Aturan 18 elektron: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan

Sebaris

Revisi terkini sejak 11 Januari 2023 10.44

Aturan 18 elektron merupakan aturan yang mirip dengan kaidah duplet ataupun oktet. Aturan 18 elektron dirancang untuk memprediksi struktur dan reaktifitas kompleks untuk kompleks logam yang stabil, khususnya organologam.^[1] Senyawa koordinasi atau kompleks terdiri dari logam atau ion logam sebagai atom pusat yang terikat secara ikatan kovalen koordinasi ke satu atau lebih atom donor dalam suatu ligan.^[2]

Pengantar

Irving Langmuir, merupakan seorang kimiawan Amerika yang mengusulkan tentang aturan 18 elektron untuk memperluas model Lewis. Aturan ini diusulkan untuk menjelaskan stabilitas logam transisi dan senyawa organologam yang terbentuk^[3]. Hukum ini dibentuk atas dasar aturan sebelumnya, yaitu jumlah elektron untuk tiap subkulit berbeda, dua elektron untuk subkulit s, enam elektron untuk subkulit p dan sepuluh elektron untuk subkulit d, sehingga totalnya 18 elektron. Orbital pada senyawa koordinasi dapat menampung 18 elektron, baik dari pasangan elektron ikatan atau non-ikatan. Kombinasi antara logam transisi sebagai atom pusat dan ligan yang memiliki 18 elektron valensi akan mencapai konfigurasi elektron yang sama dengan gas mulia.^[4]

Aturan 18 elektron

Aturan 18 elektron hanya berlaku untuk senyawa koordinasi dengan medan ligan yang kuat, biasanya ligan tersebut merupakan donor dan akseptor yang baik, salah satu contoh adalah ligan karbonil (CO). Kuat lemahnya ligan ditentukan oleh deret spektroskopi. Ligan yang kuat akan membuat celah energi (Δ₀) antara orbital t_2g dan e_g besar. Perbedaan celah energi yang besar membuat, ketiga orbital t_2g selalu terisi dan membentuk ikatan. Sedangkan dua orbital e_g akan membentuk anti ikatan dan selalu tak terisi.^[5] Fenoma ini juga disebut dengan putaran rendah.

Pengecualian Aturan 18 Elektron

Aturan 18 elektron tidak berlaku untuk senyawa koordinasi dengan medan ligan yang lemah, seperti ligan bromo atau ion bromin (Br^-). Ligan yang lemah akan membuat celah energi (Δ₀) antara orbital t_2g dan e_g kecil. Celah energi yang kecil akan membuat orbitan e_g melemah dan kompleks dapat memiliki lebih dari 18 elektron.^[6]

Sebaliknya, elektron yang kurang dari 18 dapat diamati pada kompleks logam transisi IV dan V dengan bilangan oksidasi yang tinggi. Celah energi (Δ₀) dalam kasus ini relatif besar, hal ini disebabkan karena terjadinya peningkatan tolakan antara orbital d logam dan ligan. Orbital t_2g dapat terisi sebanyak maksimal enam elektron. Sedangkan, orbital e_g menjadi anti ikatan dan tetap kosong.^[7]

Keterbatasan dari Aturan 18 Elektron

Beberapa aturan yang terkait keterbatasan suatu kompleks tidak dapat mengikuti aturan 18 elektron adalah jenis ligan dalam kompleks tersebut. Contoh umum keterbatasan untuk aturan 18 elektron diantaranya:

Kompleks 16 elektron

Kompleks 16 elektron berlaku pada pusat logam memiliki spin rendah dan dalam konfigurasi kompleks ini mengadopsi struktur persegi planar, seperti logam Rh(I), Ni(II), Pd(II), dan Pt(II). Contoh kompleks dengan aturan 16 elektron kompleks Vaska's IrCl(CO)(PPh3)2), [PtCl4]2−, dan garam Zeise [PtCl3(η2-C2H4)−^[8]

