FMIPA UNIVERSITAS GADJAH MADAUJIAN AKHIR SEMESTER – SEMESTER GENAP 2007/2008

Mata Kuliah : Elusidasi Struktur Hari, tgl : Rabu, 11 Juni 2008 Dosen : Dr. Yateman Arryanto/Dr. Indriana KartiniSifat : Buku tertutup Waktu : 120 menit

Jawablah soal no 1 dan 2 dengan sistematis dan jelas

Spektra UV-Vis Senyawa Kompleks, UV-Vis Reflektansi

1. Transisi elektronik yang terjadi pada suatu senyawa kompleks dapat diidentifikasi menggunakan spektroskopi UV-Vis.a. Uraikan dan beri penjelasan 3 jenis transisi elektronik yang dapat terjadi pada suatu senyawa kompleks meliputi definisi, perbedaan atau ciri khas kebolehjadiannya, daerah spektrum kemunculannya, beserta contohnya.

(10 poin) b. Pada spektra senyawa kompleks, [Ru(bpy)3]2+ yang berwarna oranye terang diperoleh

spektra sebagaimana gambar berikut:Tentukan jenis transisi elektronik yang mungkin terjadi yang dinyatakan oleh 2 puncak serapan (tanda panah) beserta alasannya.bpy = 2,2’ bipiridinRu(II) adalah ion kompleks d6

Skala pada sumbu y = 0-500

Ru

N

NNN

N

N

2+

(15 poin)

UJIAN AKHIR SEMESTER II TAHUN 2007/2008FAKULTAS MIPA UGM YOGYAKARTA

Mata Kuliah : Elusidasi Struktur (MKS-3704) Kelas A dan BProgram Studi: KimiaHari/Tanggal : Rabu, 11 Juni 2008Waktu : 120 menitDosen : Dr. Yateman Arryanto/Dr. Indriana Kartini, M.Si.Sifat Ujian : Buku Tertutup

Petunjuk: Kerjakan soal no. 1-2 di lembar jawaban yang terpisah dengan soal no. 3-4 Jangan lupa mencantumkan identitas pada masing-masing lembar jawaban

SOAL NO 1 :Gambar berikut menyajikan spektra elektronik senyawa kompleks akuo Cr3+. a. Menggunakan diagram Tanabe-Sugano ion d3 perkirakan transisi elektronik pada orbital

d (transisi d-d) yang mungkin terjadi dan tentukan pola transisi tersebut sesuai dengan puncak serapan pada spektra absorbsinya.

b. Jelaskan 2 aturan seleksi yang menentukan kebolehjadian terjadinya transisi elektronik pada orbital d atom pusat suatu senyawa kompleks beserta implikasinya terhadap intensitas absorbsi yang terjadi ! (nilai 25)

SOAL No 2 .Metode XRD-serbuk dengan radiasi CuK = 1,54 Ǻ digunakan untuk identifikasi serbuk hasil sintesis dan monitoring pembentukan kristal zeolit dari abu layang.Pada gambar di samping disajikan difraktogram zeolit-A standar dan hasil sintesis dari abu layang beserta data puncak dan intensitas relatifnya.

Identifikasi didasarkan atas data d-spacing (Ǻ) zeolit-A yang berstruktur kristal kubus dari literatur yaitu: 11,99; 8,58; 7,01; 4,07; 3,68; 3,39; 3,26; 2,73; dan 2,60.Berdasarkan kedua data tsb :a. Jelaskan bahwa identifikasi serbuk hasil sebagai zeolit-A merupakan identifikasi fasa yang tepat.b. Perkirakan secara kuantitatif tingkat kristalinitas zeolit-A hasil sintesis.c. Tentukan hkl puncak difraksi zeolit-A hasil sintesis (indexing struktur kristal kubus) dan tentukan parameter sel struktur kristalnya.(nilai 25)

SOAL NO 3 :

IR Spektra Hectorite hasil dealuminasi dgn asam HCl dgn konsentrasi yang bervariasi (a) 0, (b) 0,1, (c) 0,25 dan (d) 0,5 M

