kelompok i kimia anlss
Post on 22-Jul-2015
140 Views
Preview:
TRANSCRIPT
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 1/16
MAKALAH KIMIA ANALISIS II
“SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS”
OLEH:
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALUOLEO
KENDARI
2012
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 2/16
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis memperoleh kesehatan
dan kekuatan untuk dapat menyelesaikan makalah Kimia Analisis ini.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada seluruh pihak, khususnya
kepada dosen pembibing atas kesediaannya dalam membimbing sehingga
makalah ini dapat terselesaikan.
Penulis menyadari sepenuhnya atas keterbatasan ilmu maupun dari segi
penyampaian yang menjadikan makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat diperlukan dari semua pihak
untuk sempurnanya makalah ini.
Kendari, Mei 2012
Penulis’
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 3/16
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Analisis Spektroskopi didasarkan pada interaksi radiasi dengan
spesies kimia. Berprinsip pada penggunaan cahaya/tenaga magnet atau listrik
untuk mempengaruhi senyawa kimia sehingga menimbulkan
tanggapan.Tanggapan tersebut dapat diukur untuk menetukan jumlah atau
jenis senyawa. Cara interaksi dengan suatu sampel dapat dengan absorpsi,
pemendaran (luminenscence) emisi, dan penghamburan (scattering)
tergantung pada sifat materi. Teknik spektroskopi meliputi spektroskopi UV-
VIS, spektroskopi serapan atom, spektroskopi infra merah, spektroskopi
fluorensi, spektroskopi NMR, spektroskopi massa. Spektroskopi adalah studi
mengenai interaksi cahaya dengan atom dan molekul. Radiasi cahaya atau
elektromagnet dapat dianggap menyerupai gelombang. Dasar spektroskopi
UV-VIS adalah serapan cahaya. Bila cahaya jatuh pada senyawa, maka
sebagian dari cahaya diserap oleh molekul-molekul sesuai dengan struktur
dari molekul senyawa tersebut. Serapan cahaya oleh molekul dalam daerah
spektrum UV-VIS tergantung pada struktur elektronik dari molekul. Spektra
UV-VIS dari senyawa-senyawa organik berkaitan erat dengan transisi-transisi
diantara tingkatan-tingkatan tenaga elektronik. Oleh sebab itu, serapan radiasi
UV-VIS sering dikenal sebagai spektroskopi elektronik. Keuntungan dari
serapan ultraviolet yaitu gugus-gugus karakteristik dapat dikenal dalam
molekul-molekul yang sangat kompleks.
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 4/16
Spektroskopi UV-VIS merupakan teknik spektroskopi pada daerah
ultra violet dan sinar tampak. Dari spektrum absorpsi dapat diketahui panjang
gelombang dengan absorbans maksimum dari suatu unsur atau senyawa.
Contohnya analisis protein, asam amino, kinetika enzim. Pada prinsipnya
spektroskopi UV-VIS menggunakan cahaya sebagai tenaga yang
mempengaruhi substansi senyawa kimia sehingga menimbulkan cahaya.
Senyawa organik terkonjugasi menyerap UV (190-400 nm) atau
terlihat (400-700 nm) cahaya semakin besar derajat konjugasi semakin besar
tingkat penyerapan pada panjang gelombang lebih lama. Dengan demikian,
senyawa yang sangat terkonjugasi seperti β-karotendan hemoglobin menyerap
di bagian terlihat spektrum dan berwarna. Senyawa aromatik terkonjugasi
kurang menyerap dalam daerah UV spektrum. Namun, kemajuan besar diikuti
penemuan fundamental dalam spektrokopi studi tentang penyerapan radiasi
elektromagnetik oleh senyawa kimia, dan spektrometri, studi kuantitatif dari
fenomena ini.