Ligan yang berukuran besar

Ligan yang berukuran besar dapat menghambat penyelesaian aturan 18 elektron karena ligan tesebut karena kerangka hidrokarbon (C-H) dapat berinteraksi dengan logam pusat (interaksi Agostik) Contohnya seperti kompleks Mo(PCy₃)₂(CO)_3.^[9]

Interkasi Agostik dalam kompleks Mo(PCy₃)₂(CO)₃

Ligan donor π yang kuat

Kompleks dengan ligan dengan karakter pendonor yang kuat sering melanggar aturan 18 elektron. Contoh ligan jenis ini antara lain F^-, O₂^-, RO^- dan RN₂^-^[10].

Referensi

^ Okuniewski, Andrzej; Rosiak, Damian; Chojnacki, Jarosław; Becker, Barbara (2015). "Coordination polymers and molecular structures among complexes of mercury(II) halides with selected 1-benzoylthioureas". Polyhedron (dalam bahasa Inggris). 90: 47–57. doi:10.1016/j.poly.2015.01.035. ISSN 0277-5387.
^ K, Alieva G.; A, Kadirova Sh; A, Nuralieva G.; M, Ashurov J. (2021). "Synthesis and Study of Complex Compounds with Benzotriazole Products of 3d-Metals". International Journal of Materials and Chemistry (dalam bahasa Inggris). 11 (1): 1–9. ISSN 2166-5354. ^{[pranala nonaktif permanen]}
^ A.K., Prodjosantoso (2012). Kimia Organologam. Yogyakarta: UNY Press.
^ Mitchell, P. R.; Parish, R. V. (1969). "The Eighteen-Electron Rule". J Chem Educ (dalam bahasa Inggris).
^ Nordholm, Sture; Bacskay, George B. (2020). "The Basics of Covalent Bonding in Terms of Energy and Dynamics". Molecules. 25 (11): 2667. doi:10.3390/molecules25112667. ISSN 1420-3049. PMC 7321125 . PMID 32521828.
^ Cotton, F. Albert (1964). "I - Ligand field theory". Journal of Chemical Education (dalam bahasa Inggris). 41 (9): 466. doi:10.1021/ed041p466. ISSN 0021-9584.
^ Bayse, Craig A.; Hall, Michael B. (1999). "Prediction of the Geometries of Simple Transition Metal Polyhydride Complexes by Symmetry Analysis". Journal of the American Chemical Society (dalam bahasa Inggris). 121 (6): 1348–1358. doi:10.1021/ja981965+. ISSN 0002-7863.
^ "Tetrahedral vs. Square Planar Complexes". Chemistry LibreTexts (dalam bahasa Inggris). 2013-10-02. Diakses tanggal 2022-10-22.
^ Najera, Daniel C.; Peñas-Defrutos, Marconi N.; García-Melchor, Max; Fout, Alison R. (2022-08-25). "γ-Agostic interactions in (MesCCC)Fe–Mes(L) complexes". Chemical Communications (dalam bahasa Inggris). 58 (69): 9626–9629. doi:10.1039/D2CC03260K. ISSN 1364-548X.
^ Rillema, D. Paul; Mack, Kinsler B. (1982-10). "The low-lying excited state in ligand .pi.-donor complexes of ruthenium(II): mononuclear and binuclear species". Inorganic Chemistry (dalam bahasa Inggris). 21 (10): 3849–3854. doi:10.1021/ic00140a053. ISSN 0020-1669.

[1] Okuniewski, Andrzej; Rosiak, Damian; Chojnacki, Jarosław; Becker, Barbara (2015). "Coordination polymers and molecular structures among complexes of mercury(II) halides with selected 1-benzoylthioureas". Polyhedron (dalam bahasa Inggris). 90: 47–57. doi:10.1016/j.poly.2015.01.035. ISSN 0277-5387.

