Selamat datang di sumber latihan terlengkap untuk memahami kimia senyawa kompleks! Artikel ini menyajikan 32 soal kimia senyawa kompleks yang dirancang khusus untuk menguji dan memperdalam pemahaman Anda tentang topik penting ini. Mulai dari konsep dasar seperti ligan, bilangan koordinasi, dan ion pusat, hingga penamaan IUPAC, isomerisme, teori medan kristal, dan sifat magnetik, semua aspek senyawa kompleks akan dibahas. Kami menyediakan 20 soal pilihan ganda, 5 soal isian singkat, 5 soal uraian, dan 2 soal mencocokkan, lengkap dengan kunci jawaban dan pembahasan mendetail. Latihan soal kimia senyawa kompleks ini sangat cocok untuk siswa SMA, mahasiswa kimia, atau siapa pun yang ingin menguasai materi ini. Persiapkan diri Anda untuk menghadapi ujian atau sekadar mengasah kemampuan analisis Anda dalam kimia anorganik!
A. Soal Pilihan Ganda (20 Soal)
- Senyawa kompleks yang memiliki ligan ambidentat adalah…
a. [Co(NH₃)₆]Cl₃
b. [Fe(CN)₆]⁴⁻
c. [Cr(H₂O)₆]Cl₃
d. [Ni(CO)₄]
e. [Pt(NH₃)₂Cl₂] - Bilangan koordinasi ion pusat pada senyawa [Cu(en)₂(H₂O)₂]SO₄ adalah…
a. 2
b. 4
c. 5
d. 6
e. 8 - Nama IUPAC yang benar untuk senyawa [Cr(NH₃)₃Cl₃] adalah…
a. Triaminatriklorokromium(III)
b. Triaminatriklorokrom(III)
c. Triklorotriaminakromium(III)
d. Triaminatriklorokrom(III) klorida
e. Triaminatriklorokromium(III) klorida - Ligan yang dapat bertindak sebagai ligan kelat (chelate) adalah…
a. Cl⁻
b. NH₃
c. H₂O
d. etilendiamin (en)
e. CO - Ion pusat pada senyawa kompleks [Ag(NH₃)₂]Cl adalah…
a. Ag
b. Ag⁺
c. NH₃
d. Cl⁻
e. [Ag(NH₃)₂]⁺ - Berdasarkan teori medan kristal, ligan yang kuat (strong field ligand) akan menyebabkan…
a. Pemisahan energi orbital d yang kecil
b. Pembentukan kompleks spin tinggi
c. Pembentukan kompleks spin rendah
d. Kompleks bersifat paramagnetik kuat
e. Kompleks cenderung berwarna pucat - Senyawa kompleks yang menunjukkan isomer geometri cis-trans adalah…
a. [Co(NH₃)₆]³⁺
b. [Pt(NH₃)₂Cl₂]
c. [Ni(CN)₄]²⁻ (planar segiempat)
d. [Fe(H₂O)₆]²⁺
e. [Zn(NH₃)₄]²⁺ - Bilangan oksidasi atom pusat Fe pada senyawa K₃[Fe(CN)₆] adalah…
a. +1
b. +2
c. +3
d. +4
e. +5 - Ligan yang merupakan ligan bidentat adalah…
a. H₂O
b. NH₃
c. SCN⁻
d. Oksalat (C₂O₄²⁻)
e. NO₂⁻ - Pernyataan yang benar tentang kompleks spin tinggi adalah…
a. Pasangan elektron terjadi pada orbital d yang berenergi rendah.
b. Perbedaan energi splitting (Δo) kecil.
c. Ligan yang terikat adalah ligan medan kuat.
d. Jumlah elektron tidak berpasangan sedikit.
e. Umumnya terjadi pada kompleks dengan ion logam transisi periode 3. - Warna pada senyawa kompleks disebabkan oleh…
a. Transisi elektron dari orbital s ke p.