Absorbansi cahaya oleh bahan pertama kali dieksplorasi oleh ahli
Matematika Jerman Johann Heinrich Lambert (1728-1777) yang menemukan
bahwa untuk radiasi monokromatik (dalam radiasi praktek pita sempit)
jumlah cahaya yang diserap adalah berbanding lurus dengan panjang jalur
cahaya itu melalui material dan tidak tergantung dari intensitas cahaya.
Astronom Jerman Wilhelm Beer (1797-1850) memperluas pekerjaan ini dan
menemukan bahwa, untuk larutan encer, ada hubungan linier antara
konsentrasi analit dan absorbansi
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 5/16
Dalam wilayah spectrum elektromagnetik, molekul mengalami
transisi elektronik. Teknik ini melengkapi spektroskopi fluoresensi.
Fluoresensi berkaitan dengan transisi dari keadaan tereksitasi ke keadaan
dasar, sementara langkah-langkah penyerapan transisi dari dasar ke keadaan
tereksitasi. UV/Vis spektroskopi secara rutin digunakan dalam kuantitatif
penentuan solusi dari logam transisi ion dan sangat berkonjugasi senyawa
organik. Solusi ion logam transisi dapat diwarnai (yaitu, menyerap cahaya
tampak) karena elektron dalam atom logam dapat tertarik dari satu
elektronik yang lain. Warna solusi ion logam sangat dipengaruhi oleh
keberadaan spesies lain, seperti anion tertentu atau ligan. Misalnya, warna
encer larutan sulfat tembaga adalah sangat ringan biru; menambahkan amonia
mengintensifkan warnanya dan perubahan panjang gelombang serapan
maksimum (λmax). Senyawa organik, terutama yang tingkat tinggi konjugasi,
juga menyerap cahaya di UV atau daerah terlihat dari spektrum
elektromagnetik.
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 6/16
B. Rumusan masalah
Rumusan masalah yang diangkat pada makalah ini yaitu:
1. Apa yang dimaksud dengan spektrofotometri UV-VIS?
2. Apa yang dimaksud dengan transisi elektron?
3. Apa saja jenis-jenis transisi elektron?
C. Tujuan
Tujuan yang diangkat pada makalah ini:
1. Untuk mengetahui definisi dari spektrofotometri UV-VIS
2. Untuk mengetahui definisi transisi elektron
3. Untuk mengetahui jenis-jenis transisi elektron
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 7/16
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Spektrofotometri UV-VIS
Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan
pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan
berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan
monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detector fototube.
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau
absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan
pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan
sering disebut dengan spektrofotometri. Spektrofotometri dapat dianggap
sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih
mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur
pada berbagai panjang gelombang dan dialirkan oleh suatu perekam untuk
menghasilkan spectrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.
Teknik spektroskopi pada daerah ultra violet dan sinar tampak disebut
spektroskopi UV-VIS. Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara
spektrofotometri UV dan Visible. Spektrofotometer UV-VIS merupakan alat
dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet dan sinar tampak.
Alat ini digunakan guna mengukur serapan sinar ultra violet atau sinar
tampak oleh suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang
dianalisis sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat
dalam larutan tersebut.
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 8/16
Spektroskopi ultraviolet-tampak-terlihat atau spektrofotometri
ultraviolet (UV-Visatau UV / Vis) mengacu pada spektroskopi serapan pada
UV – terlihat daerah spektrum. Ini berarti menggunakan cahaya dalam terlihat
dan dekat (dekat-UV dan dekat-inframerah NIR)) rentang. Penyerapan pada
rentang terlihat secara langsung mempengaruhi persepsi warna bahan kimia
yang terlibat. Dalam wilayah spectrum elektromagnetik, molekul mengalami
transisi elektronik. Teknik ini melengkapi spektroskopi fluoresensi.