[2] K, Alieva G.; A, Kadirova Sh; A, Nuralieva G.; M, Ashurov J. (2021). "Synthesis and Study of Complex Compounds with Benzotriazole Products of 3d-Metals". International Journal of Materials and Chemistry (dalam bahasa Inggris). 11 (1): 1–9. ISSN 2166-5354. ^{[pranala nonaktif permanen]}

[3] A.K., Prodjosantoso (2012). Kimia Organologam. Yogyakarta: UNY Press.

[4] Mitchell, P. R.; Parish, R. V. (1969). "The Eighteen-Electron Rule". J Chem Educ (dalam bahasa Inggris).

[5] Nordholm, Sture; Bacskay, George B. (2020). "The Basics of Covalent Bonding in Terms of Energy and Dynamics". Molecules. 25 (11): 2667. doi:10.3390/molecules25112667. ISSN 1420-3049. PMC 7321125 . PMID 32521828.

[6] Cotton, F. Albert (1964). "I - Ligand field theory". Journal of Chemical Education (dalam bahasa Inggris). 41 (9): 466. doi:10.1021/ed041p466. ISSN 0021-9584.

[7] Bayse, Craig A.; Hall, Michael B. (1999). "Prediction of the Geometries of Simple Transition Metal Polyhydride Complexes by Symmetry Analysis". Journal of the American Chemical Society (dalam bahasa Inggris). 121 (6): 1348–1358. doi:10.1021/ja981965+. ISSN 0002-7863.

[8] "Tetrahedral vs. Square Planar Complexes". Chemistry LibreTexts (dalam bahasa Inggris). 2013-10-02. Diakses tanggal 2022-10-22.

[9] Najera, Daniel C.; Peñas-Defrutos, Marconi N.; García-Melchor, Max; Fout, Alison R. (2022-08-25). "γ-Agostic interactions in (MesCCC)Fe–Mes(L) complexes". Chemical Communications (dalam bahasa Inggris). 58 (69): 9626–9629. doi:10.1039/D2CC03260K. ISSN 1364-548X.

[10] Rillema, D. Paul; Mack, Kinsler B. (1982-10). "The low-lying excited state in ligand .pi.-donor complexes of ruthenium(II): mononuclear and binuclear species". Inorganic Chemistry (dalam bahasa Inggris). 21 (10): 3849–3854. doi:10.1021/ic00140a053. ISSN 0020-1669.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

