Jenis Vibrasi Molekul (Fundamental Vibrations) Vibrasi molekul itu dapat dibagi dalam dua golongan nama, yakni vibrasi regang (streching vibrations) dan vibrasi lentur (bending vibrations). Vibrasi Regangan (Streching) Dalam vibrasi ini atom bergerak terus sepanjang ikatan yang

menghubungkannya sehingga akan terjadi perubahan jarak antara keduanya, walaupun sudut ikatan tidak berubah. Vibrasi regangan ada dua macam, yaitu: 1. Regangan Simetri, unit struktur bergerak bersamaan dan searah dalam satu bidang datar. 2. Regangan Asimetri, unit struktur bergerak bersamaan dan tidak searah tetapi masih dalam satu bidang datar.

Vibrasi Bengkokan (Bending) Jika sistim tiga atom merupakan bagian dari sebuah molekul yang lebih besar, maka dapat menimbulkan vibrasi bengkokan atau vibrasi deformasi yang mempengaruhi osilasi atom atau molekul secara keseluruhan. Vibrasi bengkokan ini terbagi menjadi empat jenis, yaitu : 1. Vibrasi Goyangan (Rocking), unit struktur bergerak mengayun asimetri tetapi masih dalam bidang datar. 2. Vibrasi Guntingan (Scissoring), unit struktur bergerak mengayun simetri dan masih dalam bidang datar.

3. Vibrasi Kibasan (Wagging), unit struktur bergerak mengibas keluar dari bidang datar. 4. Vibrasi Pelintiran (Twisting), unit struktur berputar mengelilingi ikatan yang menghubungkan dengan molekul induk dan berada di dalam bidang datar.

Daerah Penyerapan Terpenting Dalam Spektrum Infra-merah 1. Dareah vibrasi regang hidrogen : 3.700 2.700 cm-1. Ditemukannya puncak-puncak serapan maksimum di daerah ini hanya disebabkan oleh vibrasi regang antara hidrogen dengan suatu atom lain. Gerakan vibrasinya terutama dari atom hidrogen karena relatif jauh lebih kecil dan lebih ringan dari atom lain yang didekatnya. 3.700 3.100 cm-1, serapan oleh vibrasi regang O-H dan N-H. serapan oleh vibrasi lentur O-H biasanya terdapat pada bilangan gelombang lebih besar dan pita serapannya dalam spektrum sering lebih lebar dari pita serapan N-H. 3.200 2.350 cm-1, daerah vibrasi regang C-H alifatik. 2. Daerah vibrasi regang ikatan ganda tiga, 2700 1850 cm-1. Gugus fungsional yang menyerap di daerah ini terbatas, karena itu ada atau tidak adanya serapan tersebut dalam suatu molekul dapat segera dilihat. Vibrasi regang ikatan ganda tiga untuk :

(a). C N antara (-) (+) (b). C N antara (c). C C antara (d). S - H antara (e). P - H antara (f). Si - H antara

: 2250 2225 cm-1 : 2180 2120 cm-1 : 2260 2190 cm-1 : 2600 2550 cm-1 : 2440 2350 cm-1 : 2260 2090 cm-1

3. Daerah ikatan ganda dua, 1950 1550 cm-1 Vibrasi regang gugusan karbonil memberikan puncak serapan di seluruh daerah ini. Keton, aldehid, asam-asam, amida, karbonat semuanya mempunyai puncak serapan di sekitar 1700 cm-1. Khlorida asam dan anhidrida asam biasanya menyerap pada bilangan gelombang lebih tinggi; antara 1770 -1725 cm-1. Vibrasi regang ikatan ganda dua untuk : (a) C = C -, -C = N - , 1690 1600 cm-1 (b) 1650 1450 cm-1, puncak serapan dalam daerah ini memberi keterangan yang penting mengenai cincin aromatik. 4. Daerah sidik jari finger-print, 1500 700 cm-1. Di darah ini perbedaan-perbedaan sedikit saja dari molekul, adanya substitusi dengan gugus fungsional yang berbeda akan menyebabkan perubahan yang menyolok pada distribusi puncak serapannya. Beberapa frekuensi gugusan (group frequency) juga bisa ditemukan di daerah sidik jari ini : C-O-C (vibrasi regang) dalam eter, ester kira-kira 1200 cm-1 dari vibrasi regang C-C1 pada 700 800 cm-1. Pada bilangan gelombang dibawah 1200 cm-1 terdapat puncak-puncak serapan beberapa gugusan anorganik seperti : sulfat, fosfat, nitrat dan karbonat.