Fluoresensi berkaitan dengan transisi dari keadaan tereksitasi ke keadaan
dasar, sementara langkah-langkah penyerapan transisi dari negara dasar ke
keadaan tereksitasi.UV / Vis spektroskopi secara rutin digunakan dalam
kuantitatif penentuan solusi dari logam transisi ion dan sangat berkonjugasi
senyawa organik. Solusi ion logam transisi dapat diwarnai (yaitu, menyerap
cahaya tampak) karena elektron dalam atom logam dapat tertarik dari satu
negara elektronik yang lain. Warna solusi ionlogam sangat dipengaruhi oleh
keberadaan spesies lain, seperti anion tertentu atauligan. Misalnya, warna
encer larutan sulfat tembaga adalah sangat ringan biru; menambahkan amonia
mengintensifkan warnanya dan perubahan panjang gelombang serapan
maksimum (λ m a X).
Dasar spektroskopi UV-Vis adalah serapan cahaya. Bila cahaya jatuh
pada senyawa, maka sebagian dari cahaya diserap oleh molekul-molekul
sesuai dengan struktur dari molekul senyawa tersebut. Serapan cahaya oleh
molekul dalam daerah spectrum UV-Vis tergantung pada struktur elektronik
dari molekul. Spektra UV-Vis dari senyawa-senyawa organik berkaitan erat
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 9/16
dengan transisi-transisi diantara tingkatan-tingkatan tenaga elektronik. Oleh
sebab itu, serapan radiasi UV-Vis sering dikenal sebagai spektroskopi
elektronik. Keuntungan dari serapan ultraviolet yaitu gugus-gugus
karakteristik dapat dikenal dalam molekul-molekul yang sangat kompleks.
Panjang gelombang cahaya UV-Vis jauh lebih pendek daripada
panjang gelombang radiasi inframerah. Spektrum sinar tampak terentang dari
sekitar 400 nm (ungu) sampai 750 nm (merah), sedangkan spektrum
ultraviolet terentang dari 100 nm sampai 400 nm. Kuantitas energi yang
diserap oleh suatu senyawa berbanding terbalik dengan panjang gelombang
radiasi. Kuantitas energi yang diserap oleh suatu senyawa berbanding terbalik
dengan panjang gelombang radiasi :
Violet : 400 - 420 nm
Indigo : 420 - 440 nm
Biru : 440-490 nm
Hijau : 490-570 nm
Kuning: 570-585 nm
Oranye: 585-620 nm
Merah :620-780 nm
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 10/16
B. Definisi Transisi Elektron
Transisi elektronik dapat diartikan sebagai perpindahan elektron dari
satu orbital ke orbital yang lain. Energi yang dimiliki sinar UV mampu
menyebabkan perpindahan elektron (promosi elektron). Disebut transisi
elektronik karena elektron yang menempati satu orbital dengan energi
terendah dapat berpindah ke orbital lain yang memiliki energi lebih tinggi jika
menyerap energi, begitupun sebaliknya elektron dapat berpindah dari orbital
yang memiliki energi lebih rendah jika melepaskan energi. Energi yang
diterima atau diserap berupa radiasi elektromagnetik.
Transisi elektronik (rapat atau lemah) mungkin terjadi untuk semua
jenis molekul karena perpindahan tempat dari elektron akan melibatkan
perubahan momen dipol. Setelah suatu transisi elektronik terjadi, inti dalam
molekul mendapat berbagai gaya dan molekul itu dapat menanggapi dengan
bervibrasi. Struktur cabang tambahan yang berasal dari transisi rotasi,
bertumpuk dengan transisi vibrasi yang menyertai transisi elektronik. Transisi
elektronik menimbulkan spektra serapan pada daerah sinar tampak dan ultra
violet pada senyawa-senyawa organik. Hal ini melibatkan π kenaikan elektron
dalam orbital molekul.
Karena transisi vibrasi melibatkan partisipasi dari transisi rotasi,
transisi elektronis juga melibatkan adanya garis vibrasi dan rotasi. Aturan
pemilihan untuk garis rotasi adalah sama yaitu ΔJ = 0, ±1. Sementara itu
partisipasi tingkat vibrasi dari keadaan elektronis yang lebih rendah dan lebih
atas diatur oleh prinsip “Frank -Condon”.
