Analisis Fisiko KimiaAnalisis Fisiko Kimia

Oleh : Dr. HarmitaOleh : Dr. Harmita

SPEKTROSKOPI

PENDAHULUANPENDAHULUAN Spektroskopi molekuler adalah ilmu yang Spektroskopi molekuler adalah ilmu yang

mempelajari interaksi antara gelombang elektro mempelajari interaksi antara gelombang elektro magnetik dengan benda.magnetik dengan benda.

Gelombang elektromagnetik atau sering pula Gelombang elektromagnetik atau sering pula disebut radiasi elektromagnetik (REM) adalah disebut radiasi elektromagnetik (REM) adalah sejenis energi yang disebarkan oleh suatu sejenis energi yang disebarkan oleh suatu sumber cahaya dan bergerak lurus ke depan sumber cahaya dan bergerak lurus ke depan (kecuali kalau dibiaskan atau dipantulkan) (kecuali kalau dibiaskan atau dipantulkan) dengan kecepatan yang sangat tinggi.dengan kecepatan yang sangat tinggi.

Gelombang elektromagnetik dapat berupa cahaya Gelombang elektromagnetik dapat berupa cahaya tampak, panas radiasi, sinar X, sinar UV, tampak, panas radiasi, sinar X, sinar UV, gelombang mikro, gelombang radio, dsb.gelombang mikro, gelombang radio, dsb.

Con’dCon’dλ

λ = wavelength (one cycle) υ = frequency = no. of cycles in unit time

Frekuensi (υ) : Banyaknya pola putaran (efek) per detik hertz (Hz)Panjang gelombang (λ) : Jarak yang ditempuh untuk menyelesaikan satu pola putaran (cycle)

υ . λ = c ; λ = c meter υ

Con’dCon’dcm/mmcm/mm = = gelombang mikrogelombang mikroμm = 10μm = 10-6-6 m ir m irnm = 10nm = 10-9-9 m 10 Å UV- Vis m 10 Å UV- VisBilangan gelombang : Banyaknya putaran yangῡBilangan gelombang : Banyaknya putaran yangῡ terdapat dalam setiap satu cm radiasi.terdapat dalam setiap satu cm radiasi.

υυ = c . ῡ= c . ῡ c = 3.10c = 3.101010 cm s cm s-1-1

= ῡ = ῡ 11 λλ

Aspek dari REM adalah bahwa REM merupakan Aspek dari REM adalah bahwa REM merupakan partikel yang bertenaga yang disebut partikel yang bertenaga yang disebut fotonfoton..

Con’dCon’d Besarnya tenaga Besarnya tenaga fotonfoton berbanding lurus dengan berbanding lurus dengan

frekuensi dari REM yang bersangkutan.frekuensi dari REM yang bersangkutan.E = h . E = h . υυDimana : E = tenagaDimana : E = tenaga h (tetapan Planck) = 6,63 . 10h (tetapan Planck) = 6,63 . 102727 erg . s . molekul erg . s . molekul-1-1

= 6,63 . 10= 6,63 . 103434 joule . s . molekul joule . s . molekul-1-1

Molekul dapat memiliki berbagai jenis energi, antara lain :Molekul dapat memiliki berbagai jenis energi, antara lain :1. Energi rotasional , yang disebabkan oleh perputaran molekul 1. Energi rotasional , yang disebabkan oleh perputaran molekul

tersebut pada pusat gaya beratnya.tersebut pada pusat gaya beratnya.2. Energi vibrasional, energi yang disebabkan perpindahan periodik 2. Energi vibrasional, energi yang disebabkan perpindahan periodik

atom-atomnya dari posisi keseimbangannya.atom-atomnya dari posisi keseimbangannya.3. 3. Energi elektronik, karena elektron-elektron yang berhubungan Energi elektronik, karena elektron-elektron yang berhubungan

dengan masing-masing atom atau ikatan yang selalu dalam dengan masing-masing atom atau ikatan yang selalu dalam keadaan bergerak.keadaan bergerak.

4. 4. Energi translasi, energi kinetik atom atau molekul yang dimiliki Energi translasi, energi kinetik atom atau molekul yang dimiliki untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya.untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya.

Etranslasi < Erotasional < Evibrasional < EelektronikEtranslasi < Erotasional < Evibrasional < Eelektronik

Con’dCon’d Dalam suatu molekul,suatu elektron dapat berada Dalam suatu molekul,suatu elektron dapat berada

dalam salah satu dari beberapa tingkat energi dalam salah satu dari beberapa tingkat energi yang berbeda; dikatakan bahwa energi itu yang berbeda; dikatakan bahwa energi itu merupakan sesuatu yang merupakan sesuatu yang quantizedquantized..

Demikian pula energi-energi yang rotasional, Demikian pula energi-energi yang rotasional, vibrasional dan energi lainnya dari suatu molekul vibrasional dan energi lainnya dari suatu molekul adalah adalah quantizedquantized. Sehingga suatu molekul . Sehingga suatu molekul tertentu dapat berada dalam berbagai tingkatan tertentu dapat berada dalam berbagai tingkatan energi rotasional, vibrasional dan energi lainnya energi rotasional, vibrasional dan energi lainnya dan hanya dapat pindah dari tingkatan yang satu dan hanya dapat pindah dari tingkatan yang satu ke tingkatan yang lain apabila ada suatu loncatan ke tingkatan yang lain apabila ada suatu loncatan yang melibatkan sejumlah energi tertentuyang melibatkan sejumlah energi tertentu

∆ E = (E2 – E1)

E2

E1

Con’dCon’d Misal dua tingkatan energi rotasional dalam suatu molekul Misal dua tingkatan energi rotasional dalam suatu molekul

yaitu E1 dan E2. Transisi dapat terjadi antara tingkatan Eyaitu E1 dan E2. Transisi dapat terjadi antara tingkatan E11

dan Edan E2 2 asalkan sejumlah energi yang sesuai, yaitu ∆ E = asalkan sejumlah energi yang sesuai, yaitu ∆ E = EE11 – E – E22, dapat diserap atau dipancarkan oleh sistem , dapat diserap atau dipancarkan oleh sistem tersebut. Energi tersebut dapat berupa REM yang tersebut. Energi tersebut dapat berupa REM yang frekuensinya dapat ditentukan dari persamaan : frekuensinya dapat ditentukan dari persamaan :

υυ = = ∆ E∆ E HzHz hh

Apabila digunakan seberkas radiasi yang terdiri dari Apabila digunakan seberkas radiasi yang terdiri dari berbagai frekuensi (radiasi atau sinar putih), maka yang berbagai frekuensi (radiasi atau sinar putih), maka yang diserap hanyalah energi yang berfrekuensi diserap hanyalah energi yang berfrekuensi υυ = = ∆ E∆ E HzHz, ,

hh sedang semua energi yang berfrekuensi lain tidak sedang semua energi yang berfrekuensi lain tidak

berkurang intensitasnya.berkurang intensitasnya.