Vibrasi Kerangka Suatu Molekul (skeletal vibrations). Vibrasi kerangka terletak di daerah spektrum lebih kecil dari 1500 cm-1. Kelompok-kelompok vibrasi di daerah spektrum kecil dari 1500 cm-1 adalah : (a) vibrasi regang (streching) ikatan ganda yang tidak mengandung C, (b) vibrasi regang ikatan tunggal, (c) vibrasi-vibrasi lentur (bending). Vibrasi regang ikatan ganda tanpa C adalah diagnostik, misalnya : O=N : 1300 1400 cm-1 S=O : 1020 1350 cm-1 (dalam SO2, dua puncak).

Vibrasi Lentur Bilangan gelombang vibrasi lentur selalu lebih kecil dari bilangan gelombang vibrasi regang gugusan yang sama. Misalnya C-H, N-H, O-N dan lain-lain. Praktis semua vibrasi lebih kecil dari 1600 m-1. Hanya sedikit jenis vibrasi lentur yang cukup bersifat diagnostik untuk keperluan identifikasi. Salah satu vibrasi lentur yang khas untuk identifikasi adalah vibrasi lentur yang mengandung H Contoh, vibrasi lentur CH2 (gugusan metilen) yang menyerap di bawah 1700 cm-1. H C H H C H H C H H C H

deformasi, menggunting

mengayun (rock)

mengibas (wag)

memelintir (twist)

Vibrasi lentur yang tidak meliputi atom-atom H seperti :

C

C

C

C

O I

O II

menyerap pada < batas terendah kebanyakan alat spektro-fotometer infra merah sederhana, lagi pula tak terdefinisi dengan jelas untuk hampir semua senyawa orgnaik. Vibrasi-vibrasi lentur seperti I dan II di atas serta vibrasi regang seperti C-C, C-O, C-N yang tidak terdefinisi dengan jelas disebut vibrasi-vibrasi kerangka, disebabkan mengakibatkan distorsi dari kerangka molekul. Vibrasi-vibrasi apa saja yang terdapat dalam etilen diamin, NH2-CH2-CH2NH2? Vibrasi-vitrasi di dalam molekul ini : (a) regang NH (b) regang CN (c) lentur CCN (d) regang CN (e) lentur NH2 (f) regang C-C (g) lentur CH2

Daerah Spektrum Infra Merah Para ahli kimia telah memetakan ribuan spektrum infra merah dan menentukan panjang gelombang absorbsi masing-masing gugus fungsi. Vibrasi suatu gugus fungsi spesifik pada bilangan gelombang tertentu. Dari Tabel 2 diketahui bahwa vibrasi bengkokan CH dari metilena dalam cincin siklo pentana berada pada daerah bilangan gelombang 1455 cm-1. Artinya jika suatu senyawa spektrum senyawa X menunjukkan pita absorbsi pada bilangan gelombang tersebut tersebut maka dapat disimpulkan bahwa senyawa X tersebut mengandung gugus siklo pentana.

Daerah Identifikasi Vibrasi yang digunakan untuk identifikasi adalah vibrasi bengkokan, khususnya goyangan (rocking), yaitu yang berada di daerah bilangan gelombang 2000 400 cm-1. Karena di daerah antara 4000 2000 cm-1 merupakan daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorbsi yang disebabkan oleh vibrasi regangan. Sedangkan daerah antara 2000 400

cm-1 seringkali sangat rumit, karena vibrasi regangan maupun bengkokan mengakibatkan absorbsi pada daerah tersebut. Dalam daerah 2000 400 cm-1 tiap senyawa organik mempunyai absorbsi yang unik, sehingga daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari (fingerprint region). Meskipun pada daerah 4000 2000 cm-1 menunjukkan absorbsi yang sama, pada daerah 2000 400 cm-1 juga harus menunjukkan pola yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa dua senyawa adalah sama. Kekhasan Serapan Infra Merah Golongan Senyawa Organik Golongan Senyawa Hidrokarbon Jenuh Vibrasi molekul senyawa ini terbatas pada vibrasi regang C H dan C C, vibrasi lentur HCH, CCH dan CCC. Frekuensi regang yang memberikan puncak yang berguna untuk keperluan interpretasi ialah vibrasi lentur CH. Oleh karena itu untuk golongan senyawa hidrokarbon jenuh hanya ada dua puncak serapan yang berguna. (1) Vibrasi regang C H, 2800 3000 cm-1 (2) Vibrasi lentur C H, 1320 1480 dan 690 1215 cm-1 (1) Vibrasi Regang C H Ikatan C H dalam hidrokarbon jenuh dapat ditemui dalam tiga macam gugusan : 1) H3C metil 2) CH2 metilen 3) - > C H metin