@@ Baris 1: / Baris 1: @@
+[[Berkas:Heme b.svg|jmpl|Senyawa koordinasi hemoglobin.]]
-== '''Pengantar''' ==
+Aturan 18 elektron merupakan aturan yang mirip dengan kaidah [[Kaidah oktet|duplet]] ataupun [[Kaidah oktet|oktet]]. Aturan 18 elektron dirancang untuk memprediksi [[Struktur kimia|struktur]] dan [[Reaktivitas (kimia)|reaktifitas]] kompleks untuk [[Kompleks (kimia)|kompleks]] [[logam]] yang stabil, khususnya [[Kimia organologam|organologam]].<ref>{{Cite journal|last=Okuniewski|first=Andrzej|last2=Rosiak|first2=Damian|last3=Chojnacki|first3=Jarosław|last4=Becker|first4=Barbara|date=2015|title=Coordination polymers and molecular structures among complexes of mercury(II) halides with selected 1-benzoylthioureas|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277538715000625|journal=Polyhedron|language=en|volume=90|pages=47–57|doi=10.1016/j.poly.2015.01.035|issn=0277-5387}}</ref> Senyawa [[Koordinasi sferis|koordinasi]] atau [[Kompleks (kimia)|kompleks]]  terdiri dari [[logam]] atau ion logam sebagai atom pusat yang terikat secara [[ikatan kovalen koordinasi]] ke satu atau lebih [[atom]] [[Donor elektron|donor]] dalam suatu [[ligan]].<ref>{{Cite journal|last=K|first=Alieva G.|last2=A|first2=Kadirova Sh|last3=A|first3=Nuralieva G.|last4=M|first4=Ashurov J.|date=2021|title=Synthesis and Study of Complex Compounds with Benzotriazole Products of 3d-Metals|url=http://article.sapub.org/Complex%20compounds%20of%20Cu%20(II),%20Zn%20(II),%20Ni%20(II)%20and%20Co%20(II)%20chloride,%20nitrate%20and%20acetate%20salts%20were%20synthesized%20on%20the%20basis%20of%201,2,3-benzotriazole%20derivatives.%20Composition%20of%20synthesized%20complex%20compounds,%20structure%20element%20analysis,%20EQ%20spectroscopy,%20RCA,%20chromato-mass%20spectrometry,%20energy-dispersion%20analysis,%20electron%20diffusion%20reduction%20spectrum,%20individuality%20of%20newly%20synthesized%20complex%20compounds%20on%20the%20basis%20of%20modern%20quantum%20chemical%20calculations%20and%203d%20metals%20of%20heterocyclic%20ligands%20the%20laws%20of%20coordination%20were%20determined.|journal=International Journal of Materials and Chemistry|language=en|volume=11|issue=1|pages=1–9|issn=2166-5354}}{{Pranala mati|date=Januari 2023 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>
-[[Irving Langmuir]], merupakan seorang ahli kimia Amerika yang mengusulkan tentang aturan 18 [[elektron]] untuk memperluas model [[Struktur Lewis|Lewis]]. Aturan ini diusulkan untuk menjelaskan stabilitas [[logam transisi]] dan senyawa organologam yang terbentuk. Hukum ini dibentuk atas dasar aturan sebelumnya, yaitu jumlah elektron untuk tiap subkulit berbeda, di mana dua elektron untuk subkulit ''s'', enam elektron untuk subkulit ''p'' dan sepuluh elektron untuk subkulit ''d,'' sehingga totalnya 18 elektron. Orbital pada senyawa koordinasi dapat menampung 18 elektron, baik dari pasangan elektron ikatan atau non-ikatan. Kombinasi antara logam transisi sebagai atom pusat dan ligan, ketika memiliki 18 elektron valensi maka mencapai konfigurasi elektron yang sama dengan [[gas mulia]]
+== Pengantar ==
-Meskipun aturan ini sering disebut sebagai kaidah kimia, tidak semua unsur transisi dapat mengikuti aturan ini. Karena ada suatu kondisi di mana stabilitas senyawa ditentukan oleh 12 elektron pada subkulit terluarnya, yang disebut aturan 12 elektron (''duo detect'').  Aturan 12 dan 18 elektron menggambarkan batas bawah dan batas atas elektron valensi untuk senyawa organologam yang stabil. Selain itu, aturan ini juga memprediksi stabilitas suatu senyawa organologam dam tingkat kereatifitas suatu unsur transisi.. Unsur dengan elektron valensi mendekati 18 lebih reaktif, sehingga dapat mencapai 18 elektron. Senyawa dengan 18 elektron di sekitar atom logam pusatnya seringkali relatif lebih stabil daripada yang lain.