Daerah Spektrum ElektromagnetikDaerah Spektrum Elektromagnetik

No Nama λ Mekanisme dasar penyerapan

1 Sinar Gamma < 0,1 nm Transisi inti

2 Sinar X 0,1 - 1,0 nm Transisi elektron kulit dalam

3 UV 190 - 380 nm Transisi e- valensi

4 Sinar tampak 380 – 900 nm Transisi e- valensi

5 IR 2,5 – 25 μm Vibrasi intermolekuler

6 Gelombang mikro 0,04 – 25 cm Rotasi intra dan intermolekuler

7 Gelombang radio pendek

0,25 – 18,5 m Reorientasi inti dan e-

SPEKTROFOTOMETER UV-VISSPEKTROFOTOMETER UV-VIS Spektrum UV-Vis merupakan hasil interaksi antara radiasi Spektrum UV-Vis merupakan hasil interaksi antara radiasi

elektromagnetik (REM) dengan molekul. REM merupakan bentuk elektromagnetik (REM) dengan molekul. REM merupakan bentuk energi radiasi yang mempunyai sifat gelombang dan partikel energi radiasi yang mempunyai sifat gelombang dan partikel (foton). Karena bersifat sebagai gelombang maka beberapa (foton). Karena bersifat sebagai gelombang maka beberapa parameter perlu diketahui, misalnya panjang geombang (λ), parameter perlu diketahui, misalnya panjang geombang (λ), frekuensi (ʋ ), bilangan gelombang (ʋ ) dan serapan (A).frekuensi (ʋ ), bilangan gelombang (ʋ ) dan serapan (A).REM mempunyai vektor listrik dan vektor magnit yang bergetar REM mempunyai vektor listrik dan vektor magnit yang bergetar dalam bidang-bidang yang tegak lurus satu sama lain dan masng-dalam bidang-bidang yang tegak lurus satu sama lain dan masng-masing tegak lurus pada arah perambatan radiasi.masing tegak lurus pada arah perambatan radiasi.

Foton :Foton :Besarnya tenaga foton berbanding lurus dengan frekuensi dari Besarnya tenaga foton berbanding lurus dengan frekuensi dari REM,REM,E = h . ʋE = h . ʋDimana E = EnergiDimana E = Energih = tetapan Planck = 6,63 . 10h = tetapan Planck = 6,63 . 102727 erg . s . molekul erg . s . molekul -1-1

6,63 . 106,63 . 103434 joule . s . molekul joule . s . molekul -1-1

Daerah Spektrum ElektromagnetikDaerah Spektrum Elektromagnetik

No. Jenis Spektroskopi Λ (cm) Jenis radiasi

1. Emisi Sinar X 3 . 10-11 Sinar

2. Serapan, Emisi Sinar X 3 . 10-9 Sinar X

3. Serapan Uv-Vis 3 . 10-5 UV-Vis

4. Serapan IR 3 . 10-3 IR

5. Serapan gelombang mikro 3 . 10-1 – 3 . 10 Gelombang mikro

6. Resonansi magnit inti 3 . 103 Radio

1. Spektrum absorbsi.1. Spektrum absorbsi.Spektrofotometer dapat digunakan untuk mengukur Spektrofotometer dapat digunakan untuk mengukur besarnya energi yang diabsorbsi/diteruskan. Jika radiasi besarnya energi yang diabsorbsi/diteruskan. Jika radiasi yang monokromatik melewati larutan yang mengandung yang monokromatik melewati larutan yang mengandung zat yang dapat menyerap, maka radiasi ini akan zat yang dapat menyerap, maka radiasi ini akan dipantulkan, diabsorbsi oleh zatnya dan sisanya dipantulkan, diabsorbsi oleh zatnya dan sisanya ditransmisikan.ditransmisikan.

IIoo = I = Irr + I + Iaa + I + Itt

Pengaruh Ir dapat dihilangkan dengan menggunakan Pengaruh Ir dapat dihilangkan dengan menggunakan blanko/kontrol, sehingga :blanko/kontrol, sehingga :

IIoo = I = Iaa + I + Itt

Lambert dan Beer telah menurunkan secara empirik Lambert dan Beer telah menurunkan secara empirik hubungan antara intensitas cahaya yang ditransmisikan hubungan antara intensitas cahaya yang ditransmisikan dengan tebalnya larutan dan hubungan antara intensitas dengan tebalnya larutan dan hubungan antara intensitas tadi dengan konsentrasi zat.tadi dengan konsentrasi zat.

Con’dCon’d Hukum Lambert-Beer :Hukum Lambert-Beer :

dimana : A = serapandimana : A = serapan IIoo = Intensitas sinar yang datang = Intensitas sinar yang datang

IItt = Intensitas sinar yang diteruskan= Intensitas sinar yang diteruskan

γγ = absorbtivitas molekuler = absorbtivitas molekuler (mol.cm. )(mol.cm. )

aa = daya serap (g.cm. = daya serap (g.cm. )) bb = tebal larutan/kuvet= tebal larutan/kuvet cc = konsentrasi (g. = konsentrasi (g. .mg.ml.mg.ml-1-1))

a.b.c γ.b.cII

log A t

o ===

1tI −

1tI −

1tI −

1tI −

IstilahIstilah Kromofor = gugus fungsional yang mengabsorpsi radiasi Kromofor = gugus fungsional yang mengabsorpsi radiasi

ultraviolet dan tampak, jika mereka diikat oleh senyawa-ultraviolet dan tampak, jika mereka diikat oleh senyawa-senyawa bukan pengabsorbsi (auksokrom).senyawa bukan pengabsorbsi (auksokrom).

Hampir semua kromofor mempunyai ikatan rangkap Hampir semua kromofor mempunyai ikatan rangkap berkonjugasi (diena (C=C-C=C), dienon (C=C-C=O), berkonjugasi (diena (C=C-C=C), dienon (C=C-C=O), benzen dan lain-lain.benzen dan lain-lain.

Auksokrom = Gugus fungsional seperti –OH, -NHAuksokrom = Gugus fungsional seperti –OH, -NH22, NO, NO22, -X, , -X, yaitu gugus yang mempunyai elektron nonbonding dan yaitu gugus yang mempunyai elektron nonbonding dan tidak mengabsorbso radiasi UV jauh (n σ*)→tidak mengabsorbso radiasi UV jauh (n σ*)→

Pergeseran batokromik = Pergeseran ke arah frekuensi Pergeseran batokromik = Pergeseran ke arah frekuensi rendah / λ lebih panjang (red shift)rendah / λ lebih panjang (red shift)

Pergeseranhipsokromik = Pergerseran ke λ lebih pendek Pergeseranhipsokromik = Pergerseran ke λ lebih pendek (blue shift)(blue shift)

Contoh kromofor tunggalContoh kromofor tunggal Kromofor ikatan Λ maks(nm). ℇmaks.

Asetilen - C ≡ C - 175 -180 6 000

Aldehid - C = O 210280 – 300

Sangat besar11-18

Amin -NH2 195 2 800

Azo -N=N- 285 – 400 3 - 25

Bromida - Br 208 300

Karbonil C= O 195270 – 285

1 00018 - 30

Karboksil - COOH 200 - 210 50 - 70

Disulfida - S – S - 194255

5 500400

Ester - COOR 205 50

Etilen - C = C - 190 8 000

Iodida - I 260 400

Nitrat - NO2 270 12

Nitroso - NO 302 100

Sulfon - SO2 - 180 .........

Sulfoksida S = O 210 1 500

Benzen 184204255

46 7006 900170

Jenis Spektrofotometer UV-VisJenis Spektrofotometer UV-Visa. Single Beama. Single Beam

1). Celah keluar sinar monokromatis hanya satu.2). Wadah atau kuvet yang dapat dilalui sinar hanya satu.3). Setiap perubahan panjang gelombang, alat harus dinolkan.