dalam rantai terbuka atau cincin

(2) Gugusan Metil, - CH3 Gugusan ini mempunyai tiga vibrasi regang, akan tetapi dalam spektrumnya hanya keluar dua puncak serapan vibrasi regang C H karena vitrasi regang C H yang ketiga mempunyai frekuensi yang sama dengan salah satu vibrasi lainnya. H H H H H H H H H H H H

C (a)

C (b)

C (c)

C (d)

Pasangan (b) dan (d) Pasangan (a) dan (c)

: vibrasi regang simetris : vibrasi regang tak simetris

Vibrasi regang simetris biasanya pada 2872 cm-1, sedangkan vibrasi regang tak simetris pada 2962 cm-1. Gugusan Metilen Gugusan ini mempunyai dua vibrasi regang C H, simetris dan tak simetris. H H H H

C Regang C H simetris 2853 cm-1

C regang C H tak simetris 2926 cm-1

Dari keterangan di atas terlihat bahwa vibrasi regang C H simetris dari gugusan CH3 dan CH2 memberikan puncak serapan yang berdekatan (2872 dan 2853 cm-1). Begitu pula untuk vibrasi regang C H ( C H) tak simetris, kedua gugusan itu memberikan puncak yang berdekatan (2962 dan 2926 cm-1). Keempat puncak serapan ini hanya dapat dilihat pada spektrum dengan spektrofotometer infra merah berdaya resolusi tinggi. Gugusan Metin, C H Hanya mempunyai satu vibrasi C H (regang C H) pada 2890 cm-1, dengan intensitas lemah dan tidak diagnostik. Dengan perkataan lain, daerah 2800 3000 cm-1 dari senyawa hidrokarbon jenuh akan mempunyai puncak serapan yang disebabkan oleh -CH3; -CH2-; -CH simetris dan tak simetris. Daya resolusi spektrofotometer yang biasa digunakan secara rutin tidak cukup besar, sehingga puncak serapan vibrasi C-H hidrokarbon jenuh biasanya adalah berupa dublet.

3000

2800 simetris tak simetris

simetris pada : 2872 dan 2853 cm-1 tak simetris pada : 2962 dan 2926 cm-1 Vibrasi Lentur C H ( C H) Vibrasi ini lebih rumit dari vibrasi regang. Ada empat macam vibrasi lentur: - deformasi, - mengayun, mengibas dan memelintir (twist). Vibrasi lentur deformasi dari gugusan CH3 dan CH2 mempunyai frekuensi paling tinggi. Gugusan metil mempunyai dua vibrasi deformasi, simetris ( 1380 cm-1) dan tak simetris ( 1465 cm-1). Selanjutnya perhatian spektrum berikut : 3600 3000 2400 1500 1400 1300 1200 cm-1

A

B C Berdasarkan informasi yang telah diberikan sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa : A, adalah deformasi simetris CH3 B, adalah deformasi tak simetris CH3 dan deformasi CH2 C, regang simetris dan regang tak simetris C H metil dan C H metilken Contoh : Suatu alkohol primer alifatik diketahui mempunyai delapan atom-C. spektrum infra merahnya antara lain mempunyai frekuensi serapan : 1367, 1382, 1460, 2865, 2940 dan 3050 cm-1 Tidak ada puncak serapan pada 720 cm-1. Selanjutnya diberikan senyawa-senyawa.

OH OH (a) (b)

OH (c) (d)

OH

(e)

(f)

Mana dari struktur 6 senyawa di atas yang paling sesuai dengan frekuensi-frekuensi vibrasi serapan di atas ? Struktur (d) adalah paling memenuhi, struktur (b) dan (e) tidak memenuhi karena tak ada serapan pada 720 cm-1. Puncak 1367, 1382 merupakan dublet dari gem-dimetil, yang sesuai dengan (d). Puncak pada 3050 cm-1 disebabkan oleh CH siklopropil. Golongan Senyawa Hidrokarbon Tak Jenuh. >C = CC=C regang C=C > deformasi C-H di dalam bidang > deformasi C-H keluar bidang. Konyugasi ikatan rangkap biasanya menurunkan frekuensi regang C=C. intensitas serapannya akan sangat diperbesar bila ikatan C=C itu terkonyugasi dengan C = O. frekuensi regang C=C dalam senyawa-senyawa sikloheksenh sama dengan frekuensi