Berdasarkan data spektra infra merah seperti tersebut diatas, terangkan dengan jelas elusidasi struktur atau interpretasi tentang spektra tersebut dan bagaimana saudara dapat menerangkan tentang pengaruh konsentrasi HCl dalam proses eleusidasi tersebut berdasarkan data spektra infra merahnya ! ( nilai 25 )

SOAL NO 4 :

Gambar diatas adalah spektra NMR 29Si dan 27Al cuplikan Zeolit NaNH4Y, gambar (a,b) dan gambar spektra padatan hasil dealuminasi zeolit-Y dengan cara I, II dan III dengan hasil (c,d), (e,f) dan (g,h). Terangkan dengan jelas dan singkat informasi apa saja yang diperoleh dalam elusidasi anorganik dengan menggunakan NMR ! Dan jelaskan bagaimana kesimpulan yang dapat diambil dari interpertasi data NMR seperti yang disajikan dalam gambar diatas, khususnya tentang metoda dealuminasi terhadap cuplikan zeolit ! (nilai 25 )

JAWABAN SOAL UJIAN ELDAS 11 JUNI 2008

SOAL NO 3

IR Spektra Hectorite hasil dealuminasi dgn asam HCl dgn konsentrasi yang bervariasi (a) 0, (b) 0,1, (c) 0,25 dan (d) 0,5 M

Berdasarkan data spektra infra merah seperti tersebut diatas, terangkan dengan jelas elusidasi struktur atau interpretasi tentang spektra tersebut dan bagaimana saudara dapat menerangkan tentang pengaruh konsentrasi HCl dalam proses elusidasi tersebut berdasarkan data spektra infra merahnya ! ( nilai 25 )

JAWABAN :

Berdasarkan data spektra tersebut diatas terlihat bahwa dengan bertambahnya konsentrasi asam (dari 0 hingga 0,5 M) puncak 701 dan 654 cm-1 secara perlahan-lahan hilang dengan bertambahnya konsentrasi asam dan memunculkan puncak 797 atau 798 cm -1. Hilangnya puncak Si-O bending tegak lurus bidang dan bending OH dari gugus silanol akibat adanya asam. Dan munculnya puncak 798, 967 dan 1084 yang kemudian juga bergeser ke puncak 1094 ditengarai terbentuknya silika bebas yang amorph dan juga hilangnya puncak 1012 dan 1014 cm-1. Yang juga disertai dengan hilangnya puncak 1012 atau 1014 cm-1 dan puncak bergeser kearah 1084 dan 1094 cm-1. Puncak 467 cm-1 dari bending Si-O dalam bidang tetap ada dengan bertambahnya konsentrasi asam.

Melebarnya puncak serapan 800-1400 cm-1 dan bergesernya puncak dari 1012 menjadi 1094 cm-1 dan munculnya punuh (shoulder) pada daerah 1200 cm-1 indikasi terjadinya proses dealuminasi yang intensitasnya makin menurun dengan bertambahnya konsentrasi asam.

Puncak 654 cm-1 bending OH Puncak 1012 cm-1 stretching Si-O Puncak 701 cm-1 bending Si-O tegak lurus bidang Puncak 467 cm-1 bending Si-O dlm bidang Pita 524 cm-1 adalah vibrasi Si-O-Al ( Al adalah kation oktahedral), intensitas puncak

524 berkurang dgn kenaikan waktu

Tiga puncak pada daerah bending OH adalah : (a) 917 cm-1 (Al2OH) ; (b) 886 cm-1 (AlFeOH) ; (c) 850 cm-1 (AlMgOH). Ketiga puncak berkurang dgn kenaikan waktu (dealuminasi, penukaran kation)

Pita 1048 cm-1 diindikasikan sbg vibrasi stretching Si-O (tetrahedral). Puncak makin membesar indikasi terbentuknya amorphous silika

SOAL NO 4 :

Gambar diatas adalah spektra NMR 29Si dan 27Al cuplikan Zeolit NaNH4Y, gambar (a,b) dan gambar spektra padatan hasil dealuminasi zeolit-Y dengan cara I, II dan III dengan hasil (c,d), (e,f) dan (g,h). Terangkan dengan jelas dan singkat informasi apa saja yang diperoleh dalam elusidasi anorganik dengan menggunakan NMR ! Dan jelaskan bagaimana kesimpulan yang dapat diambil dari interpertasi data NMR seperti yang disajikan dalam gambar diatas, khususnya tentang metoda dealuminasi terhadap cuplikan zeolit ! (nilai 25 )