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 11/16
Berdasarkan prinsip Frank-Condon, transisi yang paling mungkin
adalah v = 0, 2 karena molekul tereksitasi pada keadaan v = 2 tidak
mempunyai energi kinetik antar inti yang besar, tetapi mempunyai kerapatan
kebolehjadian yang tinggi pada jarak antar inti dalam kesetimbangan dengan
titik vibrasi nol dari keadaan elektron dasarnya. Sedangkan transisi ke tingkat
vibrasi lain dari keadaan tereksitasi terjadi dengan kebolehjadian yang lebih
kecil.
Energi yang disebutkan diatas adalah cukup untuk mempromosikan
atau merangsangelektron molekul ke energi orbital yang lebih tinggi.
Akibatnya, penyerapan spektroskopi dilakukan di wilayah ini kadang disebut
"spektroskopi elektronik"
C. Jenis-Jenis Transisi Elektron
Zat pengabsorbsi yang mengandung elektron σ , π, dan n meliputi
molekul/ion organik juga sejumlah anion anorganik. Semua senyawa organik
mampu mengabsorbsicahaya, sebab senyawa organik mengandung elektron
valensi yang dapat dieksitasi ke tingkatenergi yang lebih tinggi. Energi
eksitasi untuk elektron pembentuk ikatan tunggal adalah cukup tinggi
sehingga pengabsorbsiannya terbatas pada daerah ultraviolet vakum (λ<185),
dimana komponen-komponen atmosfer jugamengabsorbsi secara kuat. Oleh
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 12/16
karena itupercobaan dengan sinar ultraviolet vakum ini sulit dilakukan.
Akibatnya, penyelidikanspektroskopi senyawa-senyawa organik dilakukan
pada daerah panjang gelombangnya lebihbesar dari 185nm. Pengabsorbsian
sinar ultraviolet dan sinar tampak, yang panjanggelombangnya lebih besar,
terbatas pada sejumlah gugus fungsional ( chromophore) yangmengandung
elektron valensi dengan energi eksitasi rendah.
Orbital-orbital molekul yang diasosiasikan dengan ikatan tunggal
didalam molekul-molekul ditandai dengan orbital sigma (σ ), dan elektron
yang terlibat adalah elektron σ. Ikatan rangkap dua didalam suatu molekul
organik mengandung dua jenis orbital molekul: orbital sigma (σ ) yang
membentuk sepasang ikatan elektron dan orbital pi (π) yangmembentuk
pasangan lainnya. Penyebaran muatannya ditandai oleh suatu noda
(daerahdebgan kerapatan muatannya sepasang) sepasang sumbu ikatan dan
kerapatan maksimumdidaerah bidang atas dan bawah adalah sigma da pi
antibonding, orbital-orbitall ini ditandai oleh σ* dan π*. Beberapa senyawa
organik mengandung elektron-elektron nonbonding.Elektron-elektron tak
berpasangan ini ditandai oleh simbol n. energi-energi untuk bebrapa jenis
orbital molekul yang berbeda. Transisi elektron diantara tingkat-tingkat
energi tertentuyang disebabkan oleh pengabsorbsian radiasi.
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 13/16
Gambar diagram tingkat energi pada transisi electron
a. Transisi σ → σ*
Disini suatu elektron didalam orbital molekul bonding diaksitasi
ke orbital antibonding yang sesuai dengan pengabsobsian radiasi.