regang C=C dalam senyawa heksena yang tak siklis. Akan tetapi bila jumlah atom C di dalam cincin senyawa tak jenuh siklis berkurang, maka ikatan-ikatan ganda C=C endosiklis (cincin ikatan C=C di dalam cincin atom C) akan mempunyai frekuensi regang yang lebih kecil, sedangkan frekuensi ikatan ganda C=C eksosiklis akan menjadi lebih besar. C C C = C C C

Frekuensi ragang C = C cenderung diperbesar oleh khlor, brom dan iod disebabkan oleh konyugasi ikatan ganda C=C dengan pasangan elektron non-ikatan dari atom kalogan. Khusus untuk atom flur F, bila terikat pada ikatan ganda C=C dengan pasangan elektron non-ikatan dari atom halogen. Khusus untuk atom flur F, bila terikat pada ikatan ganda C=C maka frekuensi regang C=C akan mempunyai nilai yang abnormal tinggi. Di bawah ini dituliskan tiga kelompok senyawa yang mengandung ikatan ganda C=C. (1) >C=CH2 . >C=CBr2, (a) (b) >C=CHF (c)

H3C (2) H (a) C=C

CH3 H (b) (c)

(3) (a) (b) (c)

Urutan frekuensi regang C = C dari tiga kelompok senyawa di atas adalah, (1). (c) > (a) > (b) (2). (a) > (c) > (b) (3). (c) > (b) > (a)

Vibrasi lentur keluar bidang senyawa-senyawa alkena memberikan puncak-puncak serapan paling kuat dalam spektrum senyawa-senyawa tersebut dan memberikan keterangan paling banyak mengenai struktkur alkena yang bersangkutan. 1. Vibrasi Regang CH alkin, C H Vibrasi regang C H ini menyerap pada 3300 cm-1, sempit dan tajam, terletak di daerah vibrasi regang O H dan N H yang terikat dengan ikatan hidrogen. Puncak serapan vibrasi regang C C alkin terletak pada 2150 cm1, tetapi dengan intensitas yang biasanya sangat lemah.

2. Senyawa Aromatik Adanya cincin aromatik dalam molekul suatu senyawa organik memberikan puncak-puncak serapan infra merah di dareah-daerah frekuensi di bawah ini : 1. 3000 3100 cm-1 : regang C H, intensitas lemah dan sedang ; (l, s) 2. 1650 2000 cm-1 : puncak-puncak serapan kombinasi dan puncak serapan overtone (1) 3. 1550 1600 cm-1 : regang cincin aromatik (1,s) 4. 1450 1500 cm-1 : regang cincin aromatik (s) 5. 1000 1300 cm-1 : lentur C H di dalam bidang (1) 6. 600 900 cm-1 : lentur C H keluar bidang (k)

Catatan : 1,s dan k kependekan dari lemah, sedang dan kuat. Senyawa aromatik mempunyai empat puncak serapan di daerah frekuensi 1450 1600 cm-1, yakni kira-kira pada : 1450, 1500, 1570 dan 1600 cm-1; sekalipun belum tentu keempat-empatnya muncul dalam overtone di daerah 1650 2000 cm-1 hanya untuk senyawa aromatik sederhana. Di dalam senyawa aromatik yang lebih kompleks puncak-puncak kombinasi dan overtone di daerah ini menjadi kabur dan sukar dibedakan dari puncak-puncak latar-belakang (back ground) atau puncakpuncak noise pada garis dasar (base-line). Dalam praktek, petunjuk yang paling dapat dipercaya bagi adanya cincin aromatik adalah adanya puncak serapan berintensitas sedang sampai kuat di dekat

