Sebuah kovalen koordinat obligasi atau koordinasi obligasi adalah jenis obligasi di mana salah satu pasokan atom terlampir semua elektron bersama.
Dalam ikatan kovalen sederhana, setiap atom menyuplai satu elektron ke ikatan. Sebaliknya, dalam ikatan koordinasi, atom yang menyumbangkan elektron untuk membentuk ikatan disebut atom donor, sedangkan atom yang menerima pasangan elektron untuk bergabung disebut atom akseptor (Clark, 2012).
Gambar 1: representasi ikatan koordinasi antara atom donor (N) dan akseptor (H).
Ikatan koordinasi diwakili oleh panah yang dimulai dari atom donor dan berakhir pada atom akseptor (Gambar 1). Dalam beberapa kasus, donor bisa berupa molekul.
Dalam hal ini, atom dalam molekul dapat menyumbangkan pasangan elektron, yang akan menjadi basa Lewis, sedangkan molekul dengan kapasitas penerimaan adalah asam Lewis (Ikatan Kovalen Koordinat, SF).
Ikatan koordinasi memiliki karakteristik yang mirip dengan ikatan kovalen sederhana. Senyawa yang memiliki jenis ikatan ini umumnya memiliki titik leleh dan titik didih yang rendah, dengan tidak adanya interaksi coulomb antara atom (tidak seperti ikatan ionik) dan senyawa tersebut sangat larut dalam air (Atkins, 2017).
Beberapa contoh ikatan kovalen koordinat
Contoh paling umum dari ikatan koordinasi adalah ion amonium, yang dibentuk oleh kombinasi molekul amonia dan proton dari asam.
Dalam amonia, atom nitrogen memiliki pasangan elektron bebas setelah oktetnya selesai. Donasikan pasangan elektron bebas ini ke ion hidrogen, sehingga atom nitrogen menjadi donor. Atom hidrogen menjadi akseptor (Schiller, SF).
Gambar 2: representasi ikatan koordinasi ion hidronium.
Contoh umum lain dari ikatan datif adalah pembentukan ion hidronium. Seperti ion amonium, pasangan elektron bebas dalam molekul air berfungsi sebagai donor bagi proton yang merupakan akseptor (Gambar 2).
Akan tetapi, perlu dicatat bahwa setelah ikatan koordinasi terbentuk, semua hidrogen yang terikat pada oksigen benar-benar ekuivalen. Ketika ion hidrogen rusak lagi, tidak ada perbedaan antara hidrogen mana yang dilepaskan.
Contoh yang sangat baik dari reaksi asam-basa Lewis, yang menggambarkan pembentukan ikatan kovalen koordinat, adalah reaksi pembentukan aduk boron trifluorida dengan amonia.
Boron trifluorida merupakan senyawa yang tidak memiliki struktur gas mulia di sekitar atom boron. Boron hanya memiliki 3 pasang elektron di kulit valensinya sehingga BF3 dikatakan kekurangan elektron.
Pasangan elektron amonia nitrogen yang tidak berbagi dapat digunakan untuk mengatasi kekurangan tersebut, dan suatu senyawa terbentuk yang melibatkan ikatan koordinasi.
Gambar 3: Hasil adisi antara molekul boron trifluorida dan amonia.
Pasangan elektron dari nitrogen tersebut didonasikan ke orbital p boron yang kosong. Di sini amonia adalah basa Lewis dan BF3 adalah asam Lewis.
Kimia koordinasi
Ada cabang kimia anorganik yang didedikasikan khusus untuk mempelajari senyawa yang membentuk logam transisi. Logam-logam ini bergabung dengan atom atau molekul lain melalui ikatan koordinasi untuk membentuk molekul kompleks.
Molekul-molekul ini dikenal sebagai senyawa koordinasi dan ilmu yang mempelajarinya disebut kimia koordinasi.
Dalam hal ini, zat yang terikat pada logam, yang akan menjadi donor elektron, dikenal sebagai ligan dan senyawa koordinasi umumnya disebut kompleks.