b. Transisi elektron dari orbital d ke d (d-d transition).
c. Adanya ikatan ionik.
d. Adanya ligan yang berwarna.
e. Proses oksidasi-reduksi. - Senyawa [Co(NH₃)₅Cl]SO₄ dan [Co(NH₃)₅SO₄]Cl merupakan contoh isomer…
a. Geometri
b. Optik
c. Ionisasi
d. Hidrasi
e. Linkage - Aturan Bilangan Atom Efektif (EAN) menyatakan bahwa atom pusat dalam kompleks cenderung mencapai konfigurasi elektron gas mulia. Berapakah EAN untuk [Co(NH₃)₆]³⁺? (Nomor atom Co = 27)
a. 34
b. 35
c. 36
d. 37
e. 38 - Ligan EDTA (etilendiamintetraasetat) adalah ligan…
a. Monodentat
b. Bidentat
c. Tridentat
d. Tetradentat
e. Heksadentat - Kompleks [Ni(CN)₄]²⁻ bersifat diamagnetik, menunjukkan bahwa ia memiliki geometri…
a. Tetrahedral
b. Oktahedral
c. Planar segiempat
d. Trigonal bipiramida
e. Linear - Senyawa kompleks yang dapat menunjukkan isomer optik adalah…
a. cis-[Pt(NH₃)₂Cl₂]
b. trans-[Co(en)₂Cl₂]⁺
c. [Co(en)₃]³⁺
d. [Fe(CN)₆]⁴⁻
e. [Zn(NH₃)₄]²⁺ - Jika kompleks [Fe(CN)₆]⁴⁻ berwarna kuning dan [Fe(H₂O)₆]²⁺ berwarna hijau, ini menunjukkan bahwa…
a. CN⁻ adalah ligan medan lemah.
b. H₂O adalah ligan medan kuat.
c. Energi splitting (Δo) pada kompleks dengan CN⁻ lebih besar.
d. Energi splitting (Δo) pada kompleks dengan H₂O lebih besar.
e. Kedua kompleks memiliki sifat magnetik yang sama. - Nama IUPAC untuk [Pt(NH₃)₄Cl₂]Cl₂ adalah…
a. Tetraminadikloroplatina(IV) klorida
b. Diklorotetraminaplatina(IV) klorida
c. Tetraminadikloroplatina(II) klorida
d. Diklorotetraminaplatina(II) klorida
e. Tetraminadikloroplatina(II) diklorida - Senyawa kompleks [Co(NH₃)₆]Cl₃ memiliki bilangan oksidasi Co sebesar +3. Berapakah muatan ion kompleksnya?
a. +1
b. +2
c. +3
d. 0
e. -1 - Ikatan antara ligan dan ion logam pusat dalam senyawa kompleks adalah…
a. Ikatan ionik
b. Ikatan kovalen
c. Ikatan hidrogen
d. Ikatan kovalen koordinasi
e. Ikatan logam
B. Soal Isian Singkat (5 Soal)
- Ligan yang dapat menyumbangkan dua pasang elektron bebas kepada ion pusat disebut ligan __________.
- Bilangan koordinasi adalah jumlah __________ yang terikat langsung pada ion logam pusat.
- Senyawa kompleks yang memiliki ligan yang sama tetapi gugus terikatnya berbeda (misalnya -SCN dan -NCS) menunjukkan isomer __________.
- Ion logam transisi yang paling umum ditemukan sebagai ion pusat dalam senyawa kompleks adalah __________ (sebutkan salah satu contoh).
- Jika suatu kompleks menyerap cahaya biru-hijau, maka warna yang akan tampak pada kompleks tersebut adalah __________.
C. Soal Uraian (5 Soal)
- Jelaskan perbedaan antara ligan monodentat, bidentat, dan polidentat beserta contoh masing-masing!
- Gambarkan dua isomer geometri (cis dan trans) untuk senyawa [Pt(NH₃)₂Cl₂] dan jelaskan perbedaannya!