JAWABAN :

Dari gambar spektra NMR seperti tersebut diatas, gambar (a) dan (b) memperlihatkan spektra NMR dari zeolit NaNH4Y yang menyatakan bahwa zeolit tersebut tersusun atas empat jenis struktur silika yaitu Si3Al, Si2Al, Si1Al dan Si0Al dimana intensitas dari Si2Al > Si1Al > Si3Al dan Si0Al berarti rasio Si/Al relatif kecil. Sedangkan struktur Al dalam zeolit NaNH4Y adalah struktur Al tetrahedral.

Setelah dealuminasi dengan cara I dihasilkan spektra NMR seperti terlihat dalam gambar (c) dan (d). Dari spektra ini terlihat bahwa komposisi struktur silika berubah, Si3Al dan Si2Al berkurang intensitasnya, sedangkan Si1Al dan Si0Al bertambah intensitasnya akibat proses dealuminasi cara I. Proses dealuminasi juga menyebabkan struktur Al tetrahedral berubahnya menjadi struktur Al oktahedral akibat pengikatan molekul air. Dan pada proses dealuminasi dengan cara dua dihasilkan spektra dengan intensitas Si0Al makin besar dan pada proses dealuminasi cara III praktis semua alumina sudah hilang, struktur silikanya berubah 100 % menjadi silika dengan struktur Si0Al dan struktur aluminanya

berubah menjadi alumina oktahedral. Dai fakta ini dapat disimpulkan bahwa proses dealuminasi yang terbaik adalah cara III.

UJIAN AKHIR SEMESTER II TAHUN 2007/2008FAKULTAS MIPA UGM YOGYAKARTA

Mata Kuliah : Elusidasi Struktur (MKS-3704) Kelas A dan BProgram Studi: KimiaHari/Tanggal : Selasa, 23 Juni 2009Waktu : 120 menitDosen : Dr. Yateman Arryanto/Dr. Indriana Kartini, M.Si.Sifat Ujian : Buku Tertutup

Petunjuk: Kerjakan soal no. 1-2 di lembar jawaban yang terpisah dengan soal no. 3-4 Jangan lupa mencantumkan identitas pada masing-masing lembar jawaban

1. Senyawa halida MX2 yang strukturnya linear memiliki tiga jenis frekwensi vibrasi yang dinyatakan sebagai bilangan gelombang, (cm-1). Dalam tabel tersebut dibawah ini disajikan tiga jenis bilangan gelombang dari tiga jenis senyawa MX2 yang berbeda yaitu MgCl2, MgBr2 dan MgF2

Jenis senyawa halida 1 (cm-1) 2 (cm-1) 3 (cm-1)Senyawa I 198 82 497Senyawa II 550 249 842Senyawa III 327 93 601

Pilihlah mana data bilangan gelombang yang cocok atau sesuai dengan masing-masing jenis senyawa tersebut dan berikan alasan yang mendasari pemilihan tersebut berdasarkan interpretasi masing-masing spektranya ?

2. a. Berdasarkan spektra pada gambar-1, pilihlah mana spektra dari clay asli dan clay hasil dealuminasi dengan larutan HCl 1M dan HCl 5 M dan berikan alasan yang mendasari pemilihan tersebut berdasarkan interpretasi masing-masing spektranya ?

Gambar-1 : Spektra Inframerah senyawa clay asli dan clay yang mengalami

dealuminasi dengan HCl konsentrasi 1M dan 5M

2. b. Dalam interpretasi spektra inframerah material anorganik, dinyatakan bahwa bilangan gelombang yang dihasilkan merupakan bilangan gelombang dari vibrasi struktur jalinan internal dan jalinan eksternalnya. Terangkan dengan jelas apa yang dimaksud dengan pernyataan tersebut dalam interpretasi spektra inframerah ? Mohon penjelasannya didasarkan atas gambar struktur dan interpretasi spektratersebut dibawah ini sebagai contoh kasusnya ?