+[[Irving Langmuir]], merupakan seorang kimiawan Amerika yang mengusulkan tentang aturan 18 [[elektron]] untuk memperluas model [[Struktur Lewis|Lewis]]. Aturan ini diusulkan untuk menjelaskan stabilitas [[logam transisi]] dan senyawa organologam yang terbentuk<ref>{{Cite book|last=A.K.|first=Prodjosantoso|date=2012|title=Kimia Organologam|location=Yogyakarta|publisher=UNY Press|url-status=live}}</ref>. Hukum ini dibentuk atas dasar aturan sebelumnya, yaitu jumlah elektron untuk tiap subkulit berbeda, dua elektron untuk subkulit ''s'', enam elektron untuk subkulit ''p'' dan sepuluh elektron untuk subkulit ''d,'' sehingga totalnya 18 elektron. Orbital pada senyawa koordinasi dapat menampung 18 elektron, baik dari pasangan elektron ikatan atau non-ikatan. Kombinasi antara logam transisi sebagai atom pusat dan ligan yang memiliki 18 elektron valensi akan mencapai konfigurasi elektron yang sama dengan [[gas mulia]].<ref>{{Cite journal|last=Mitchell|first=P. R.|last2=Parish|first2=R. V.|date=1969|title=The Eighteen-Electron Rule|url=https://eric.ed.gov/?id=EJ015032|journal=J Chem Educ|language=en}}</ref>
-== '''Referensi''' ==
+== Aturan 18 elektron ==
+Aturan 18 elektron hanya berlaku untuk senyawa koordinasi dengan medan [[ligan]] yang kuat, biasanya ligan tersebut merupakan donor dan [[Akseptor elektron|akseptor]] yang baik, salah satu contoh adalah [[Karbonil logam|ligan karbonil]] (CO). Kuat lemahnya ligan ditentukan oleh [[deret spektroskopi]]. Ligan yang kuat akan membuat celah energi (Δ<sub>0</sub>) antara orbital t<sub>2g</sub> dan e<sub>g</sub> besar. Perbedaan celah energi yang besar membuat, ketiga orbital t<sub>2g</sub> selalu terisi dan membentuk ikatan. Sedangkan dua orbital e<sub>g</sub> akan membentuk [[Orbital molekular anti ikatan|anti ikatan]] dan selalu tak terisi.<ref>{{Cite journal|last=Nordholm|first=Sture|last2=Bacskay|first2=George B.|date=2020|title=The Basics of Covalent Bonding in Terms of Energy and Dynamics|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7321125/|journal=Molecules|volume=25|issue=11|pages=2667|doi=10.3390/molecules25112667|issn=1420-3049|pmc=7321125|pmid=32521828}}</ref> Fenoma ini juga disebut dengan [[putaran rendah]].
-A.K. Prodjosantoso. 2012. ''Kimia Organologam''. Yogyakarta: ''UNY Press.''
+[[Berkas:CFT-Low Spin Splitting Diagram-Vector.svg|pus|jmpl|432x432px|Celah energi yang rendah (''low spin)'' ]]
-James E.Huheey., Ellen A.Keither.,Richard L. Keither., Okhil K. Medhi. ''Inorganic Chemistry Fourth Edition: Principles of Structures and Reactivity.''
+== Pengecualian Aturan 18 Elektron ==
-P. R. Mitchell & R. V. Paris. 1969. ''The Eighteen Electron Rule''. ''J. Chem. Educ.'' 46(12):811.
+Aturan 18 elektron tidak berlaku untuk senyawa koordinasi dengan medan ligan yang lemah, seperti ligan bromo atau ion [[bromin]] (Br<sup>-</sup>). Ligan yang lemah akan membuat celah energi (Δ<sub>0</sub>) antara orbital t<sub>2g</sub> dan e<sub>g</sub> kecil.  Celah energi yang kecil akan membuat orbitan e<sub>g</sub> melemah dan [[Kompleks (kimia)|kompleks]] dapat memiliki lebih dari 18 elektron.<ref>{{Cite journal|last=Cotton|first=F. Albert|date=1964|title=I - Ligand field theory|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed041p466|journal=Journal of Chemical Education|language=en|volume=41|issue=9|pages=466|doi=10.1021/ed041p466|issn=0021-9584}}</ref>
+[[Berkas:CFT-High Spin Splitting Diagram-Vector.svg|pus|jmpl|445x445px|Celah energi yang kecil (''high spin'')]]
