kelompok i kimia anlss

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



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’



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.



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



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.



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



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.



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



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



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”.

http://wanibesak.wordpress.com/2011/04/17/pengolahan-bijih-besi-dan-pembuatan-baja/






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



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.



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



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

.



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*.



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.

kelompok i kimia anlss

Documents