- Tuliskan nama IUPAC untuk senyawa [Co(en)₂Cl₂]Cl dan jelaskan langkah-langkah penamaannya! (en = etilendiamin)
- Bagaimana Teori Medan Kristal (TMC) menjelaskan warna pada senyawa kompleks?
- Hitunglah bilangan oksidasi dan bilangan koordinasi ion pusat pada senyawa K₃[Cr(C₂O₄)₃]! (C₂O₄²⁻ = oksalat)
D. Soal Mencocokkan (2 Soal)
- Cocokkan istilah di Kolom A dengan deskripsi yang tepat di Kolom B.
- Kolom A:
- Ligan
- Ion Pusat
- Kelat
- Bilangan Koordinasi
- Kolom B:
- Jumlah ligan yang terikat pada ion pusat.
- Molekul atau ion yang menyumbangkan pasangan elektron bebas.
- Senyawa kompleks yang terbentuk dari ligan polidentat.
- Atom atau ion logam yang menerima pasangan elektron dari ligan.
- Cocokkan senyawa kompleks di Kolom A dengan nama IUPAC yang benar di Kolom B.
- Kolom A:
- [Cr(H₂O)₆]Cl₃
- [Ni(CO)₄]
- [Fe(CN)₆]³⁻
- [Ag(NH₃)₂]NO₃
- Kolom B:
- Heksasianferat(III) ion
- Tetrakarbonilnikel(0)
- Heksaakuakromium(III) klorida
- Diaminaperak(I) nitrat
Kunci Jawaban dan Pembahasan
A. Kunci Jawaban Soal Pilihan Ganda
- Jawaban: b. [Fe(CN)₆]⁴⁻
Pembahasan: Ligan ambidentat adalah ligan yang memiliki dua atau lebih atom donor potensial, tetapi hanya satu yang terikat pada ion pusat pada suatu waktu. CN⁻ dapat berkoordinasi melalui atom C atau N, menjadikannya ligan ambidentat. - Jawaban: d. 6
Pembahasan: Ligan ‘en’ (etilendiamin) adalah bidentat, jadi 2 ligan ‘en’ menyumbangkan 2 × 2 = 4 titik koordinasi. Ligan H₂O adalah monodentat, jadi 2 ligan H₂O menyumbangkan 2 × 1 = 2 titik koordinasi. Total bilangan koordinasi = 4 + 2 = 6. - Jawaban: b. Triaminatriklorokrom(III)
Pembahasan: Urutan ligan amina (NH₃) dan kloro (Cl⁻) secara alfabetis. Nama ion pusat “kromium” menjadi “krom” karena kompleksnya netral. Bilangan oksidasi Cr adalah +3. - Jawaban: d. etilendiamin (en)
Pembahasan: Ligan kelat adalah ligan polidentat yang dapat membentuk cincin dengan ion pusat. Etilendiamin adalah ligan bidentat yang membentuk cincin lima anggota. - Jawaban: b. Ag⁺
Pembahasan: Ion pusat adalah atom logam yang menerima pasangan elektron dari ligan. Dalam [Ag(NH₃)₂]Cl, Ag adalah atom logam dan memiliki bilangan oksidasi +1, sehingga ion pusatnya adalah Ag⁺. - Jawaban: c. Pembentukan kompleks spin rendah
Pembahasan: Ligan kuat menyebabkan pemisahan energi orbital d (Δo) yang besar, sehingga elektron cenderung berpasangan di orbital berenergi rendah sebelum mengisi orbital berenergi tinggi, membentuk kompleks spin rendah. - Jawaban: b. [Pt(NH₃)₂Cl₂]
Pembahasan: Senyawa kompleks dengan geometri planar segiempat (seperti [Pt(NH₃)₂Cl₂] atau [Ni(CN)₄]²⁻) atau oktahedral dengan dua ligan yang sama (misalnya [Co(en)₂Cl₂]⁺) dapat menunjukkan isomer geometri cis-trans. [Pt(NH₃)₂Cl₂] adalah planar segiempat. - Jawaban: c. +3
Pembahasan: K₃[Fe(CN)₆]. Muatan K adalah +1, jadi 3K = +3. Muatan CN adalah -1, jadi 6CN = -6. Untuk menyeimbangkan, Fe + (-6) + (+3) = 0, maka Fe = +3. - Jawaban: d. Oksalat (C₂O₄²⁻)
Pembahasan: Oksalat adalah ligan bidentat karena memiliki dua atom oksigen yang dapat menyumbangkan pasangan elektron. H₂O, NH₃, SCN⁻, dan NO₂⁻ umumnya monodentat (SCN⁻ dan NO₂⁻ bisa ambidentat tapi tetap satu titik koordinasi pada satu waktu). - Jawaban: b. Perbedaan energi splitting (Δo) kecil.
