SOAL-SOAL SPEKTROFOTOMETRI

Transkripsi

1 SOAL-SOAL SPEKTROFOTOMETRI Quiz 1. Jelaskan yang anda ketahui tentang : a. Kolorimetri b. Spektrofotometri 2. Skala pengukuran pada alat spektronic-20, menunjukan nilai transmitan 0-100%. Berapa nilai absorbansinya? 3. Jelaskan tentang: a. Teori yang mendasari sifat radiasi elektromagnetik! b. Hukum dasar serapan radiasi, jika radiasi dilewatkan pada suatu medium! c. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya penyimpangan hukum 3.b! 4. Sampel baja seberat 1,050 gram dilarutkan. Mangan (Mn) dioksidasi menjadi MnO4 dan larutan diencerkan sampai 250 ml. Absorbansi pada λmax 525 nm dalam sel 1 cm adalah A: 0,496 dgn serapan molar 2, L/molcm. Berapa kadar Mn (%) dalam baja tsb? (Ar Mn:55 gr/mol) 5. Warna biru mempunyai panjang gelombang 475nm. Berapa frekuensi dan energi dari warna biru tsb?diket : kec.cahaya m/det; tetapan planck :6, joule. Quiz 1. Jelaskan tentang: a. Spektrofotometri b. Teori yang mendasari spektrofotometri c. Hukum lambert beer d. Faktor-faktor yang dapat mengganggu pengukuran 2. Jelaskan perbedaan spektrofotometer berkas tunggal dengan berkas ganda! 3. Skala pengukuran pada alat spektronic-20, menunjukan nilai transmitan 0-100%. Berapa nilai absorbansinya? 4. Diketahui diameter sel kuvet adalah 2 cm, larutan yang diukur memiliki konsentrasi 2, mol/l dengan ε L/molcm dengan panjang gelombang 430 nm, hitung %T! 5. Diketahui suatu senyawa X memiliki BM= 118 ditimbang sebanyak 0,274 gram dan diadd 10 ml, kemudian diukur pada panjang gelombang 272 nm dengan sel kuvet 1 cm sehingga memiliki A=0,450, tentukan absrobtivitas dan absirbtivitas molarnya!

2 Jawaban: 1. A. Spektrofotometri adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi relatif jika energi tsb mengalami transmitansi atau diteruskan, dipantulkan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. B. Teori yg mendasarinya adalah teori gelombang dan teori korpuskuler. Teori gelombang menyatakan parameter-parameter dari sinar radiasi elektromagentik yaitu kecepatan, amplitudo, frekuensi, panjang gelombang. Pada teori ini tdk menjelaskan fenomena-fenomena yg berhubungan dgn serapan atau emisi radiasi. Maka dari itu digunakan teori korpuskuler yang menyatakan sinar radiasi elektromagnetik adalah partikel yang berenergi yang disebut foton. C. Hukum lambert beer : Jika suatu sinar dipancarkan dan dilewatkan pada suatu medium berisi larutan dengan intensitas awal (I0) kemudian sinar akan ada yg diteruskan (It), diserap (Ia) dan dipantulkan (Ir). Akan tetapi sinar yang dipantulkan akan hilang oleh kalibrasi sehingga intensitas awal adalah jumlah intensitas yg diserap dan intensitas yg diteruskan D. Faktor-faktor : - Terjadinya disosiasi,asosiasi,ionisasi pada zat terlarut dalam larutan, sehingga spesies komponen penyerap akan berubah dgn berubahnya konsentrasi - Perubahan temperatur - Karakteristik instrumen seperti kelelahan detektor, tidak stabilnya sumber radiasi, adanya debu/kotoran yang menghambat sistem kerja optik 2. Spektrofotometer berkas tunggal : dapat dilakukan dengan tempat sampel atau kuvet 1 saja. Cara kerjanya cahaya yang dipancarkan dipantulkan oleh cermin cekung menuju cermin datar yang konvergen sehingga cahaya melewati celah masuk dan diapntulkan oleh cermin datar untuk menuju prisma kisi yg akan dipantulkan kembali ke cermin datar dan keluar dari celah keluar yg kemudian difokuskan oleh lensa dan menuju sampel kemudian detektor dan dispaly (*gambar ada pada modul) Spektrofotometer berkas ganda : dapat dilakukan pengukuran 2 kuvet sekaligus yang berisi blanko dan sampel. Cara kerjanya adalah cahaya dipancarkan menuju cermin yang berputar kemudian dipantulkan ke kisi sehingga terjadi dispersi, cahaya kemudian menuju kondensor dan bila jatuh pada chopper A maka cahaya akan dilewatkan pada sampel kemudian diteruskan ke cermin dan dipantulkan menuju detektor,amplifiyer dan dispaly. Setelah itu chopper A akan berotasi dan keluar lintasan sehingga jatuh pada chopper D dan akan mengenai blanko kemudian ke cermin, detektor, amplifiyer dan display. (*gambar ada pada modul) 3. Diket : %T = 0-100% T= 0-1