Con’dCon’d

b.b. Double BeamDouble Beam

1). Celah keluar sinar monokromatis ada dua.2). Wadah melalui dua kuvet sekaligus.3). Alat cukup satu kali dinolkan dengan cara mengisi kedua kuvet dengan larutan blanko.

Penggunaan Spektrofotometer UV-VisPenggunaan Spektrofotometer UV-Vis Spektrofotometer UV-Vis digunakan Spektrofotometer UV-Vis digunakan terutama untuk analisa kuantitatif, tetapi terutama untuk analisa kuantitatif, tetapi dapat juga untuk analisa kualitatif.dapat juga untuk analisa kualitatif.Untuk analisis kualitatif yang diperhatikanUntuk analisis kualitatif yang diperhatikan adalah :adalah :a.a. Membandingkan Membandingkan λλ maksimum. maksimum.b.b. Membandingkan serapan (A), daya serap Membandingkan serapan (A), daya serap (a), (a), c. Membandingkan spektrum serapannya.c. Membandingkan spektrum serapannya.

Con’dCon’d

Con’dCon’d Transisi elektronik pada senyawa organikTransisi elektronik pada senyawa organik::

Elektron-elektron yang mengalami transisi energi elekronik pada Elektron-elektron yang mengalami transisi energi elekronik pada waktu terjadi penyerapan cahaya dapat dibagi menjadi :waktu terjadi penyerapan cahaya dapat dibagi menjadi :a. a. σσ elektron. elektron.

Elektron-elektron ini membentuk ikatan tunggal pada senyawa Elektron-elektron ini membentuk ikatan tunggal pada senyawa jenuh, misalnya alkana. Transisi elektronik yang terjadi yaitu transisi jenuh, misalnya alkana. Transisi elektronik yang terjadi yaitu transisi σσ - - σσ *, memerlukan energi yang tinggi yaitu terjadi pada daerah ultraviolet *, memerlukan energi yang tinggi yaitu terjadi pada daerah ultraviolet vakum (dibawah 210 nm)vakum (dibawah 210 nm)

b. n elektron. b. n elektron. Elektron valensi ini tidak membentuk ikatan kimia berupa pasangan Elektron valensi ini tidak membentuk ikatan kimia berupa pasangan

elektron sunyi (lone pairs), misalnya pada O, N, S atau halogen. elektron sunyi (lone pairs), misalnya pada O, N, S atau halogen. Transisi elektronik yang terjadi yaitu transisi n →Transisi elektronik yang terjadi yaitu transisi n → ππ*, ditandai oleh *, ditandai oleh intensitas serapan yang rendah.intensitas serapan yang rendah.

c. c. ππ elektron elektron Elektron-elektron ini membentuk ikatan rangkap yang Elektron-elektron ini membentuk ikatan rangkap yang merupakan pertautan (overlap) orbit p (p orbital) yang merupakan pertautan (overlap) orbit p (p orbital) yang sejajar sejajar dari dari

dua aton. Posisi serapan adalah sekitar 180-200 dua aton. Posisi serapan adalah sekitar 180-200 nm, nm, dan dan disebabkan oleh transisi disebabkan oleh transisi ππ → → ππ* yang ditandai * yang ditandai dengan dengan untensitas untensitas serapan yang kuat.serapan yang kuat.

Transisi elektron pada senyawaTransisi elektron pada senyawa anorganikanorganik : : Senyawa anorganik yang memiliki gugus kromoforik Senyawa anorganik yang memiliki gugus kromoforik

umumnya melibat kan beberapa atom misalnya MnO4- umumnya melibat kan beberapa atom misalnya MnO4- dan CrO7 2- atau dapat juga melibatkan hanya atom dan CrO7 2- atau dapat juga melibatkan hanya atom tunggal yang memiliki d elektron terluar yang tidak tunggal yang memiliki d elektron terluar yang tidak lengkap, tingkat energi yang tidak terduduki tersedia lengkap, tingkat energi yang tidak terduduki tersedia seperti misalnya pada unsur tanah jarang (Ce) dan seperti misalnya pada unsur tanah jarang (Ce) dan beberapa unsur transisi yang membentuk senyawa beberapa unsur transisi yang membentuk senyawa komplek koordinasi (Ni-dimetilglioksim,Fe(CNS)3,komplek koordinasi (Ni-dimetilglioksim,Fe(CNS)3,Fe(III)Fenol at, dll). Spektrum serapan untuk senyawa ini Fe(III)Fenol at, dll). Spektrum serapan untuk senyawa ini merupakan hasil dari proses transfer muatan dimana merupakan hasil dari proses transfer muatan dimana suatu elektron dipindahkan dari ion negatip ke ion suatu elektron dipindahkan dari ion negatip ke ion positip. Spektrum serapan itu akan mengalamai positip. Spektrum serapan itu akan mengalamai perubahan dengan perubahan gugus pengompleks. perubahan dengan perubahan gugus pengompleks. Penambahan kemudahan suatu atom terpolarisasi Penambahan kemudahan suatu atom terpolarisasi menghasilkan efek yang mirip dengan efek perpanjangan menghasilkan efek yang mirip dengan efek perpanjangan ikatan rangkap berkonjugasi pada senyawa organik. ikatan rangkap berkonjugasi pada senyawa organik. Sebagai contoh FeCl3 berwarna kuning dan FeBrSebagai contoh FeCl3 berwarna kuning dan FeBr33

berwarna jingga, disertai peningkatan daya serap molar berwarna jingga, disertai peningkatan daya serap molar dari klorida ke bromida. dari klorida ke bromida.

Con’dCon’d Faktor-faktor yang mempengaruhi spektrum serapan :Faktor-faktor yang mempengaruhi spektrum serapan :

a.a. Jenis pelarut (polar, non polar).Jenis pelarut (polar, non polar).b.b. pH larutan.pH larutan.c.c. Kadar larutan, jika konsentrasi tinggi akan terjadi Kadar larutan, jika konsentrasi tinggi akan terjadi polimerisasi yang menyebabkan polimerisasi yang menyebabkan λλ maksimum berubah maksimum berubah

sama sekali atau harga Io sama sekali atau harga Io << Ia Iad.d. Tebal larutan, jika digunakan kuvet dengan tebal Tebal larutan, jika digunakan kuvet dengan tebal berbeda akan memberikan spektrum serapan yang berbeda akan memberikan spektrum serapan yang berbeda.berbeda.e.e. Lebar celah.Lebar celah.

Makin lebar celah Makin lebar celah (slit width(slit width) maka makin lebar pula ) maka makin lebar pula serapan (band width), cahaya makin polikromatis, serapan (band width), cahaya makin polikromatis,

resolusi dan puncak-puncak kurva tidak sempurna.resolusi dan puncak-puncak kurva tidak sempurna.

Analisa KuantitatifAnalisa Kuantitatif Untuk analisa kuantitatif dilakukan langkah-langkah Untuk analisa kuantitatif dilakukan langkah-langkah

sebagai berikut :sebagai berikut : Dari zat murni/standar Dari zat murni/standar a. Pembuatan spektrum serapan.a. Pembuatan spektrum serapan.b. Pembuatan kurva kalibrasi.b. Pembuatan kurva kalibrasi.