Pembahasan: Kompleks spin tinggi terbentuk ketika ligan lemah menyebabkan Δo kecil, sehingga elektron lebih memilih mengisi orbital berenergi tinggi secara tidak berpasangan sebelum berpasangan di orbital berenergi rendah. - Jawaban: b. Transisi elektron dari orbital d ke d (d-d transition).
Pembahasan: Warna pada senyawa kompleks logam transisi umumnya disebabkan oleh penyerapan energi cahaya yang menyebabkan transisi elektron dari orbital d berenergi rendah ke orbital d berenergi tinggi (d-d transition). - Jawaban: c. Ionisasi
Pembahasan: Isomer ionisasi adalah isomer yang memiliki komposisi keseluruhan yang sama tetapi menghasilkan ion yang berbeda ketika dilarutkan dalam pelarut. Pada kasus ini, SO₄²⁻ dan Cl⁻ bertukar posisi antara ligan dan ion lawan. - Jawaban: c. 36
Pembahasan: Nomor atom Co = 27. Co³⁺ memiliki 27 – 3 = 24 elektron. Ligan NH₃ adalah ligan netral, 6 ligan menyumbangkan 6 × 2 = 12 elektron. Total EAN = 24 (dari Co³⁺) + 12 (dari ligan) = 36. - Jawaban: e. Heksadentat
Pembahasan: EDTA memiliki enam atom donor (dua nitrogen dan empat oksigen dari gugus karboksilat), sehingga merupakan ligan heksadentat. - Jawaban: c. Planar segiempat
Pembahasan: Kompleks Ni(II) dengan bilangan koordinasi 4 dapat berupa tetrahedral (paramagnetik) atau planar segiempat (diamagnetik, jika ligan kuat). Karena CN⁻ adalah ligan kuat dan kompleksnya diamagnetik, geometrinya adalah planar segiempat. - Jawaban: c. [Co(en)₃]³⁺
Pembahasan: Kompleks oktahedral dengan ligan bidentat kelat seperti etilendiamin (en) yang tersusun secara simetris (seperti pada [Co(en)₃]³⁺) seringkali bersifat kiral dan dapat menunjukkan isomer optik (enantiomer). - Jawaban: c. Energi splitting (Δo) pada kompleks dengan CN⁻ lebih besar.
