yang artinya kadar air lebih besar daripada kadar ammonia, sehingga disimpulkan nilai 10 Dq akan lebih rendah.

Warna dari larutan C adalah biru, tapi tidak pekat seperti larutan B, melainkan biru muda. Diperoleh nilai absorbansi maksimum sebesar 0,939 pada panjang gelombang maksimum 600 nm. Dan harga 10 Dq yang diperoleh sebesar 47,6531 kkal/mol.

Hasil tersebut tidak sesuai dengan teori karena seharusnya nilai 10 Dq dari larutan C lebih kecil daripada larutan B karena kadar ammonia dalam larutan C lebih sedikit dibanding larutan B.

Apabila konsentrasi NH₃ yang ditambahkan sedikit maka absorbansinya yang maksimum terletak  pada panjang gelombang yang lebih tinggi daripada dengan penambahan NH₃ dalam jumlah banyak. Sehingga perhitungan 10Dq nya seharusnya lebih rendah daripada larutan yang kedua.

Selain itu, seharusnya semakin kuat medan ligan (ditandai dengan semakin banyaknya kadar ammonia), maka semakin kecil panjang gelombang yang diserap, sehingga semakin besar nilai 10 Dq yang diperoleh.

VII.  DISKUSI

Pada prcobaan ini, nilai absorbansi air blanko melebihi 0,0024. Hal ini dikarenakan dalam air blanko tersebut ada zat pengotornya. Hal itu akan berimbas juga pada absorbansi larutan sampel. Pada larutan sampel 2 (larutan B) nilai absorbansinya lebih dari 1,0. Nilai absorbansi dikatakan baik apabila berada pada rentang 0,1 – 1,0 karena pada rentang tersebut kesalahan minim terjadi. Kesalahan ini dapat disebabkan oleh chemical factor yaitu mungkin terjadi pengendapan saat menunggu uji panjang gelombang dengan menggunakan spktronik 20 sehingga absorbansi yang terbaca adalah absorbasni endapannya. Kemungkinan yang kedua kuvetnya terkontaminasi dengan zat pengotor sehingga absorbansi dari zat pengotor itu yang terbaca. Selain itu, saat percobaan 2 yang dilakukan, sampel yang di uji dengan spektronik 20 berwarna biru pekat, dan tidak encer, sehingga niali absorbansi relative besar. Hal tersebut dilakukan karena saat pengukuran dengan sampel larutan B dengan sampel yang telah diencerkan, nilai absorbasni terus menurun seiring dengan meningkatnya panjang gelombang, seharusnya panjang gelombang naik, nilai absorbansi juga naik. Kesalahan tersebut terjadi dimungkinkan karena sampel tersebut telah rusak karena adanya endapan yang dapat mempengaruhi pembacaan dari alat spektronik 20.

Pada sampel larutan ketiga, NH₃ yang dicampurkan lebih sedikit daripada larutan sampel kedua namun nilai 10 Dqnya lebih besar dari yang penambahan banyak NH₃. Hal ini mungkin disebabkan karena adanya reaksi kimia lain yang terjadi pada larutan ketiga. Mungkin reaksi dari zat pengotor yang berasal dari air sebagai larutan blanko dan sebagai larutan yang digunakan untuk pengenceran.

VIII. KESIMPULAN

1.      Kekuatan medan ligan ammonia lebih besar dibanding kekuatan medan ligan H₂O.

2.      Cara mencari panjang gelombang maksimum yaitu dengan melihat absorbansi maksimumnya. Karena panjang gelombang maksimum merupakan panjang gelombang dimana suatu unsure mengabsorbsi dalam keadaan maksimum.

3.      Variable yang mempengaruhi panjang gelombang maksimum adalah konsentrasi larutan, adanya pengotor dalam sampel, dan juga jumlah atau volume ligan yang terikat pada sampel.