Diukur pada λ maksDiukur pada λ maks1).1). Pembuatan larutan standar.Pembuatan larutan standar.2).2). Pengenceran sampel.Pengenceran sampel.

Pembuatan spektrum serapan bertujuan untuk memperoleh Pembuatan spektrum serapan bertujuan untuk memperoleh panjang gelombang maksimum dari senyawa tersebut dari panjang gelombang maksimum dari senyawa tersebut dari konsentrasi yang biasa digunakan antara 5-10 ppm konsentrasi yang biasa digunakan antara 5-10 ppm (µg/ml).(µg/ml).

Panjang gelombang maksimum perlu kita cari, karena akan Panjang gelombang maksimum perlu kita cari, karena akan digunakan untuk penetapan kadar.digunakan untuk penetapan kadar.

Dari zat murni/standar

Diukur pada λ maks

Perhitungan kadarPerhitungan kadar Analisa zat tunggal.Analisa zat tunggal.

Pergunakan rumus sebagai berikut :Pergunakan rumus sebagai berikut :a.a. A = a.b.c = log A = a.b.c = log DimanaDimana : : AA == serapanserapanaa == daya serap; serapan yang disebabkan oleh daya serap; serapan yang disebabkan oleh

zat denganzat dengan konsentrasi g/l.konsentrasi g/l. bb == tebal kuvet, jika tidak dinyatakan apa-apa berarti 1 tebal kuvet, jika tidak dinyatakan apa-apa berarti 1 cm.cm.

cc == konsentrasi zat, mg/ml, g/l.konsentrasi zat, mg/ml, g/l.A = log A = log = - log T= - log T

%T = 100 x T%T = 100 x T

1

o

II

T1

Con’dCon’db.b.

DimanaDimana :: A1A1 == Serapan standardSerapan standard A2A2 == Serapan sampelSerapan sampel C1C1 == Konsentrasi standardKonsentrasi standard C2C2 == Konsentrasi sampelKonsentrasi sampel

= Serapan yang disebabkan oleh zat dengan = Serapan yang disebabkan oleh zat dengan konsentrasi 1 g/100ml, tebal 1 cm.konsentrasi 1 g/100ml, tebal 1 cm. = 10 a.= 10 a. εε = daya serap molar, serapan yang disebabkan = daya serap molar, serapan yang disebabkan oleh zat dengan konsentrasi mol/l, tebal 1 cm.oleh zat dengan konsentrasi mol/l, tebal 1 cm.

2

1

2

1

CC

AA =

1%cm 1

1%cm 1 A E =

1%cm 1E

Con’dCon’d Analisa dua zat.Analisa dua zat.

1λ

1λ

2λ

Pada

Pada λ1(λ maksimum zat 1), zat 2 juga mempunyai serapan.

Pada λ2(λ maksimum zat 2), zat 1 juga mempunyai serapan.Spektrum campuran zat 1 dan zat 2 adalah merupakan jumlah dari dua kurva individu.

Analisis dengan spektrofotometri Analisis dengan spektrofotometri UV-Vis multikomponen UV-Vis multikomponen (campuran)(campuran) Untuk suatu larutan yang mengandung dua komponen Untuk suatu larutan yang mengandung dua komponen

yang menyerap, x dan y, serapan diukur pada dua panjang yang menyerap, x dan y, serapan diukur pada dua panjang gelombang. Ketelitian yang tinggi didapatkan dengan gelombang. Ketelitian yang tinggi didapatkan dengan memilih panjang gelombang di mana panjang gelombang memilih panjang gelombang di mana panjang gelombang pengukuran merupakan panjang gelombang di mana pengukuran merupakan panjang gelombang di mana serapannya maksimal, karena dengan pergeseran sedikit serapannya maksimal, karena dengan pergeseran sedikit pada kurva serapan tidak menyebabkan perubahan pada kurva serapan tidak menyebabkan perubahan serapan yang terlampau jauh.serapan yang terlampau jauh.

Jumlah komponen dalam campuran dapat mencapai 8 Jumlah komponen dalam campuran dapat mencapai 8 kompoen dengan syarat selisih panjang gelombang kompoen dengan syarat selisih panjang gelombang maksimum antara komponen minimal 5 nm. Jika jumlah maksimum antara komponen minimal 5 nm. Jika jumlah komponen dalam sampel lebih dari 3 maka untuk komponen dalam sampel lebih dari 3 maka untuk menghitung kadar digunakan menghitung kadar digunakan software multikomponensoftware multikomponenyang terdapat pada alat spektrofotometer uv-vis. yang terdapat pada alat spektrofotometer uv-vis.

Metode analisis yang digunakan pada analisis Metode analisis yang digunakan pada analisis multikomponen juga harus divalidasi seperti metode multikomponen juga harus divalidasi seperti metode analisis zat tunggal analisis zat tunggal

SPEKTROSKOPI INFRA MERAHSPEKTROSKOPI INFRA MERAH Daerah IR dibagi menjadi tiga sub daerah, yaitu :Daerah IR dibagi menjadi tiga sub daerah, yaitu :

1. 1. Sub daerah ir dekat (Sub daerah ir dekat (λλ = 780 nm – 2,5 μm atau = 14290 – 4000 ῡ = 780 nm – 2,5 μm atau = 14290 – 4000 ῡ cmcm-1-1))

= ῡ = ῡ 11 cm cm-1-1 11 = = 11 λλ 2,5μm2,5μm 2,5 . 10 2,5 . 10-4-4 cm cm-1-1

= = 10.00010.000 = 4.000 cm = 4.000 cm-1-1

2,5 cm2,5 cm2. Sub daerah ir sedang (2. Sub daerah ir sedang (λλ = 2,5 μm – 15 μm atau = 4.000 – 666 cmῡ = 2,5 μm – 15 μm atau = 4.000 – 666 cmῡ -1-1))

3. Sub daerah ir jauh (3. Sub daerah ir jauh (λλ = 15 μm – 50 μm atau = 666 – 200 cmῡ = 15 μm – 50 μm atau = 666 – 200 cmῡ -1-1))Dari ketiga sub daerah tersebut, hanya sub daerah ir sedang yang lazim Dari ketiga sub daerah tersebut, hanya sub daerah ir sedang yang lazim

digunakan untuk elusidasi struktur senyawa organik.digunakan untuk elusidasi struktur senyawa organik.