Pembahasan: CN⁻ adalah ligan medan kuat, menyebabkan Δo besar. H₂O adalah ligan medan lemah, menyebabkan Δo kecil. Energi yang diserap (dan warna yang dipancarkan) berbanding terbalik dengan Δo. Kompleks dengan Δo lebih besar akan menyerap cahaya dengan energi lebih tinggi (panjang gelombang lebih pendek), sehingga memancarkan warna komplementer yang berbeda. - Jawaban: a. Tetraminadikloroplatina(IV) klorida
Pembahasan: Ligan amina (NH₃) dan kloro (Cl⁻) diurutkan alfabetis. Atom pusat Pt memiliki bilangan oksidasi +4 (karena 4 NH₃ netral, 2 Cl⁻ = -2, dan 2 Cl⁻ sebagai ion lawan = -2, jadi Pt + (-2) – (-2) = 0 -> Pt = +4). Nama ion pusat “platina” karena merupakan kompleks kation. - Jawaban: c. +3
Pembahasan: Senyawa netral [Co(NH₃)₆]Cl₃. NH₃ adalah ligan netral (muatan 0). Cl⁻ adalah ion lawan dengan muatan -1. Ada 3 Cl⁻, jadi total muatan dari ion lawan adalah -3. Agar senyawa netral, muatan ion kompleks [Co(NH₃)₆] harus +3. - Jawaban: d. Ikatan kovalen koordinasi
Pembahasan: Ligan menyumbangkan pasangan elektron bebas kepada ion logam pusat, membentuk ikatan kovalen koordinasi (atau ikatan datif).
B. Kunci Jawaban Soal Isian Singkat
- bidentat
- ligan
- linkage (tautan)
- Besi (Fe) / Kobalt (Co) / Nikel (Ni) / Tembaga (Cu) / Kromium (Cr) (pilih salah satu)
- merah
C. Kunci Jawaban Soal Uraian
-
Ligan monodentat: Ligan yang hanya memiliki satu atom donor yang dapat menyumbangkan satu pasangan elektron bebas kepada ion pusat. Contoh: NH₃ (amina), H₂O (aqua), Cl⁻ (kloro), CN⁻ (siano).
Ligan bidentat: Ligan yang memiliki dua atom donor yang dapat menyumbangkan dua pasangan elektron bebas kepada ion pusat secara bersamaan, membentuk struktur cincin. Contoh: etilendiamin (en), oksalat (C₂O₄²⁻).
Ligan polidentat: Ligan yang memiliki lebih dari dua atom donor yang dapat menyumbangkan lebih dari dua pasangan elektron bebas kepada ion pusat secara bersamaan. Ligan polidentat sering disebut ligan kelat. Contoh: EDTA (heksadentat).
-
Isomer cis-[Pt(NH₃)₂Cl₂]: Kedua ligan NH₃ (atau Cl) berada pada sisi yang sama dari atom Pt.
Cl – Pt – NH₃
| |
Cl – Pt – NH₃ (Ini representasi teks sederhana, visualisasi akan lebih baik dengan gambar kotak planar)Isomer trans-[Pt(NH₃)₂Cl₂]: Kedua ligan NH₃ (atau Cl) berada pada sisi yang berlawanan dari atom Pt.
Cl – Pt – NH₃
| |
NH₃ – Pt – Cl (Ini representasi teks sederhana)Perbedaannya terletak pada posisi relatif ligan-ligan yang sama di sekitar ion pusat. Isomer cis memiliki ligan serupa bersebelahan, sedangkan trans memiliki ligan serupa berlawanan.
-
Nama IUPAC: Diklorobis(etilendiamin)kobalt(III) klorida
Langkah-langkah penamaan:
- Identifikasi ligan dan jumlahnya: Dua ligan kloro (Cl⁻) dan dua ligan etilendiamin (en).
- Urutkan ligan secara alfabetis: kloro sebelum etilendiamin. Karena etilendiamin adalah ligan polidentat yang namanya sudah mengandung “di”, gunakan awalan “bis-” untuk menunjukkan jumlah dua.
- Tentukan bilangan oksidasi ion pusat (Co): Ion klorida (Cl⁻) di luar kurung kompleks memiliki muatan -1. Ada satu ion Cl⁻. Ligan etilendiamin (en) adalah netral (0). Ligan kloro (Cl⁻) di dalam kurung memiliki muatan -1. Jadi, Co + 2(0) + 2(-1) = +1 (karena muatan ion kompleks +1 untuk menyeimbangkan Cl⁻ di luar). Maka, Co – 2 = +1, sehingga Co = +3.