1500 cm-1 di samping puncak-puncak serapan di daerah-derah: 3000-3100; 15501600 dan 600-900 cm-1. Akan tetapi kalau puncak bersangkutan mendekati batas frekuensi terendah dalam berbagai frekuensi yang disebutkan itu, maka puncak tersebut dapat membaur dengan puncak-puncak serapan yang ditimbulkan oleh vibrasi-vibrasi lentur gugusan metilen dan gugus metil. Alkohol, Fenol, Amin dan Eter a. Vibrasi regang OH Bebas Vibrasi regang O-H bebas ini, menghasilkan puncak serapan di daerah frekuensi tertinggi yang ditemukan dalam senyawa organik (3650 50) cm-1. Akan tetapi di dalam larutan atau dalam keadaan padat akan terjadi peristiwa ikatan hidrogen antara molekul-molekul cuplikan, sampai tingkat yang berbeda-beda tergantung dari besar-kecilnya konsentrasi senyawa yang bersangkutan. Semakin tinggi konsentrasinya maka semakin banyak terjadi ikatan hidrogen antara molekulmolekul. Terjadinya ikatan hidrogen ini menyebabkan frekuensi vibrasi regang O H menjadi lebih kecil dari nilai 3650 cm-1 dan puncak serapannya melebar. Dengan demikian dapat dituliskan : Bebas, puncaknya jelas : 3650 50 cm-1 OH berikatan hidrogen, frekuensi vibrasi berkurang (dalam larutan, dalam zat padat) R OH dari alkohol : R O H .. O .. H O R H Spektrum infra-merah golongan alkohol Etanol

Ikatan O-H yang terdapat pada alkohol menyerap sinar dengan bilangan gelombang yang lebih besar daripada ikatan O-H yang terdapat dalam asam, yaitu sekitar 3230-3550 cm-1. Dan lagi penyerapan ini akan terjadi pada bilangan gelombang yang lebih besar lagi jika alkohol ini tidak terikat dengan ikatan hidrogen, seperti alkohol dalam bentuk gas. Semua spektrum infra-merah pada halaman ini dilakukan dalam bentuk cairan sehingga kemungkinan itu tidak akan muncul. Perhatikan bahwa penyerapan karena ikatan C-H hanya sedikit dibawah 3000cm1

,dan juga pada lembah-lembah sekitar 1000-1100cm-11, dimana salah satunya

disebabkan oleh ikatan C-O.

Di samping ikatan hidrogen antar molekul, ikatan hidrogen mungkin pula ikatan intra molekul. Pada ikatan hidrogen intra molekul, pergeseran frekuensi tidak tergantung pada besar kecilnya konsentrasi. Berikut ini diberikan contoh senyawa yang mengalami ikatan hidrogen intra molekul.

Vibrasi Regang N H Seperti juga pada vibrasi regang O H, vibrasi regang N H juga dipengaruhi oleh ikatan hidrogen, tetapi pengaruhnya terhadap pergeseran frekuensi vibrasi lebih kecil. Perhatikan tiga senyawa berikut : R N H amin primer H R R N H R amin tersier R N R

amin sekunder

Terlihat bahwa pada amin tersier tidak mungkin terjadi ikatan hidrogen. Pada amin primer puncak serapan berupa dublet yang disebabkan regang N-H tak simetris dan regang N H simetris. Kedua dublet ini terpisah satu sama lain sebesar 100 cm-1 dan

vibrasi lentur N H dari amin primer biasanya memberikan puncak serapan antara 1580 1650 cm-1. Spektrum infra-merah amine primer 1-aminobutan

Amine primer ini mempunyai group -NH2 yang juga termasuk ikatan N-H. Penyerapan group ini timbul pada daerah sekitar 3100-3500cm-1.Dua lembah tersebut (ciri khas amine primer) bisa dilihat secara jelas pada spektrum sebelah kiri dari penyerapan oleh C-H. 3. Senyawa-senyawa Eter, R O R Senyawa-senyawa ini memberikan serapan kuat di daerah sidik jari. Akan tetapi kerana serapan tersebut disebabkan oleh vibrasi-vibrasi kerangka yang meliputi ikatan C-O, maka frekuensi serapan itu nilainya variabel (1000 1250).

4. Senyawa-senyawa Keton dan Aldehid Sumber keterangan penting dalam spektrum infra merah suatu keton adalah nilai frekuensi vibrasi regang C=O. Daerah frekuensi serapan vibrasi regang C=O keton ialah 1620 1800 cm-1. Keton alifatik jenuh yang tidak membentuk cincin akan mempunyai puncak serapan pada 1715 cm-1. Akan tetapi terdapat beberapa pengaruh dari struktur molekul, yang menyebabkan frekuensi vibrasi regang C=O keton itu