Penggunaan spektrum irPenggunaan spektrum ir Dua molekul senyawa yang berbeda Dua molekul senyawa yang berbeda

struktur kimianya akan berbeda pula struktur kimianya akan berbeda pula spektrum ir-nya. Hal ini dapat dimengerti, spektrum ir-nya. Hal ini dapat dimengerti, karena macam ikatan yang berbeda, karena macam ikatan yang berbeda, frekuensi vibrasinya tidak sama, serta frekuensi vibrasinya tidak sama, serta walaupun macam ikatan sama, tetapi walaupun macam ikatan sama, tetapi mereka berada dalam dua senyawa yang mereka berada dalam dua senyawa yang berbeda, frekuensi vibrasinya juga berbeda, frekuensi vibrasinya juga berbeda (karena kedua ikatan yang sama berbeda (karena kedua ikatan yang sama tersebut berada dalam lingkungan yang tersebut berada dalam lingkungan yang berbeda)berbeda)

Jumlah vibrasi fundamental (pokok) dan Jumlah vibrasi fundamental (pokok) dan simetrinya suatu molekulsimetrinya suatu molekul

Sebagai contoh : Suatu molekul yang tersusun Sebagai contoh : Suatu molekul yang tersusun oleh banyak atom (misal N atom). Setiap atom oleh banyak atom (misal N atom). Setiap atom mempunyai 3 koordinat, yaitu X, Y, dan Z. mempunyai 3 koordinat, yaitu X, Y, dan Z. Sehingga jumlah koordinat dalam molekul adalah Sehingga jumlah koordinat dalam molekul adalah 3 N, dengan demikian dapat dikatakan bahwa 3 N, dengan demikian dapat dikatakan bahwa molekul tersebut mempunyai 3N derajat molekul tersebut mempunyai 3N derajat kebebasan. Dari 3N derajat kebebasan, gerakan kebebasan. Dari 3N derajat kebebasan, gerakan translasional menggunakan 3 derajat kebebasan, translasional menggunakan 3 derajat kebebasan, sedang gerakan rotasional untuk molekul non-sedang gerakan rotasional untuk molekul non-linier juga menggunakan 3 derajat kebebasan, linier juga menggunakan 3 derajat kebebasan, dan molekul linier menggunakan 2 derajat dan molekul linier menggunakan 2 derajat kebebasan.kebebasan.

Con’dCon’d Jadi untuk molekul non-linier yang Jadi untuk molekul non-linier yang

mengandung N atom dapat mempunyai mengandung N atom dapat mempunyai (3N – 6) vibrasi pokok. Untuk molekul (3N – 6) vibrasi pokok. Untuk molekul linier yang terdiri dari N atom mempunyai linier yang terdiri dari N atom mempunyai (3N – 5) vibrasi pokok.(3N – 5) vibrasi pokok.

Karena suatu molekul yang mengandung Karena suatu molekul yang mengandung N atom mempunyai (N – 1) ikatan (untuk N atom mempunyai (N – 1) ikatan (untuk molekul siklis) antara atom-atomnya molekul siklis) antara atom-atomnya maka (N – 1) vibrasinya merupakan maka (N – 1) vibrasinya merupakan gerakan ulur dan lainnya yaitu (2N – 5) gerakan ulur dan lainnya yaitu (2N – 5) merupakan gerak tekuk (non-linier) atau merupakan gerak tekuk (non-linier) atau (2N – 4) merupakan gerak tekuk (linier).(2N – 4) merupakan gerak tekuk (linier).

Berbagai vibrasi yang dikemukakan di atas Berbagai vibrasi yang dikemukakan di atas disebut vibrasi pokok (fundamental). disebut vibrasi pokok (fundamental). Vibrasi pokok ini terjadi karena eksitasi Vibrasi pokok ini terjadi karena eksitasi dari dari ground stateground state ke ke excited stateexcited state yang yang berenergi paling rendah. Biasanya dalam berenergi paling rendah. Biasanya dalam spektrum ir terdapat banyak spektrum ir terdapat banyak peakpeak, artinya , artinya peakpeak yang ada jauh lebih banyak daripada yang ada jauh lebih banyak daripada jumlah peak yang diharapkan dari vibrasi jumlah peak yang diharapkan dari vibrasi pokok. Hal ini disebabkan karena pokok. Hal ini disebabkan karena munculnya :munculnya :

Con’dCon’d1. 1. Peak overtonePeak overtone

Terjadi karena eksitasi dari Terjadi karena eksitasi dari ground stateground state ke ke excited stateexcited state yang yang berenergi lebih tinggi. Pita berenergi lebih tinggi. Pita overtoneovertone muncul pada muncul pada frekuensi frekuensi sebesar kelipatansebesar kelipatan dari frekuensi pita vibrasi pokok. Jadi, dari frekuensi pita vibrasi pokok. Jadi, misalnya dalam spektrum ir ada pita vibrasi pokok pada 800 cmmisalnya dalam spektrum ir ada pita vibrasi pokok pada 800 cm-1-1

kemungkinan besar akan dapat dilihat pita kemungkinan besar akan dapat dilihat pita overtoneovertone pada 2 x 800 pada 2 x 800 cmcm-1-1, dengan intensitas yang lebih lemah., dengan intensitas yang lebih lemah.

2. 2. PeakPeak kombinasi kombinasiPita kombinasi terjadi apabila dua vibrasi pokok dalam suatu Pita kombinasi terjadi apabila dua vibrasi pokok dalam suatu molekul mengalami molekul mengalami couplingcoupling. Pita kombinasi ini akan muncul pada . Pita kombinasi ini akan muncul pada frekuensi sebesar frekuensi sebesar jumlah dari frekuensijumlah dari frekuensi vibrasi pokok masing- vibrasi pokok masing-masing. Jadi misalnya dua vibrasi pokok pada 500 dan 800 cmmasing. Jadi misalnya dua vibrasi pokok pada 500 dan 800 cm-1-1

mengalami mengalami couplingcoupling, maka pita kombinasinya akan muncul pada , maka pita kombinasinya akan muncul pada (500 + 800) cm(500 + 800) cm-1-1..

3. 3. PeakPeak selisih selisihTerjadinya pita selisih, sama dengan terjadinya pita kombinasi. Terjadinya pita selisih, sama dengan terjadinya pita kombinasi. Hanya saja, pada pita selisih ia muncul pada Hanya saja, pada pita selisih ia muncul pada frekuensi sebesar frekuensi sebesar selisihselisih dari kedua vibrasi pokok yang mengalami dari kedua vibrasi pokok yang mengalami couplingcoupling. Jadi . Jadi misalnya kedua vibrasi pokok tersebut pada 1500 dan 400 cmmisalnya kedua vibrasi pokok tersebut pada 1500 dan 400 cm-1-1, , maka pita selisih akan muncul pada (1500 – 400) cmmaka pita selisih akan muncul pada (1500 – 400) cm-1-1..

Faktor-faktor yang Faktor-faktor yang Mempengaruhi Frekuensi VibrasiMempengaruhi Frekuensi Vibrasi

• CouplingCoupling Vibrasional VibrasionalIkatan C-H pada gugus metilen saling mengalami Ikatan C-H pada gugus metilen saling mengalami couplingcoupling sehingga mempunyai sehingga mempunyai dua pita vibrasi ulurdua pita vibrasi ulur, , yaitu simetris dan asimetris. Frekuensi kedua pita ini yaitu simetris dan asimetris. Frekuensi kedua pita ini berbeda.berbeda.

• Hidrogen Hidrogen BoundingBoundingHidrogen Hidrogen boundingbounding pada gugus karbonil dalam asam pada gugus karbonil dalam asam salisilat misalnya, akan salisilat misalnya, akan memperpanjang ikatan C=Omemperpanjang ikatan C=O. . Akibatnya kekuatan ikatan C=O berkurang, sehingga pita Akibatnya kekuatan ikatan C=O berkurang, sehingga pita vibrasinya akan muncul pada frekuensi yang lebih vibrasinya akan muncul pada frekuensi yang lebih rendah.rendah.