Molekul berada dalam bentuk exited state, σ → σ* relatif terhadap
transisi lainnya, energi yang diperlukan untuk menyebabkan transisi σ →
σ* adalah besar. Metana sebagai contoh senyawa yang mengandung
hanya sedikit ikatan tunggal C – H dan karena itu hanya dapat mengalami
transisi yang memperlihatkan absorbsi maksimum pada 125 nm. Etana
mempunyai puncak absorbs pada 135 nm, yang juga berasal dari jenis
transisi yang sama, tetapi disini elektron yang berasal dari ikatan C – C.
oleh karena kekuatan ikatan C – C lebih lemah dari pada ikatan C – H
maka energi yang lebih kecil dibutuhkan untuk eksitasi pada ikatan C – C;
jadi puncak absorbsi terjadi pada panjang gelombang yang lebih besar.
b. Transisi n → π*
Senyawa-senyawa jenuh yang mengandung atom-atom dengan
elktron-elektron yang tidak berpasangan (elektron non bonding)
mempunyai kemampuan untuk mengadakan transisi Umumnya transisi
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 14/16
n→π* ini memerlukan energi yang lebih kecil dari pada transisi n → π*
dan dapat disebabkan oleh radiasi didaerah antara 150nm dan 250nm.
c. Transisi π → π* dan transisi n → π*
Umumnya penggunaan spektroskopi serapan pada senyawa-
senyawa organik didasarkan pada transisi elektron n dan π karena energi -
energi yang diperlukan untuk proses-proses ini cukup rendah, yaitu pada
spektrum yang baik sekali (200 – 700 nm). Kedua transisi memerlukan
adanya suatu gugus funsional tak jenuh untuk menydiakan orbital π.
Absorptivitas molar (ε) sangat besar yaitu antara 1000 – 10.000 L.cm-1
.mol-1
. Jenis pelarut yang dipakai mempengaruhi panjang gelombang
maksimum. Puncak-puncak (maksimum- maksimum ) yang diasosiakan
dengan transisi n→ π* digeser ke panjanggelombang yang lebih pendek
(hypsochromatic atau blue shift) dengan bertambahnyakepolaran pelarut.
Biasanya, tapi tidak selalu, kebalikannya teramati untuk transisi π → π*
(bathochromic atau red shift)
d. Transisi n → π*
Transisi ini terjadi pada senyawa organik tak jenuh yang
mengandung satu atau lebihatom dengan pasangan elektron bebas yang
berasal dari atom N, O, F, Cl, Br, I, S, P. Absorptivitas molar (ε) relatif
kecil yaitu antara 10 – 100 L.cm-1
.mol-1
.
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 15/16
BAB III
KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah:
1. Spektrofotometer UV-VIS merupakan alat dengan teknik spektrofotometer
pada daerah ultra-violet dan sinar tampak. Alat ini digunakan guna mengukur
serapan sinar ultra violet atau sinar tampak oleh suatu materi dalam bentuk
larutan.
2. Transisi elektronik dapat diartikan sebagai perpindahan elektron dari satu
orbital ke orbital yang lain. Disebut transisi elektronik karena elektron yang
menempati satu orbital dengan energi terendah dapat berpindah ke orbital lain
yang memiliki energi lebih tinggi jika menyerap energi, begitupun sebaliknya.
3. Jenis-jenis transisi elektron yaitu Transisi σ → σ*, Transisi n → π*, Transisi
π → π* dan transisi n → π* serta Transisi n → π*.
5/17/2018 Kelompok i Kimia Anlss - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/kelompok-i-kimia-anlss 16/16
DAFTAR PUSTAKA
Gandjar, dan Rohman.A., 2007. Kimia Analisis Farmasi. Cetakan Pertama
Penerbit Pustaka pelajar. Yogyakarta.
Harjadi, W. 1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar . PT Gramedia. Jakarta.
Khopkar,S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik .Terjemahan : Saptorahardjo,
Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Sastrohamidjojo, H., 1991, Spektroskopi, Liberty, Yogyakarta.
Silverstein, Bassler & Morril. 1986. Penyidikan spektrometrik Senyawa Organik .Terjemahan : Hartomo. Edisi IV. Penerbit Airlangga . Jakarta.
top related