lebih rendah atau lebih tinggi dari 1715 cm-1. Konyugasi C=C atau cincin aromatik dengan C=O keton akan menurunkan frekuensi vibrasi regang C=O keton itu. Senyawa-senyawa keton selalu memberikan puncak serapan dengan intensitas sedang antara 1100 dan 1300 cm-1. Puncak ini pada keton ditimbulkan oleh vibrasi regang C=C dan vibrasi lentur CH (vibrasi keragka. Kenyataan bahwa puncak serapan kerangka ini mempunyai intensitas sedang saja merupakan perbedaan antara puncak serapan vibrasi kerangka ini dengan puncak vibrasi regang C=O di daerah frekuensi yang sama pada keton, disebabkan puncak vibrasi regang C=O mempunyai intensitas yang jauh lebih besar. Sifat khas SPEKTRUM ALHEHID yang membedakannya dari spektrum suatu keton, ialah adanya puncak vibrasi regang CH yang khas dalam spektrum suatu aldehid, yakni di sekitar 2750 cm-1. Spektrum infra-merah golongan keton Propanon

Anda akan berpikir bahwa grafik ini sangat mirip dengan spektrum inframerah etil etanolat dan ester. Karena tidak ada lembah yang disebabkan oleh ikatan O-H, dan karena adanya penyerapan tegas yang disebabkan oleh ikatan C=O pada daerah sekitar 1700cm-1. Hal yang juga membingungkan, terdapat juga penyerapan yang kelihatannya merupakan penyerapan karena ikatan tunggal C-O, yang tentunya tidak ada pada propanon. Hal ini menyebabkan harus mencoba mengidentifikasi penyerapan-penyerapan yang ada pada daerah sidik jari. Golongan aldehid akan mempunyai spektrum infra-merah yang sama dengan golongan keton.

5. Asam Karboksilat Apabila gugus C=O terikat pada atom O, akan terdapat dua efek yang saling berlawanan yang akan sangat mempengaruhi frekuensi karbonil itu. Kedua efek itu adalah efek induksi dan efek-resonansi. O O O O OC

C

C

C Efek resonansi Memperkecil frekuensi C=O

Efek induksi negatif Meninggikan frekuensi C=O

Asam karboksilat sebagai monomer biasanya memberikan puncak serapan pada 1760 dm1. Tetapi pada keadaan di mana asam karboksilat itu biasanya dijumpai, yakni dalam keadaan padat atau dalam larutan, puncak serapan C=O nya lebih dari 1760 (sekitar 17101

. Hal ini disebabkan dalam keadaan padat atau dalam larutan

asam-asam karboksilat itu tidak dalam bentuk monomernya, melainkan dalam bentuk dimer sebagai akibat terbentuknya ikatan hidrogen antara setiap dua molekul. O --------------- H O R C O H --------------- O Puncak serapan infra merah yang paling karakeristik dalam spektrum asam karboksilat, adalah puncak yang sangat lebar antara 2500 3300 cm-1. Ini disebabkan oleh vibrasi regang O H dalam asam karboksilat, di mana gugus O H dari masingmasing molekul membentuk ikatan hidrogen dengan gugus karbonil C=O molekulmolekul itu dengan membentuk dimer seperti terlihat di atas. Ikatan hidrogen pada atom O gugus C=O asam karboksilat ini akan menimbulkan ikatan OH yang berbedabeda kekuatannya, disebabkan lingkungan di mana ikatan hidrogen itu terjadi agak berbeda untuk berbagai molekul. Akibatnya akan terjadi berbagai vibrasi regang OH dengan frekkuensi yang sedikit berbeda. Adapun puncak serapan OH yang lebar itu CR

merupakan superposisi dari semua vibrasi regang O H dengan frekuensi yang sedikit berbeda itu. Asam 2-hidroksipropanoat (asam laktat)

Grafik ini sangat menarik, karena mempunyai dua macam ikatan O-H dimana yang satu terikat pada asam dan yang satunya lagi merupakan alkohol yang terikat pada rantai golongan -COOH. Ikatan O-H dalam golongan asam timbul pada daerah sekitar 2500-3300, sedangkan yang terikat pada rantai pada daerah sekitar 32303550cm-1. Bila digabungkan, akan menjadi lembah dengan jangkauan yang sangat besar meliputi daerah 2500-3550cm-1. Binggung pada daerah lembah tersebut akan sama seperti penyerapan yang disebabkan oleh ikatan C-H. Perhatikan juga bahwa keberadaan ikatan C=O yang kuat pada daerah sekitar 1730cm-1.