• Efek InduksiEfek InduksiUnsur yang bersifat elektronegatif cenderung untuk Unsur yang bersifat elektronegatif cenderung untuk menarik elektron ke dalam antara atom karbon dan menarik elektron ke dalam antara atom karbon dan oksigen dalam ikatan C=O, sehinggan ikatan tersebut oksigen dalam ikatan C=O, sehinggan ikatan tersebut menjadi lebih kuat. Akibatnya pita vibrasi ikatan C=O menjadi lebih kuat. Akibatnya pita vibrasi ikatan C=O muncul pada frekuensi yang lebih tinggi.muncul pada frekuensi yang lebih tinggi.

Con’dCon’d• Efek Resonansi (Mesomeri)Efek Resonansi (Mesomeri)

Adanya ikatan C=C yang bertetangga Adanya ikatan C=C yang bertetangga dengan gugus karbonil menyebabkan dengan gugus karbonil menyebabkan terjadinya terjadinya delokalisasi elektrondelokalisasi elektron pada pada ikatan C=O dan ikatan rangkap. ikatan C=O dan ikatan rangkap. Akibatnya ikatan C=O akan lebih bersifat Akibatnya ikatan C=O akan lebih bersifat sebagai ikatan tunggal, kekuatan sebagai ikatan tunggal, kekuatan ikatannya melemah, sehingga pita ikatannya melemah, sehingga pita vibrasinya akan muncul pada frekuensi vibrasinya akan muncul pada frekuensi yang lebih rendahyang lebih rendah

Con’dCon’d• Sudut IkatanSudut Ikatan

Cincin beranggotakan enam (Cincin beranggotakan enam (six-membered ringssix-membered rings) dengan ) dengan gugus karbonil tidak begitu tegang, sehingga pita vibrasi ikatan gugus karbonil tidak begitu tegang, sehingga pita vibrasi ikatan C=O muncul seperti ikatan C=O dalam keton normal. C=O muncul seperti ikatan C=O dalam keton normal. Penurunan ukuran cincin akan menaikkan frekuensi vibrasi Penurunan ukuran cincin akan menaikkan frekuensi vibrasi ikatan C=O. Pada ukuran cincin yang lebih kecil, ikatan C-C ikatan C=O. Pada ukuran cincin yang lebih kecil, ikatan C-C lebih menggunakan karakter p nya untuk memenuhi lebih menggunakan karakter p nya untuk memenuhi persyaratan sudut yang lebih kecil. Akibatnya karakter p persyaratan sudut yang lebih kecil. Akibatnya karakter p dialihkan dari ikatan sigma, dan karakter s diberikan kepada dialihkan dari ikatan sigma, dan karakter s diberikan kepada ikatan sigma, sehingga menambah kekuatan ikatan C=O.ikatan sigma, sehingga menambah kekuatan ikatan C=O.

• Efek MedanEfek Medan Dua gugus sering kali saling mempengaruhi frekuensi vibrasi Dua gugus sering kali saling mempengaruhi frekuensi vibrasi

masing-masing karena terjadi interaksi ruang, yang sifatnya masing-masing karena terjadi interaksi ruang, yang sifatnya bisa elektrostatik dan atau sterik. Misalnya pada bisa elektrostatik dan atau sterik. Misalnya pada

α-kloroketon turunan steroid bisa terjadi interaksi antara gugus α-kloroketon turunan steroid bisa terjadi interaksi antara gugus karbonil dengan atom klor. Frekuensi vibrasi ikatan C=O akan karbonil dengan atom klor. Frekuensi vibrasi ikatan C=O akan lebih besar apabila kedudukan atom klor ekuatorial daripada lebih besar apabila kedudukan atom klor ekuatorial daripada jika kedudukannya aksial.jika kedudukannya aksial.

Konfigurasi dan Instrumentasi Konfigurasi dan Instrumentasi Spektrofotometer Infra MerahSpektrofotometer Infra Merah

Pada dasarnya konfigurasi spektrofotometer infra merah Pada dasarnya konfigurasi spektrofotometer infra merah adaada dua macam yaitu:dua macam yaitu:

1. 1. Spektrofotometer infra merah dipersive, seperti yang Spektrofotometer infra merah dipersive, seperti yang tampak berikut ini, terdiri dari sumber energi, tempat tampak berikut ini, terdiri dari sumber energi, tempat contoh, sistem utuk pemilihan panjang gelombang, contoh, sistem utuk pemilihan panjang gelombang, detektor serta alat pembaca atau pencatat (detektor serta alat pembaca atau pencatat (recorderrecorder).).

Con’dCon’d2. Spektrofotometer jenis 2. Spektrofotometer jenis Fourier Transform Infra RedFourier Transform Infra Red (FTIR). (FTIR).

Spektrofotometer jenis ini mempunyai konfigurasi serta Spektrofotometer jenis ini mempunyai konfigurasi serta komponen-komponen yang sangat berbeda dengan komponen-komponen yang sangat berbeda dengan spektrofotometer infra merah dispersive, seperti yang tampak spektrofotometer infra merah dispersive, seperti yang tampak pada gambar berikut ini. FTIR menggunakan interferometer pada gambar berikut ini. FTIR menggunakan interferometer sebagai komponen pemisah panjang gelombang (dalam alat infra sebagai komponen pemisah panjang gelombang (dalam alat infra merah dispersive lazim digunakan grating monokromator). merah dispersive lazim digunakan grating monokromator). Sedangkan detektor yang digunakan terbuat dari bahan tertentu Sedangkan detektor yang digunakan terbuat dari bahan tertentu yang mampu menerima sinyal yang sangat cepat, seperti detektor yang mampu menerima sinyal yang sangat cepat, seperti detektor pyroelectric litium tantalatpyroelectric litium tantalat (LiTaO3) atau detektor (LiTaO3) atau detektor mercury mercury cadmium telluriccadmium telluric (MCT). Tidak dapat digunakan detektor seperti (MCT). Tidak dapat digunakan detektor seperti pada spektrofotometer dispersive yang mempunyai tanggapan pada spektrofotometer dispersive yang mempunyai tanggapan lambat.lambat.

FTIR mengenal dua macam konfigurasi optik yaitu, FTIR sinar FTIR mengenal dua macam konfigurasi optik yaitu, FTIR sinar tunggal (tunggal (single beamsingle beam) dan FTIR sinar ganda () dan FTIR sinar ganda (double beamdouble beam). ). Berikut ini tampak blok diagram FTIR sinar tunggal serta Berikut ini tampak blok diagram FTIR sinar tunggal serta penjelasan mekanisme kerjanya.penjelasan mekanisme kerjanya.

