SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

Transkripsi

1 SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

2 Spektrum Elektromagnetik tinggi tinggi Frekuensi (ν) Energi rendah rendah X-RAY ULTRAVIOLET INFRARED MICRO- WAVE RADIO FREQUENCY Ultraviolet Visible Vibrasi Infrared Resonansi magnet inti 2.5 μm 15 μm 1 m 5 m 200 nm 400 nm 800 nm BLUE RED pendek Panjang gelombang (λ) panjang

3 Definisi Infra merah Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari suatu panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang mikro. Spektroskopi IR Studi mengenai antara energi cahaya dan materi, dimana energi yang dipancarkan berasal dari sinar infra merah. Spektrofotometer IR Instrumen yang digunakan untuk mengukur penyerapan radiasi inframerah pada berbagai panjang gelombang.

4 Dasar Pengukuran focusing mirror NaCl plates Detection Electronics and Computer Infrared Source Determines Frequencies of Infrared Absorbed and plots them on a chart Sample Infrared Spectrum Absorption peaks intensity of absorption frequency (decreasing)

5 Contoh Spektrum % T R A N S M I T T A N C E CH 3 O 0 CH 3 CH CH 2 C CH WAVELENGTH (cm-1)

6 Dasar Pengukuran Energi infra red tidak mampu mentransisikan elektron melainkan hanya menyebabkan molekul ber-vibrasi pada tingkat vibrasi tertentu. mendeteksi gugus fungsional, mengidentifikasi senyawa & menganalisis campuran.

7 Jenis Vibrasi Inti inti atom terikat oleh ikatan kovalen mengalami getaran (vibrasi/osilasi) : 1. Vibrasi regangan (stretching vibration) vibrasi yang menyebabkan perubahan terus menerus pada jarak ikatan. Ada 2 jenis vibrasi regangan : Vibrasi regangan simetris (symmetrical stretching) Vibrasi regangan asimetris (asymmetrical stretching)

8 Vibrasi Regangan symmetrical stretching asymmetrical stretching

9 Jenis Vibrasi 2. Vibrasi tekuk (bending vibration) vibrasi yang menyebabkan perubahan sudut ikatan. Ada 4 jenis vibrasi tekuk : Rocking Scissoring Twisting Wagging

10 Vibrasi Tekuk Rocking Scissoring

11 Vibrasi Tekuk Twisting Wagging

12 Jenis Vibrasi Dalam molekul diatomik, hanya ada satu macam vibrasi yaitu stretching. Jika dalam suatu molekul ada banyak atom, maka akan ada banyak ikatan yang artinya banyak jenis vibrasi.

13 Contoh Vibrasi Molekul linear dengan n atom, maka akan ada 3n-5 jenis vibrasi. Jika molekul non-linear, maka akan ada 3n-6 jenis vibrasi. Contoh : AIR Rumus molekul H 2 O Mempunyai 3 atom Non linear 3n - 6 3n-6 = 3 (3) 6 = 3 jenis vibrasi

14 Vibrasi Molekul Air Asymetric stretch Symmetric Bend

15 Tingkat Energi Vibrasi

16 Energi Vibrasi ΔE = hv v = ν = c λ 1 λ ν =νc Bilangan gelombang berbanding lurus terhadap frekuensi

17 Deskripsi Matematika dari Energi Vibrasi Anggaplah ikatan seperti pegas... force constant compress HOOKE S LAW K stretch Dx Restoring force = -F = K(Dx) x 0 x 1 m 1 m 2 K Molecule as a Hooke s Law device

18 Deskripsi Matematika dari Energi Vibrasi ν = 1 2πc K μ larger K, higher frequency increasing K C=C = > C=C > C-C constants larger atom masses, lower frequency μ = m1m2 m + m 1 2 increasing μ C-H > C-C > C-O > C-Cl > C-Br

19 Energi Vibrasi : Momen dipol Hanya senyawa dengan momen dipol tertentu yang dapat menyerap radiasi infra merah. Ikatan yang tidak menyerap : R 1.Alkena dan alkuna tersubtitusi R C C R yang simetris R 2.Bebarapa ikatan C-C 3.Molekul diatomic yang simetris Beberapa gugus fungsi menyerap kuat radiasi infra merah 1.Gugus karbonil merupakan absorber terkuat 2.Begitu juga dengan O-H dan C-O- O C δ- R R δ+ O H C O

20 Spektroskopi Raman Pendeteksi ikatan simetris (Spektroskopi vibrasi) Spektroskopi raman Cahaya UV mempromosikan elektron dari orbital ikatan ke orbital anti ikatan. Molekul diiradiasi dengan cahaya UV yang kuat, pada saat yang sama spektrum infra merah diukur Pembentukan dipol pada gugus. Mengaktifkan gugus fungsi agar menyerap radiasi IR π*.. hν δ+.. δ- R R C C R C C R UV π π* Simetris, tidak membentuk dipol transition Dipol terinduksi menyerap IR