- Nama ion pusat: Kobalt (Co). Karena kompleksnya adalah kation (memiliki muatan positif), gunakan nama logam tanpa akhiran “-at”.
- Gabungkan semua: Diklorobis(etilendiamin)kobalt(III) klorida.
-
Teori Medan Kristal (TMC) menjelaskan warna pada senyawa kompleks dengan mengemukakan bahwa ligan-ligan yang mengelilingi ion logam transisi menyebabkan pemisahan energi (splitting) pada orbital d ion logam. Orbital d yang semula degenerasi (memiliki energi yang sama) akan terpisah menjadi dua atau lebih set orbital dengan tingkat energi yang berbeda (misalnya, t₂g dan eg untuk geometri oktahedral).
Ketika cahaya tampak melewati larutan kompleks, elektron di orbital d berenergi rendah dapat menyerap energi dari cahaya tersebut dan tereksitasi ke orbital d berenergi lebih tinggi. Energi yang diserap ini sesuai dengan perbedaan energi (Δo atau Δt) antara set orbital d tersebut. Warna yang terlihat adalah warna komplementer dari cahaya yang diserap.
Misalnya, jika suatu kompleks menyerap cahaya biru, maka warna yang akan terlihat adalah jingga. Kekuatan ligan memengaruhi besarnya pemisahan energi Δo; ligan kuat menyebabkan Δo besar, menyerap cahaya berenergi tinggi (panjang gelombang pendek), sedangkan ligan lemah menyebabkan Δo kecil, menyerap cahaya berenergi rendah (panjang gelombang panjang).
-
Senyawa: K₃[Cr(C₂O₄)₃]
Menghitung bilangan oksidasi Cr:
- Ion K⁺ memiliki muatan +1. Ada 3 ion K⁺, jadi total muatan dari kation adalah +3.
- Ion oksalat (C₂O₄²⁻) memiliki muatan -2. Ada 3 ligan oksalat, jadi total muatan dari ligan adalah 3 × (-2) = -6.
- Karena senyawa K₃[Cr(C₂O₄)₃] adalah netral, maka jumlah muatan total harus nol.
- Muatan K⁺ + Muatan Cr + Muatan C₂O₄²⁻ = 0
- (+3) + Cr + (-6) = 0
- Cr – 3 = 0
- Cr = +3
Jadi, bilangan oksidasi ion pusat Cr adalah +3.
Menghitung bilangan koordinasi Cr:
- Ligan oksalat (C₂O₄²⁻) adalah ligan bidentat, yang berarti setiap ligan menyumbangkan dua titik koordinasi.
- Ada 3 ligan oksalat.
- Bilangan koordinasi = Jumlah ligan × Dentisitas ligan
- Bilangan koordinasi = 3 × 2 = 6
Jadi, bilangan koordinasi ion pusat Cr adalah 6.
D. Kunci Jawaban Soal Mencocokkan
-
- Ligan (a) cocok dengan deskripsi (2): Molekul atau ion yang menyumbangkan pasangan elektron bebas.
- Ion Pusat (b) cocok dengan deskripsi (4): Atom atau ion logam yang menerima pasangan elektron dari ligan.
- Kelat (c) cocok dengan deskripsi (3): Senyawa kompleks yang terbentuk dari ligan polidentat.
- Bilangan Koordinasi (d) cocok dengan deskripsi (1): Jumlah ligan yang terikat pada ion pusat.
-
- [Cr(H₂O)₆]Cl₃ (a) cocok dengan nama (3): Heksaakuakromium(III) klorida
- [Ni(CO)₄] (b) cocok dengan nama (2): Tetrakarbonilnikel(0)
- [Fe(CN)₆]³⁻ (c) cocok dengan nama (1): Heksasianferat(III) ion
- [Ag(NH₃)₂]NO₃ (d) cocok dengan nama (4): Diaminaperak(I) nitrat