Pembahasan OKTAN/CRYSTAL ITB 2020 Perempat Final Essay 4

Soal

Senyawa Krom dalam Pelarut Non Air (25)

Krom merupakan salah satu unsur golongan transisi yang memiliki bilangan oksidasi yang cukup bervariasi. Bilangan oksidasi krom dimulai dari 0 hingga +6. Senyawa dari unsur krom sangat bermacam-macam salah satunya adalah Natrium Kromat (Na2Cr2O7) yang digunakan sebagai bahan pengoksidasi yang cukup kuat.

Selain itu, krom juga dapat membentuk ikatan antar sesama krom dalam beberapa senyawa kompleks. [Cr2(𝜇-O2CC6H2-2,4,6-iPr3)4] dan [Cr2(py)2(𝜇-O2CCMe)4] merupakan contoh senyawa yang menunjukkan adanya ikatan antar atom krom. Berikut adalah struktur dari kedua senyawa diatas.

Didalam air, Cr3+ mengendap sebagai Cr(OH)3 pada pH 7, membentuk [Cr(H2O)6]3+ dalam suasana asam, dan [Cr(OH)4] dalam suasana basa.

a. Tuliskan spesi Cr3+ yang ada didalam pelarut NH3 cair pada suasana asam, basa dan netral. (3)

b. Tuliskan spesi Cr3+ yang terbentuk jika NH4Cl dan CrCl3 dilarutkan dalam NH3 cair. (2)

c. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi jika KNH2 dan CrCl3 dilarutkan kedalam NH3 cair. (2)

Selain dengan NH3, Cr3+ juga dapat membentuk kompleks dengan ion oksalat, etilendiamin dan ion klorida. Terdapat contoh 3 senyawa kompleks Cr3+ dengan ligan tersebut yaitu K3[Cr(ox)2Cl2], [Cr(en)2Cl2]Cl, dan K3[CrCl6].

d. Tuliskan nama IUPAC dari ketiga senyawa kompleks tersebut! (3)

e. Gambarkan ketiga ion kompleks tersebut. (6)

Selain itu, Cr3+ juga dapat membentuk kompleks dengan ion siano , air, dan ammonia membentuk kompleks K3[Cr(CN)6], [Cr(H2O)6]Cl3, dan [Cr(NH3)6]Cl3.

f. Urutkan besarnya energi pembelahan orbital dari yang paling kecil hingga yang paling besar. Jelaskan! (3)

g. Tuliskan konfigurasi elektron ion Cr3+. (1)

h. Tuliskan konfigurasi elektron ion Cr3+ dalam bentuk t2g dan eg pada ion kompleks [Cr(H2O)6]3+ (2)

Jika diketahui secara eksperimen, besarnya energi pembelahan orbital (Δoct) [Cr(H2O)6]3+ sebesar 7500 cm−1 maka:

i. Hitunglah besar CFSE dalam satuan cm-1 dari ion kompleks tersebut! (3)

Pembahasan

a. Bentuk asam dari $\ce{NH3}$ adalah $\ce{NH4+}$ dan bentuk basanya adalah $\ce{NH2-}$, sehingga:

Asam = $\ce{[Cr(NH3)6]^3+}$

Basa = $\ce{[Cr(NH2)4]-}$

Netral = $\ce{[Cr(NH2)3]}$

b. Pada pelarut ammonia, $\ce{NH4Cl}$ (yang di air sifatnya garam) bersifat asam, sehingga spesi yang terbentuk adalah $\ce{[Cr(NH3)6]^3+]}$.

c. Persamaan reaksinya:

$\ce{4 KNH2(am) + CrCl3(am) -> K[Cr(NH2)4](am) + 3 KCl(am)}$

d. Berikut ini adalah nama IUPAC masing-masing senyawa:

K3[Cr(ox)2Cl2] = kalium diklorodioksalatokromat(III)

[Cr(en)2Cl2]Cl = diklorobis(etilendiamin)krom(III) klorida

K3[CrCl6] = kalium heksaklorokromat(III)

e. Berikut ini struktur ketiga kompleks tersebut:

f. Berdasarkan deret spektrokimia, urutan kekuatan medan ligan adalah sebagai berikut: $\ce{H2O}$ < $\ce{NH3}$ < $\ce{CN-}$, sehingga energi pembelahan orbital urutannya sebagai berikut: [Cr(H2O)6]Cl3 < [Cr(NH3)6]Cl3 < K3[Cr(CN)6].

g. Konfigurasi elektron: [Ar] 3d3

h. Kompleks ini adalah kompleks oktahedral, sehingga konfigurasinya adalah (t2g)3.

i. Untuk kompleks d3, CFSE = 1.2 Δoct = 9000 cm-1.

Silahkan gunakan kolom komentar untuk bertanya atau mengoreksi pembahasan saya!

Leave a Reply