-== '''Kategori''' ==
-<nowiki>[[Kategori:Senyawa Koordinasi]]</nowiki>
+Sebaliknya, elektron yang kurang dari 18 dapat diamati pada kompleks [[logam transisi]] IV dan V dengan [[bilangan oksidasi]] yang tinggi. Celah energi (Δ<sub>0</sub>) dalam kasus ini relatif besar, hal ini disebabkan karena terjadinya peningkatan tolakan antara orbital d logam dan ligan. Orbital t<sub>2g</sub> dapat terisi sebanyak maksimal enam elektron. Sedangkan, orbital e<sub>g</sub> menjadi anti ikatan dan tetap kosong.<ref>{{Cite journal|last=Bayse|first=Craig A.|last2=Hall|first2=Michael B.|date=1999|title=Prediction of the Geometries of Simple Transition Metal Polyhydride Complexes by Symmetry Analysis|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja981965%2B|journal=Journal of the American Chemical Society|language=en|volume=121|issue=6|pages=1348–1358|doi=10.1021/ja981965+|issn=0002-7863}}</ref>
+== Keterbatasan dari Aturan 18 Elektron ==
+Beberapa aturan yang terkait keterbatasan suatu kompleks tidak dapat mengikuti aturan 18 elektron adalah jenis ligan dalam kompleks tersebut. Contoh umum keterbatasan untuk aturan 18 elektron diantaranya:
+=== Kompleks 16 elektron ===
+Kompleks 16 elektron berlaku pada pusat logam memiliki spin rendah dan dalam konfigurasi kompleks ini mengadopsi struktur [[Geometri molekul|persegi planar]], seperti logam [[Rodium|Rh(I)]], [[Nikel|Ni(II)]], [[Paladium|Pd(II)]], dan [[Platina|Pt(II)]]. Contoh kompleks dengan aturan 16 elektron [[:en:Vaska's_complex|kompleks Vaska's]] IrCl(CO)(PPh3)2), [PtCl4]2−, dan [[:en:Zeise's_salt|garam Zeise]] [PtCl3(''η''2-C2H4)−<ref>{{Cite web|date=2013-10-02|title=Tetrahedral vs. Square Planar Complexes|url=https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_and_Websites_(Inorganic_Chemistry)/Crystal_Field_Theory/Tetrahedral_vs._Square_Planar_Complexes|website=Chemistry LibreTexts|language=en|access-date=2022-10-22}}</ref>
+=== Ligan yang berukuran besar ===
+Ligan yang berukuran besar dapat menghambat penyelesaian aturan 18 elektron karena ligan tesebut karena kerangka [[hidrokarbon]] (C-H) dapat berinteraksi dengan logam pusat ([https://en.wiki-indonesia.club/wiki/Agostic_interaction?oldformat=true#Characteristics_of_agostic_bonds interaksi Agostik)] Contohnya seperti kompleks Mo(PCy<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(CO)<sub>3.</sub><ref>{{Cite journal|last=Najera|first=Daniel C.|last2=Peñas-Defrutos|first2=Marconi N.|last3=García-Melchor|first3=Max|last4=Fout|first4=Alison R.|date=2022-08-25|title=γ-Agostic interactions in (MesCCC)Fe–Mes(L) complexes|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cc/d2cc03260k|journal=Chemical Communications|language=en|volume=58|issue=69|pages=9626–9629|doi=10.1039/D2CC03260K|issn=1364-548X}}</ref>
+[[Berkas:AgostKubas.png|pus|jmpl|Interkasi Agostik dalam kompleks Mo(PCy<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(CO)<sub>3</sub> ]]
+=== Ligan donor '''π yang kuat''' ===
+* Kompleks dengan ligan dengan karakter pendonor yang kuat sering melanggar aturan 18 elektron. Contoh ligan jenis ini antara lain [[Fluorin|F<sup>-</sup>]], [[Oksigen|O<sub>2</sub><sup>-</sup>]], [[Alkil|RO<sup>-</sup>]] dan [[Alkil|RN<sub>2</sub>]]<sup>-</sup><ref>{{Cite journal|last=Rillema|first=D. Paul|last2=Mack|first2=Kinsler B.|date=1982-10|title=The low-lying excited state in ligand .pi.-donor complexes of ruthenium(II): mononuclear and binuclear species|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic00140a053|journal=Inorganic Chemistry|language=en|volume=21|issue=10|pages=3849–3854|doi=10.1021/ic00140a053|issn=0020-1669}}</ref>.
+{{Artikel utama}}
+== Referensi ==