Macam-macam Gugus FungsiMacam-macam Gugus Fungsi Gugus fungsiGugus fungsi

a. Karbonil (C=O) a. Karbonil (C=O) : 1640 – 1810 cm: 1640 – 1810 cm-1-1, intensitas kuat, intensitas kuat 1). Aldehid : 1720 – 1740 cm1). Aldehid : 1720 – 1740 cm-1-1 ( -C-H : 2750 dan 2850 c ( -C-H : 2750 dan 2850 cmm-1-1)) 2). Keton2). Keton : 1705– 1725 cm: 1705– 1725 cm-1 -1

3). Asam Karboksilat: 1700 – 1725 cm3). Asam Karboksilat: 1700 – 1725 cm-1-1 ( O-H : 2400 - 3400 cm ( O-H : 2400 - 3400 cm-1-1)) 4). Ester : 1730 – 1750 cm4). Ester : 1730 – 1750 cm-1-1 ( -C-O : 1000 dan 1300 cm ( -C-O : 1000 dan 1300 cm-1-1)) 5). Amida : 1640 – 1670 cm5). Amida : 1640 – 1670 cm-1-1 ( -N-H : 3100 - 3500 cm ( -N-H : 3100 - 3500 cm-1-1 ; 1550 – 1640 ; 1550 – 1640

cmcm-1-1)) 6). Anhidrida6). Anhidrida : 1810 dan 1760 cm-1 : 1810 dan 1760 cm-1 7). Asil halida7). Asil halida : 1800 cm-1 ( C-F : 1000 - 1400 cm-1) kuat : 1800 cm-1 ( C-F : 1000 - 1400 cm-1) kuat ( -C-Cl : 600 - 800 cm-1) kuat( -C-Cl : 600 - 800 cm-1) kuat ( -C-Br/C-I < 667 cm-1) kuat( -C-Br/C-I < 667 cm-1) kuat

Con’dCon’d

Energi yang dikeluarkan dari sumbernya (special coated heating element) akan melewati bagian interferometer (Michelson type) sebelum melewati bagian contoh dan dilanjutkan ke detektor, komputer serta bagian pembacaan.Sumber radiasi di dalam inferometer akan dibagi dua oleh beam splitter menuju ke arah cermin diam dan cermin bergerak. Kedua cahaya tersebut kemudian digabungkan kembali oleh beam splitter. Gelombang dari cahaya-cahaya tersebut akan saling mempengaruhi satu dengan lainnya sehingga memperlihatkan variasi-variasi intensitas sesuai dengan pergerakan cermin.

Con’dCon’d Pada gambar di bawah ini diperlihatkan suatu gejala yang saling Pada gambar di bawah ini diperlihatkan suatu gejala yang saling

berpengaruh dari cahaya dengan panjang gelombang sama berpengaruh dari cahaya dengan panjang gelombang sama dengan 2,5 μm (bilangan gelombang 4000 cm-1).dengan 2,5 μm (bilangan gelombang 4000 cm-1).

Penerapan Spektrofotometri Infra Merah Penerapan Spektrofotometri Infra Merah dalam Analisis Kuantitatifdalam Analisis Kuantitatif

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sehubungan dengan hal Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sehubungan dengan hal ini , yaitu:ini , yaitu:

Pemilihan panjang gelombangPemilihan panjang gelombangTidak semua bilangan gelombang dalam spektrum infra merah Tidak semua bilangan gelombang dalam spektrum infra merah dapat digunakan dalam analisis kuantitatif, pita regangan karbonil dapat digunakan dalam analisis kuantitatif, pita regangan karbonil (regangan C=O) pada bilangan gelombang sekitar 1700 cm-1 (regangan C=O) pada bilangan gelombang sekitar 1700 cm-1 paling sering digunakan karena mempunyai pita resapan yang paling sering digunakan karena mempunyai pita resapan yang kuat serta relatif bebas dari pengaruh pita resapan dari gugus kuat serta relatif bebas dari pengaruh pita resapan dari gugus fungsi yang lain. Untuk proses analisis dapat dilakukan sesuai fungsi yang lain. Untuk proses analisis dapat dilakukan sesuai dengan spektrum resapan awal atau dapat pula melalui spektrum dengan spektrum resapan awal atau dapat pula melalui spektrum turunan (derivatif).turunan (derivatif).

Harga resapan optimum dan batas konsentrasiHarga resapan optimum dan batas konsentrasiHarga resapan yang sering digunakan adalah antara 0,3-0,6 Harga resapan yang sering digunakan adalah antara 0,3-0,6 karena pada harga tersebut diperoleh linearitas yang baik (sesuai karena pada harga tersebut diperoleh linearitas yang baik (sesuai dengan perumusan Lambert-Beer) dan besarnya konsentrasi zat dengan perumusan Lambert-Beer) dan besarnya konsentrasi zat harus disesuaikan dengan batas tersebut.harus disesuaikan dengan batas tersebut.

Penyiapan contohPenyiapan contohDalam analisis kuantitatif teknik pelarutan dalam pelarut organik Dalam analisis kuantitatif teknik pelarutan dalam pelarut organik umumnya lebih baik dibanding teknik yang lain karena kesalahan umumnya lebih baik dibanding teknik yang lain karena kesalahan yang mungkin terjadi sebagai akibat dari ketidakhomogenan serta yang mungkin terjadi sebagai akibat dari ketidakhomogenan serta ketebalan yang tidak sama dari contoh dapat dihindari.ketebalan yang tidak sama dari contoh dapat dihindari.

Penerapan Spektrofotometri Infra Merah dalam Penerapan Spektrofotometri Infra Merah dalam Analisis Permukaan (Analisis Permukaan (Surface AnalysisSurface Analysis))

Selain diterapkan dalam analisis kualitatif dan Selain diterapkan dalam analisis kualitatif dan kuantitatif, metode spektrofotmetri infra merah kuantitatif, metode spektrofotmetri infra merah terutama FTIR dapat pula digunakan untuk terutama FTIR dapat pula digunakan untuk analisis permukaan (analisis permukaan (surface analysissurface analysis). Informasi ). Informasi yang akan diperoleh dapat merupakan yang akan diperoleh dapat merupakan karakteristik bahan pada suatu permukaan atau karakteristik bahan pada suatu permukaan atau bahan-bahan apa saja yang mungkin terserap bahan-bahan apa saja yang mungkin terserap oleh suatu permukaan.oleh suatu permukaan.

Untuk melaksanakan maksud tersebut umumnya Untuk melaksanakan maksud tersebut umumnya dilakukan melalui beberapa peralatan tambahan dilakukan melalui beberapa peralatan tambahan dengan metode, yaitu ATR (dengan metode, yaitu ATR (Attenuated Total Attenuated Total ReflectanceReflectance), RAS (), RAS (Reflection Absorption Reflection Absorption SpectrometrySpectrometry), DRS (), DRS (Diffuse Reflection Diffuse Reflection SpectrometrySpectrometry). Metode-metode tersebut sering ). Metode-metode tersebut sering digunakan dalam analisis bahan semi konduktor, digunakan dalam analisis bahan semi konduktor, polimer, analisis permukaan logam atau analisis polimer, analisis permukaan logam atau analisis katalis.katalis.

