Dari dua ion kompleks berikut: [ V ( H 2 ​ O ) 6 ​ ] 3 + dan [ V ( NH 3 ​ ) 6 ​ ] 3 + Manakah yang menyerap sinar tampak dengan panjang gelombang yang lebih tinggi?

Pembahasan

Menurut teori medan kristal, orbital d atom pusat dapat mengalamipembelahan ( splitting ) energi. Pembelahan terjadi akibat adanya gayaelektrostatik antara ion logam dengan ligan. Pembelahan orbital d bergantung pada ketepatan orientasi ligan dengan orientasi kelimaorbital d . Orbital d z 2 ​ dan d x 2 − y 2 ​ (disebut sebagai orbital e g ​ )terletak tepat disumbu x , y , dan z. Sedangkan orbital d xy ​ , d xz ​ , dan d yz ​ (disebut sebagai orbital t 2 g ​ )terletak di antara sumbu x , y , dan z . Ketika ion kompleks terbentuk,kelima orbital d memiliki tingkat energi yang lebih tinggi daripada tingkat energi kelima orbital d dalam ion logam bebas karena adanya gaya tolak dari ligan-ligan yang mendekatinya. Warna senyawa kompleks ditentukan oleh besarnya energi yang diserap oleh ion kompleks saat terjadi pembelahan orbital d .Perbedaan energi ( △ ) antara orbital t 2 g ​ dengan orbital e g ​ berhubungandengan energi foton dalam kisaran warnahijau - kuning.Hubungan antara energi cahaya yang diserap dengan nilai △ berkaitandengan dua hal penting berikut: Untuk ligan yang sama, wama ion kompleks bergantung padabilangan oksidasi ion logam. Untuk ion logam yang sama, wama ion kompleks bergantung padaligan. Perbedaan wama ion kompleks dengan ligan yang berbeda-bedaterkait dengan kekuatan medan ligan. Urutan kekuatan medan ligandisebut sebagai deret spektrokimia. Deret spektrokimiamenggambarkan kemampuanligan untuk membelah energi kelimaorbital d dan menekan elektron-elektron tak berpasangan dalam ionlogam pusat. Ligan medan kuat menyebabkan 2 elektron tak berpasangan berubah menjadi 1 pasang elektron. Urutan kekuatan ligan-ligan dariyang terlemah ( splitting rendah, △ kecil) ke yang terkuat ( splitting tinggi, △ besar) adalah sebagai berikut: I − < Br − < Cl − < F − < OH − < H 2 ​ O < SCN − < NH 3 ​ < en < NO 2 − ​ < CN − < CO Ion kompleks [ V ( H 2 ​ O ) 6 ​ ] 3 + mempunyai ligan yang lebih lemah dibandingkan ligan pada ion kompleks [ V ( NH 3 ​ ) 6 ​ ] 3 + . Akibatnya ion kompleks [ V ( H 2 ​ O ) 6 ​ ] 3 + menyerap sinar tampak dengan panjang gelombang lebih tinggi dibandingkan ion kompleks [ V ( NH 3 ​ ) 6 ​ ] 3 + karena perbedaan energi pembelahan orbital ( △ ) berbanding terbalik dengan panjang gelombang. Jadi, [ V ( H 2 ​ O ) 6 ​ ] 3 + dapat menyerap sinar tampak dengan panjang gelombang lebih tinggi dibandingkan [ V ( NH 3 ​ ) 6 ​ ] 3 + .