Senyawa koordinasi meliputi zat seperti vitamin B12, hemoglobin dan klorofil, pewarna dan pigmen, serta katalis yang digunakan dalam pembuatan zat organik (Jack Halpern, 2014).
Contoh ion kompleks adalah kompleks kobalt 2+ , yang akan menjadi dichloroaminenethylenediamine cobalt (IV).
Kimia koordinasi tumbuh dari karya Alfred Werner, ahli kimia Swiss yang meneliti berbagai senyawa kobalt (III) klorida dan amonia. Setelah penambahan asam klorida, Werner menemukan bahwa amonia tidak dapat dihilangkan seluruhnya. Dia kemudian mengusulkan bahwa amonia harus terikat lebih dekat dengan ion kobalt pusat.
Namun bila ditambahkan perak nitrat encer, salah satu produk yang terbentuk adalah perak klorida padat. Jumlah perak klorida yang terbentuk berkaitan dengan jumlah molekul amonia yang terikat pada kobalt (III) klorida.
Misalnya, ketika perak nitrat ditambahkan ke CoCl 3 · 6NH 3 , ketiga klorida diubah menjadi perak klorida.
Namun, ketika perak nitrat ditambahkan ke CoCl 3 · 5NH 3 , hanya 2 dari 3 klorida yang membentuk perak klorida. Ketika CoCl 3 .4NH 3 diolah dengan perak nitrat, salah satu dari tiga klorida diendapkan sebagai perak klorida.
Pengamatan yang dihasilkan menunjukkan pembentukan senyawa kompleks atau koordinasi. Dalam bidang koordinasi internal, juga disebut dalam beberapa teks sebagai bola pertama, ligan terikat langsung ke logam pusat.
Di bidang koordinasi terluar, terkadang disebut bola kedua, ion lain terikat pada ion kompleks. Werner dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1913 untuk teori koordinasinya (Pengantar Kimia Koordinasi, 2017).
Teori koordinasi ini membuat logam transisi memiliki dua jenis valensi: valensi pertama, ditentukan oleh bilangan oksidasi logam, dan valensi lainnya disebut bilangan koordinasi.
Bilangan oksidasi menunjukkan berapa banyak ikatan kovalen yang dapat dibentuk dalam logam (misalnya besi (II) menghasilkan FeO) dan bilangan koordinasinya menunjukkan berapa banyak ikatan koordinasi yang dapat dibentuk di dalam kompleks (misalnya besi dengan bilangan koordinasi 4 menghasilkan - dan 2- ) (Senyawa Koordinasi, 2017).
Dalam kasus kobalt, ia memiliki bilangan koordinasi 6. Itulah mengapa dalam percobaan Werner, ketika menambahkan perak nitrat, jumlah perak klorida yang akan meninggalkan kobalt heksakoordinasi selalu diperoleh.
Ikatan koordinasi senyawa jenis ini memiliki karakteristik berwarna.
Faktanya, mereka bertanggung jawab atas pewarnaan khas yang terkait dengan logam (besi merah, kobalt biru, dll.) Dan penting untuk uji spektrofotometri emisi dan absorpsi atom (Skodje, SF).
Referensi
- Atkins, PW (2017, 23 Januari). Ikatan kimiawi. Dipulihkan dari britannica.com.
- Clark, J. (2012, September). IKATAN KOORDINAT (KOVALEN DATIF). Dipulihkan dari chemguide.co.uk.
- Koordinat Ikatan Kovalen. (SF). Dipulihkan dari chemistry.tutorvista.
- Senyawa Koordinasi. (2017, 20 April). Dipulihkan dari chem.libretexts.org.
- Pengantar Kimia Koordinasi. (2017, 20 April). Dipulihkan dari chem.libretexts.org.
- Jack Halpern, GB (2014, 6 Januari). Senyawa koordinasi. Dipulihkan dari britannica.com.
- Schiller, M. (SF). Koordinat Ikatan Kovalen. Dipulihkan dari easychem.com.
- Skodje, K. (SF). Ikatan Kovalen Koordinat: Definisi & Contoh. Dipulihkan dari study.com.