6. Ester Asam Karboksilat dan Lakton Ester-ester asam karboksilat biasanya memberikan dua puncak serapan infra merah yang kuat, yaitu puncak serapan vibrasi regang C=O dan puncak serapan vibrasi regang C O. Puncak-puncak vibrasi regang kedua ikatan ini berintensitas tinggi disebabkan kedua ikatan itu bersifat polar, bahkan jauh lebih polar dari pada ikatan-ikatan lain di dalam molekul ester asam karboksilat.

Frekuensi puncak serapan C=O ester-ester asam karboksilat tertentu jatuh di dalam daerah frekuensi puncak serapan C=O dari keton dan asam karboksilat. Untuk membedakan puncak-puncak tersebut adalah sebagai berikut : 1. Suatu ester akan memberikan puncak serapan C O yang kuat. Suatu keton menyerap juga di daerah frekuensi C O, tetapi penyerapan di sini disebabkan oleh vibrasi kerangka dengan intensitas sedang. 2. Suatu ester biasanya tidak akan memberikan puncak serapan regan O H yang lebar seperti pada asam karboksilat. Gugus C=O ester asam karboksilat jenuh menyerap dalam daerah frekuensi 1735 1750 cm-1. Ester-ester tak jenuh di mana ikatan ganda terkonyugasi dengan C=O akan memberikan puncak serapan C=O pada daerah frekuensi yang lebih rendah yakni antara 1715 1730 m-1 (konyugasi akan menurunkan frekuensi C=O). Akan tetapi apabila C tak jenuh ( - C = C - ) dalam ester tak jenuh itu terikat secara langsung kepada atom oksigen berikatan tunggal dari ester tersebut, maka frekuensi puncak serapan C = O akan bertambah besar. 2.9 Penyiapan Cuplikan Penyiapan Cuplikan Cara-cara penanganan cuplikan tergantung daripada jenis cuplikan yaitu apakah berbentuk gas, cairan atau padatan. Gaya-gaya intermolekul sangat berbeda yang melalui dari padatan ke cairan ke gas dan spektrum inframerah biasanya akan menunjukkan efek dari perbedaan-perbedaan ini dalam bentuk pergeseran-pergeseran frekuensi atau pita-pita tambahan dan sebagainya. itulah sebabnya yang paling penting adalah mencatat spectrum dengan cara-cara penanganan cuplikan sesuai.

1. Cuplikan Berupa Gas Untuk menangani cuplikan berbentuk gas,maka cuplikan harus dimasukkan dalam sel gas, sel ini menghadap langsung pada berkas sinar. Dalam bentuk yang dimodifikasi, cermin internal yang digunakan dapat memantulkan

berkas sinar berulang kali melalui cuplikan untuk menaikkan sensitivitas. Sejumlahkecil senyawa organik dapat ditentukan dalam bentuk gas, bahkan da lamsel-sel yang dipanaskan.

2. Cuplikan Berupa Larutan Cuplikan dapat dilarutkan dalam pelarut seperti karbon tetraklorida, karbon disulfide atau kloroform, dan spektrum dari larutan ini dicatat. Larutan (biasanya 1 5 %) ditempatkan dalam sel larutan yang terdiri dari bahan transparan. Sel yang kedua berisi pelarut murni ditempatkan pada berkas sinar referensi, sehingga serapan dari pelarut dapat dikensel dan spektrum yang dicatat merupakan senyawanya sendiri. Meskipun demikian untuk meyakinkan bahwa serapan dari pelarut tidak mengganggu spektrum dari cuplikan, maka sebaiknya perlu dibuat spektrum dari pelarut yang digunakan untuk mengetahui serapan-serapan yang diberikan. Salah satu keuntungan larutan encer untuk penyelidikan infra merah adalah bahwa data yang diperoleh dari cuplikan (spektrum serapan) iut akan lebih reproducible. Reproducible artinya bahwa data yang diperoleh dengan pengukuran berkali-kali adalah sama (setidak-tidaknya dapat dianggap sama). Selain itu pemilihan besarnya konsentrasi dan tebal sel yang serasi, bentuk dan struktur pita serapan yang penting dapat ditonjolkan denngan jelas. i. Pelarut Karbon disulfida,CS2 adalah pelarut yang biasa digunakan untuk daerah spektrum antara 1330-625 cm-1. Karbon tetra klorida,CCl4 untuk daerah 4000-1330 cm-1. Kedua pelarut tersebut mudah meguap dan beracun. Pelarut-pelaurt polar, untuk melarutkan senyawa organik tertentu yang bersifat polar. Pelarut-pelarut itu antara lain kloroform, dioksan,

dimetilformamida.

ii. Sel Infra Merah untuk Larutan Sel untuk larutan terdiri dari dua lempeng yang terbuat dari bahan transfaran infra merah, misalnya hablur NaCl. Di antara kedua lempeng itu ditempatkan sepotong plastik dengan bentuk dan tebal tertentu yang disebut spacer sehingga jarak kedua lempeng itu tertentu pula; biasanya 0,1 dan 1 mm.

