Reaksi redoks antara Cr(III) dan Mn(II) dalam kompleks anorganik. Transfer elektron terjadi melalui reaksi inner sphere antara ligan oksalat dan pikolin pada Cr dan Mn. Hal ini menghasilkan produk substitusi Cr(II) dan Mn(III).

1. REAKSI ANORGANIK
Fahimah Martak

2. Reaksi Anorganik :
Redoks
Asam Basa
Ini terkait :
Termodinamika
Struktur senyawa stabil
kespontanan reaksi
kalor reaksi
Mekanisme Reaksi

3. Entalpi
Kandungan kalor sistem pada tekanan tetap
Entropi:
Apakah keadaan dapat dicapai dengan spontan dari
keadaan lain

4. Entropi sistem terisolasi dalam proses
spontan meningkat :
Proses yang secara termodinamik ireversibel
akan menghasilkan entropi :
k adalah tetapan Boltsman
W= jumlah susunan atom dan molekul
Energi Bebas Gibs:

5. Elektrokimia:

7. Soal:
Halogen mana yang memp kekuatan oksidasi
terbesar?

8. Redoks:
Diagram Latimer
Asam:

9. Basa:

10. Contoh:
Untuk reaksi NO3- menjadi HNO2, berapa
potensial sel reaksi tersebut?
Jika senyawa anorganik baru disintesis:
Pengukuran elektrokimia Voltametri siklik
Teknik ini:
Pengukuran potensial
Jumlah elektron yang ditransfer
reversibel

11. ASAM BASA
Arhenius: Asam? Basa?
Brownsted Lowry:
Asam: menghasilkan H+, dan menghasilkan
ion oksonium
Basa : yg menerima H+
Contoh:
Tuliskan rumus molekul asam nitrat, asam perklorat,
asam sulfat, asam fosfat sebagai asam okso lengkap
dengan bilangan oksidasi atom pusatnya

12. KEKUATAN ASAM
Untuk Kesetimbangan disosiasi:
Asam Kuat pKa ?

15. Reaksi Redoks:
Penentuan FeII dg titrasi HCrO4-
Oksidasi C2O42- dg MnO4-
Reaksi Inner dan Outer:
Reaksi inner:
Sphere koordinasi dua logam interpenetrasi
dalam keadaan transisi
Ligan jembatan terkoordinasi pada keduanya:
oksidator dan reduktor membentuk sphere
koordinasi

16. Kondisi untuk reaksi inner sphere:
produk substitusi inert
mempertahankan ligan jembatan
terkoordinasi pada reaktan lain
Ini berarti oksidator dan reduktor harus
dipilih shg satu innert sementara yang lain labil
Reaksi Inner-Sphere
 Menggunakan fenomena terobosan, tetapi
dalam hal ini ligan tunggal dibangun

17. Perkembangan Reaksi Dalam 3 t ahap
 Reaksi Substitusi: oksidator dan reduktor
dihubungkan oleh ligan jembatan
 Transfer elektron (sering diikuti oleh transfer
ligan)
 Pemisahan Produk

18. Reaksi [Cr(H2O)6]2+ [Cr(H2O)5Cl]2+
Dipelajari dengan menggunakan radioaktif:
51
Cr sebagai tracer
 Kecepatan reaksi dapat ditentukan dengan
jumlah radioaktif yang didapat dalam CrCl2+
pada waktu berbeda selama reaksi
 Cr3+ : innert, konstanta kecepatan orde 2
untuk anasi Cl- dari Cr3+ = 2,9.10-8 M-1s-1.
 Oleh karena itu CrCl2+ tidak timbul dari
substitusi dg Cl- bebas ketika diperlukan
untuk memisahkan produk

19.  Step transfer elektron: mengubah Cr2+ labil
pada Cr3+ innert, yang mempertahankan ligan
jembatan Cl- pada sphere koordinasi.
 Cr2+ : labil, k = 10 8 s-1, shg substitusi Cl- phere
koordinasi bukan tahap penentu
 Kondisi reaksi innersphere:
produk substitusi innert dan
mempertahankan ligan jembatan
terkoordinasi pada reaktan lain.

