Upload
syaeful-bahri
View
23
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
1/22
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
2/22
Metode spektroskopi infra merah merupakan suatu
metode yang meliputi teknik serapan (absorption),teknik emisi (emission), dan teknik fluoresensi
(fluorescence).
Metode Spektroskopi inframerah ini dapat digunakan
untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang belum
diketahui,karena spektrum yang dihasilkan spesifik
untuk senyawa tersebut. Metode ini banyak digunakan
karena:
a. Cepat dan relatif murah
b. Dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugusfungsional dalam molekul.
c. Spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu
senyawa adalah khas dan oleh karena itu dapat
menyajikan sebuah fingerprint (sidik jari) untuk
senyawa tersebut.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
3/22
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
4/22
Daerah IR dibagi menjadi tiga sub daerah, yaitu
:a. Sub daerah IR dekat ( = 780 nm 2,5 m atau
= 14290 4000 cm-1)
b. Sub daerah IR sedang ( = 2,5 m 15 m atau
= 4.000 666 cm-1)c. Sub daerah IR jauh ( = 15 m 50 m atau =
666 200 cm-1)
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
5/22
Dari pembagian daerah panjang gelombang infra
merah tersebut, daerah panjang gelombangyang digunakan pada alat spektroskopi
inframerah adalah pada daerah inframerah
pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5
50 m atau pada bilangan gelombang 4.000 200 cm-1 .
Daerah tersebut adalah cocok untuk perubahan
energi vibrasi dalam molekul. Daerah
inframerah yang jauh (400-10cm-1, berguna
untuk molekul yang mengandung atom berat,
seperti senyawa anorganik tetapi lebih
memerlukan teknik khusus percobaan.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
6/22
Dasar Spektroskopi Infra Merah dikemukakan
oleh Hooke dan didasarkan atas senyawa yang
terdiri atas dua atom atau diatom, yang
digambarkan dengan dua buah bola yang salingterikat oleh pegas
Jika pegas direntangkan atau ditekan pada jarak
keseimbangan tersebut maka energi potensial
dari sistim tersebut akan naik.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
7/22
Bila ikatan bergetar, maka energi vibrasisecara terus menerus dan secara periodik
berubah dari energi kinetik ke energi
potensial dan sebaliknya.
Jumlah energi total adalah sebanding
dengan frekwensi vibrasi dan tetapan gaya (
k ) dari pegas dan massa ( m1dan m2) dari
dua atom yang terikat. Energi yang dimilikioleh sinar infra merah hanya cukup kuat
untuk mengadakan perubahan vibrasi.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
8/22
21
21 )(
2
1
2
1
mm
mmkkV
m
Maka, berdasarkan hukum Hook dapat di tuliskan dalam
persamaan berikut ini:k= tetapan gayauntuk ikatan kimia,m1dan m2= massa
dari atom-atom= (Mc.Mc)/(Mc+Mc)
energi potensial molekul yang bervibrasiadalah:
ukhE
2)
21(
mhVE )
21(
Dengan demikian, energi vibrasi molekul hanya
dapat memiliki nilai-nilai tertentu saja.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
9/22
Dari persamaan tersebut maka setiapmolekul memiliki harga energi yang tertentu.
Bila suatu senyawa menyerap energi dari
sinar infra merah, maka tingkatan energi di
dalam molekul itu akan tereksitasi ke tingkatan
energi yang lebih tinggi. Sesuai dengan tingkatan
energi yang diserap, maka yang akan terjadi
pada molekul itu adalah perubahan energi
vibrasi yang diikuti dengan perubahan energi
rotasi.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
10/22
Untuk molekul CH4, hitunglah berapa nilai
frekwensi vibrasi untuk masing- masing
ikatan C-H ?
Diketahui,K= 5 x 105 dyne/cm
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
11/22
Setiap senyawa pada keadaan tertentu telahmempunyai tiga macam gerak, yaitu :
Gerak Translasi, yaitu perpindahan dari satutitik ke titik lain.
Gerak Rotasi, yaitu berputar pada porosnya,dan
Gerak Vibrasi, yaitu bergetar padatempatnya.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
12/22
Vibrasi molekul dibagi menjadi duagolongan besar yaitu:
1. Vibrasi regangan ( streching)2. Vibrasi bengkokan ( bending)
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
13/22
Gerak vibrasi regangan dibagi menjadi dua
macam yaitu :
1. Simetri : unit struktur bergerak
bersamaan dan searah dalam satu bidangdatar.
2. Asimetri : unit struktur bergerak
bersamaan dan tidak searah tetapi masihdalam satu bidang datar.
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
14/22
Kedua macam gerak vibrasi streching tersebut
dapat digambarkan sebagai berikut :
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
15/22
Simetric streching
Asimetric streching
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
16/22
Vibrasi bengkokan terdiri dari 4 macam gerakanyaitu :
1. Vibrasi Goyangan (Rocking), unit strukturbergerak mengayun asimetri tetapi masih
dalam bidang datar2. Vibrasi Guntingan (Scissoring), unit struktur
bergerak mengayun simetri dan masih dalambidang datar
3. Vibrasi Kibasan (Wagging), unit strukturbergerak mengibas keluar dari bidang datar.
4. Vibrasi Pelintiran (Twisting), unit strukturberputar mengelilingi ikatan yangmenghubungkan dengan molekul induk danberada di dalam bidang datar
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
17/22
rocking
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
18/22
Scissoring
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
19/22
Wagging
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
20/22
twisting
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
21/22
Untuk molekul poliatomik, terdapat lebih
dari satu cara vibrasi, hal ini karena ikatandapat mengulur dan sudutnya dapat
menekuk.
Banyaknya cara vibrasi suatu molekul dapat
dihintung dengan :
1. Untuk molekul linear,vibrasi fundamental = 3n- 5
2. Untuk molekul non linear,vibrasi fundamentalnya = 3n- 6
n = banyaknya atom
5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah
22/22