Larutan dimasukkan kedalam ruangan antara kedua lempeng itu dengnan alat injeksi syringe melalui lubang yang disediakan. Sel larutan disebut variablepathlenght cell. Karena bahan pembuat sel infr merh kebanyakan higroskopis (NaCl; KBr), sel-sel infra merah harus disimpan dalam eksikator.

3. Cuplikan Berupa Cairan Murni (Net Liquid) Cara yang paling mudah dalam penanganan cuplikan bentuk cairan adalah menempatkan cuplikan tersebut sebagai film yang tipis di antara dua lapis NaCl yang transparan terhadap inframerah. Bila jumlah cupllikan sedikit sekali atau bila tak dapat pelarut yang memadai. Biasanya setetes cairan murni itu diampit dan ditekan antara dua lempeng hablur NaCl sehingga merupakan lapisan yang tebalnya 0,1 mm atau kurang. Sel yang digunakan tidak memakai spacer seperti diatas dan disebut demountable cell. Karena tidak memakai spacer, tebal sel tidak diketahui dengan tepal sehingga spektrum atau data %T yang diperoleh dengan teknik ini kurang reproducible (bersifat boleh ulang). Tetapi dalam penyelidikan kualitatif dapat digunakan. Karena digunakan NaCl maka setelah selesai harus segera dibersihkan dengan mencuci menggunakan pelarut-pelarut seperti toluene, kloroform, dan sebagainya. NaCl harus dijaga tetap kering dan selalu dipegang pada ujung-ujungnya. Untuk spektra di bawah 250 cm-1, maka digunakan CsI, untuk cuplikan yang mengandung air dapat digunakan CaF2. Cuplikan cairan dapat juga ditentukan dalam larutan.

4. Cuplikan Padat Wujud cuplikan padat dapat bermacam-macam di antaranya kristal, amorf, serbuk, gel dan lain-lain. Bermacam metoda telah dikembangkan untuk penyediaan cuplikan padat hingga dapat langsung diukur. Zat padat yang tidak dapat larut dalam pelarut yang tembus cahaya, dapat disuspensikan dengan medium yang tembus cahaya sinar infra merah, sehingga terbentuk campuran dua fase yang disebut mull. Syarat utama untuk memperoleh spektrum yang baik dengan cara ini, ukuran partikel

yang disuspensi itu harus lebih kecil dari poanjanng gelombang sinar yang digunakan. Bila syarat ini tidak terpenuhi, sebagian besar sinar akan dihancurkan oleh partikel-partikel yang besar. Ada tiga cara yang umum untuk mencatat spektra bentuk padatan : peset KBr, mull dan bentuk film/lapisan tipis. Padatan juga dapat ditentukan dalam larutan tetapi spektra larutan mungkin memberikan kenampakan yang berbeda dari spektra bentuk padat, karena gaya-gaya intermolekul akan berubah. 1. Pelet KBr dibuat dengan menumbuk cuplikan (0,1 2,0 % berat) dengan KBr kemudian ditekan hingga diperoleh pellet KBr harus kering dan akan baik bila penumbukan dilakukan dibawah lampu inframerah untuk mencegah terjadinya kondensasi uap dari atmosfer yang akan memberikan serapan lebar pada 3500 cm-1. 2. Kmull-Nujol atau pasta dibuat dengan mencampur cuplikan dengan setetes minyak, pasta kemudian dilapiskan di antara dua keeping NaCl yang transparan. Bahan pasta harus transparan terhadap inframerah, tetapi hal ini tidak pernah ada dan struktur yang dihasilkan selalu menunjukkan serapan yang berasal dari bahan pasta adalah parafin cair. 3. Lapisan tipis padatan dapat dilapiskan pada keping-keping NaCl dengan cara meneteskan larutan dalam pelarut yang mudah menguap pada permukaan kepingan NaCl dan dibiarkan hingga pelarut menguap. Polimer-polimer berbagai lilin atau bahan-bahan lemak sering memberikan hasil yang baik, tetapi ada juga yang membentuk kristal yang tajam hingga tidak memberikan serapan.