20.  Ini berarti berarti oksidator dan reduktor
harus dipilih satu innert dan yang lain labil.

21. Reaksi Inner :
 [Co(NH3)5Cl]2+ + Cr2+ [Co(NH3)5ClCr]4+
[Co(NH3)5ClCr]4+ CrCl2+ + [Co(NH3)5]2+
[Co(NH3)5]2+ + 5H+ Co2+ + 5 NH4+
Reaksi Outer:
 [CoIII(NH3)5Cl]2+ + Cr2+ [CoII(NH3)5Cl]+ + Cr3+
 [Co(NH3)5Cl]2+ + 5 H+ Co4+ + 5NH4+ + Cl-
 Cr3+ + Cl- CrCl2+

22. Reaksi Outer sphere 5 tahap:
 Reaktan-reaktan berdifusi membentuk
kompleks outer sphere, kedua logam dalam
sphere koordinasi tetap utuh
 Jarak ikatan tiap logam berubah
 Lingkungan pelarut kompleks reorganiser
 Elektron ditransfer
 Produk berdifusi; tahap ini cepat

23.  Reaksi outer sphere disebut self exchange:
[Fe (H2O)6]3++[Fe*(H2O)6]2+ [Fe*(H2O)6]3++[Fe (H2O)6]2+
 Konstanta kesetimbangan untuk reaksi : 1
 ∆ Go = 0 : ∆ G = ∆ G inner sphere + ∆ G outer sphere
 ∆ G inner sphere =perubahan panjang ikatan terjadi dalam
sphere koordinasi tepisah sebelum transfer elektron
terjadi.
 Sebelum elektron ditransfer, panjang ikatan Fe-O
menyimpang, pjg ikt Fe3+ = ½ jarak Fe2+ dan Fe3+
 Transfer elektron lebih cepat daripada gerakan inti

24.  Profil reaksi self exchange (Gb. 11.15)
 Energi = energi total pasangan ion-ion dalam kompleks
outer sphere
 Reaksi= perubahan panjang ikatan dan sudut dalam
spher koordinasi.
 Sebelum elektron ditransfer, panjang ikatan Fe-O
menyimpang, pjg ikt Fe3+ = ½ jarak Fe2+ dan Fe3+
 Transfer elektron lebih cepat daripada gerakan inti
 Kurva : simmetrik krn produk dan reaktan identik
 Transfer elektron terjadi ketika kurva energi produk
berpotongan reaktan.

25. Reaksi Redoks Heteronuklir
 Melibatkan 2 logam berbeda
 ∆G inner sphere reaksi heteronuklir dihubungkan = ∆G inner sphere
self exchange tiap reaktan
 Profil reaksi Gb. 11.15 b
 Tinggi aktifasi tergantung kurfa energi
potensial reaktan dan produk
 k12 = k11 k 22 K 12 f12

26. (log K 12 ) 2
log f 12 =
k11 k12
4 log
Z2
 Z = jumlah tumbukan perdetik dlm larutan (∼ 1011 M-1s-1)
 Tentukan k12 untuk reduksi [Co(bpy)3]3+ oleh [Co(terpy)2]2+
 [Co(bpy)3]2+ +[Co*(bpy)3]3+ [Co(bpy)3]3++[Co*(bpy)3]2+
 k11 = 9 M-1s-1 pada 0 oC.
[Co(terpy)2]2++[Co*(terpy)2]3+ [Co(terpy)2]3++[Co*(terpy)2]2+
 k22= 48 M-1s-1 pada 0 oC.
 Potensial reduksi [Co(terpy)2]3+= 0.31, [Co(bpy)3]3+=0.34V Oleh
karena log k12 = 0.553 dan k12 = 3.57

27. (0.553) 2
lof12 = = −3.95 × 10 −3
4 log 9.0×48.0
10 22
f 12 = 0.99

29. K3[Cr(oksalat)3] + MnCl2 + 3 C5H4NCOOH →
K2[Cr(oksalat)3Cl] + Mn(C5H4NCOO)3 + KCl
III II III II
[Cr(oks)3]3- + [MnCl(pik)3]2- [(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]5-
II III
[(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]5- [(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]5-
II III
[(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]5- [CrCl(oks)3]5- + [Mn(pik)3]