Con’dCon’da). Prinsip ATR (a). Prinsip ATR (Attenuated Total ReflectanceAttenuated Total Reflectance) )

b). Prinsip RAS (Reflection Absorption Spectrometry)

Con’dCon’dc). DRS (c). DRS (Diffuse Reflectance AttachmentDiffuse Reflectance Attachment))

Con’dCon’d

Bagaimana Menganalisa Data SpektrumBagaimana Menganalisa Data Spektrum Dalam usaha untuk menganalisa spektrum dari Dalam usaha untuk menganalisa spektrum dari

suatu zat yang belum dikenal, kita sebaiknya suatu zat yang belum dikenal, kita sebaiknya mengutamakan untuk mengetahui keberadaan mengutamakan untuk mengetahui keberadaan (atau tidaknya) dari beberapa gugus fungsi. C=O, (atau tidaknya) dari beberapa gugus fungsi. C=O, O-H, N-H, C-O, C=C, CO-H, N-H, C-O, C=C, C==C, CC, C==N, dan NO2 N, dan NO2 merupakan puncak yang paling sering merupakan puncak yang paling sering memberikan informasi yang singkat tentang memberikan informasi yang singkat tentang struktur senyawa jika terdapat gugus-gugus struktur senyawa jika terdapat gugus-gugus tersebut. Hindari membuat analisis yang tersebut. Hindari membuat analisis yang mendalam dari absorpsi CH di daerah 3000 cm-1 mendalam dari absorpsi CH di daerah 3000 cm-1 (3,33 μ), hampir semua senyawa memiliki (3,33 μ), hampir semua senyawa memiliki absorpsi ini. Tidak perlu khawatir terhadap absorpsi ini. Tidak perlu khawatir terhadap kondisi ideal dimana gugus-gugus tersebut kondisi ideal dimana gugus-gugus tersebut ditemukan ditemukan

Macam-macam Gugus Fungsia. Karbonil (C=O) : 1640 – 1810 cm-1, intensitas kuat

1). Aldehid : 1720 – 1740 cm-1 ( -C-H : 2750 dan 2850 cm-1)2). Keton: 1705– 1725 cm-1 3). Asam Karboksilat : 1700 – 1725 cm-1 ( O-H : 2400 - 3400 cm-1)4). Ester : 1730 – 1750 cm-1 ( -C-O : 1000 dan 1300 cm-1)

5). Amida : 1640 – 1670 cm-1 ( -N-H : 3100 - 3500 cm-1 ; 1550 – 1640 cm-1)6). Anhidrida : 1810 dan 1760 cm-1 7). Asil halida : 1800 cm-1 ( C-F : 1000 - 1400 cm-1) kuat

( -C-Cl : 600 - 800 cm-1) kuat ( -C-Br/C-I < 667 cm-1) kuat

b. O-H (hidroksil)b. O-H (hidroksil)1). Bebas : 3600 – 3650 cm-1 sedang1). Bebas : 3600 – 3650 cm-1 sedang2). Ikatan hidrogen : 3200 – 3600 cm-1 sedang2). Ikatan hidrogen : 3200 – 3600 cm-1 sedang 3). Dalam asam karboksilat : 2400 – 3400 cm-1 sedang3). Dalam asam karboksilat : 2400 – 3400 cm-1 sedang

c. N-H : amin primer, amin sekunder, dan amidac. N-H : amin primer, amin sekunder, dan amida : 3100 – 3500 cm-1 sedang : 3100 – 3500 cm-1 sedang : 1550 – 1640 cm-1 sedang: 1550 – 1640 cm-1 sedang : (C-N : 1000 - 1350 cm-1 sedang, kuat): (C-N : 1000 - 1350 cm-1 sedang, kuat)

d. N=O :d. N=O : 1550 dan 1350 cm-1 kuat 1550 dan 1350 cm-1 kuat

Con’dCon’de. S=Oe. S=O : Sulfoksida : 1050 cm-1 : Sulfoksida : 1050 cm-1

Sulfon, sulfonil klorida, sulfat, dan sulfonamida : 1300 – 1375 cm-1 dan 1140 – Sulfon, sulfonil klorida, sulfat, dan sulfonamida : 1300 – 1375 cm-1 dan 1140 – 1200 cm-1 kuat1200 cm-1 kuat

f. alkana : C-Hf. alkana : C-H : 2850 – 3000 cm-1, kuat: 2850 – 3000 cm-1, kuat: 1375 dan 1450 cm-1 sedang: 1375 dan 1450 cm-1 sedang

: 1465 cm-1 sedang: 1465 cm-1 sedang C-C C-C :: - -

g. alkena g. alkena : =C-H : =C-H : 3000 – 3100 cm-1 sedang: 3000 – 3100 cm-1 sedang: 650 – 1000 cm-1 kuat: 650 – 1000 cm-1 kuat

C=CC=C : 1600 – 1680 cm-1 lemah, sedang: 1600 – 1680 cm-1 lemah, sedang

h. aromatis :h. aromatis : C-H : 3050 – 3150 cm-1 kuatC-H : 3050 – 3150 cm-1 kuatC=C : 1475 dan 1600 cm-1 sedangC=C : 1475 dan 1600 cm-1 sedang

Substitusi : 1). monosubstitusiSubstitusi : 1). monosubstitusi : 690 cm-1 kuat dan 750 cm-1 kuat : 690 cm-1 kuat dan 750 cm-1 kuat 2). disubstitusi2). disubstitusi : orto : 690 cm-1 : orto : 690 cm-1

meta : 690 dan 780 cm-1 kuatmeta : 690 dan 780 cm-1 kuat para : 800 - 850 cm-1 kuatpara : 800 - 850 cm-1 kuat

SPEKTROSKOPI FLUORESENSISPEKTROSKOPI FLUORESENSI Energi yang diserap dapat dilepas kembali Energi yang diserap dapat dilepas kembali

melalui beberapa cara. Tabrakan dengan molekul melalui beberapa cara. Tabrakan dengan molekul lain (molekul pelarut) menyebabkan kehilangan lain (molekul pelarut) menyebabkan kehilangan energi tersebut dalam bentuk panas. Kehilangan energi tersebut dalam bentuk panas. Kehilangan ini mungkin hanya sebagian, ke tingkat vibrasi ini mungkin hanya sebagian, ke tingkat vibrasi terendah pada terendah pada excited stateexcited state, dan sisanya dilepas , dan sisanya dilepas dalam bentuk radiasi – dengan energi yang lebih dalam bentuk radiasi – dengan energi yang lebih kecil atau panjang gelombang lebih tinggi. Inilah kecil atau panjang gelombang lebih tinggi. Inilah yang dikenal sebagai yang dikenal sebagai fluoresensifluoresensi, yang pada , yang pada molekul yang mempunyai sifat ini berlangsung molekul yang mempunyai sifat ini berlangsung dalam waktu 10-8 detik setelah eksitasi. Pada dalam waktu 10-8 detik setelah eksitasi. Pada molekul tertentu, khususnya dalam keadaan molekul tertentu, khususnya dalam keadaan padat dan suhu sangat rendah, mungkin terjadi padat dan suhu sangat rendah, mungkin terjadi peristiwa peristiwa fosforensifosforensi – dalam waktu 10-2 – 100 – dalam waktu 10-2 – 100 detik setelah eksitasidetik setelah eksitasi

Fluoresensi dan Struktur MolekulFluoresensi dan Struktur Molekul

Supaya terjadi fluoresensi, harus terjadi Supaya terjadi fluoresensi, harus terjadi peresapan cahaya yang kuat oleh suatu peresapan cahaya yang kuat oleh suatu molekul. Hal ini dapat terjadi pada molekul. Hal ini dapat terjadi pada senyawa aromatik, senyawa heterosiklik senyawa aromatik, senyawa heterosiklik dan molekul dengan sistim konjugasi. dan molekul dengan sistim konjugasi. Senyawa dengan transisi elektronik π – Senyawa dengan transisi elektronik π – π*, mempunyai kemungkinan yang lebih π*, mempunyai kemungkinan yang lebih besar untuk berfluoresensi daripada besar untuk berfluoresensi daripada transisi n – π*. Misalnya, benzen dapat transisi n – π*. Misalnya, benzen dapat berfluoresensi sedangkan piridina tidak.berfluoresensi sedangkan piridina tidak.