3 Dit : A...? Jawab : A = log 1/T A= log 1/0 = ~ (tak hingga) A = log 1/T A = log 1/1 = 1 Jadi absorbansinya ~ Diket : λ = 430 nm b = 2 cm ε = L/molcm C = 2, mol/l Dit : %T..? Jawab : A = ε. b. C A = L/molcm. 2 cm. 2, mol/l A = 0,249 A = log 1/T 0,249 = log 1/T T = 0,5636 %T = T x 100% %T = 0,5636 x 100% = 56,36% 5.. Diket : λ = 272 nm b = 1 cm A = 0,45 BM = 118 Dit : A dan ε..? Jawab : A = a. b. c a = A b. c a = 0, ,0274 a = 16,423 L/grcm konsentrasi lar. Dalam molaritas: ppm = M x Mr x ,4 ppm = M x 118 x 1000 M = 2, M A = ε. b. c 0,450 = ε. 1. 2, mol/l ε = 1, L/molcm

4 Latihan soal 1. Skala pengukuran pada alat spektonic-20, menunjukan nilai transmitan 0-100%. Berapa nilai absorbansinya? 2. Sampel baja seberat 1,050 gram dilarutkan. Mangan (Mn) dioksidasi menjadi MnO4 dan larutan diencerkan sampai 250 ml. Absorbansi pada λmax 525 nm dalam sel 1 cm adalah A: 0,496 dgn serapan molar 2, L/molcm. Berapa kadar Mn (%) dalam baja tsb? (Ar Mn:55 gr/mol) 3. Warna biru mempunyai panjang gelombang 475 nm. Berapa frekuensi dan energi dari warna biru tersebut? Diket : kec.cahaya m/det; tetapan planck :6, joule. 4. Sinar hijau mempunyai panjang gelombang kira-kira 530 nm dalam hampa hitung panjang gelombang dan bilangan gelombang untu sinar hijau dalam air. Diketahui nhampa = 1,000 dan nair =1, Warna hijau mempunyai panjang gelombang 500 nm berapakah frekuensi dan tenaga per mol nya? 6. Senyawa X menunjukan serapan molar 2, lt/molcm pada panjang gelombang maks 459 nm. Berapakah konsentrasi X dalam larutan yang akan menyebabkan penurunan sebesar 25% tenaga cahaya dari radiasi 450 nm, bila larutan diletakkan dalam sel penyerap yang panjangnya 1,00 cm 7. Kalium kromat (K2CrO4) dalam larutan basa menunjukan serapan maksimum pada 372 nm. Dalam larutan basa tersebut terdapat K2CrO4 dan mentransmisikan 71,6% radiasi yang masuk. Jika larutan ditempatkan dalam sel sepanjang sel 1 cm, berapa absorbansinya dari larutan tersebut dan berapa serapan molarnya?jika larutan ditempatkan dalam sel yang panjangnya 3 cm, berapa persen transmitansi yang akan terjadi? 8. Campuran benzella dan toluene dan fraksi mol beserta fase cair 0,4 tekanan operasi Pa. Tentukan suhu didih data konstanta Antoine (tekanan dalam Pa dan suhu dalam o C) 9. Pada panjang gelombang 525 nm, larutan 7, M KMNO4 (BM=157,94) memberikan serapan 0,658. Jika ditetapkan dengan kuvet 1,5 cm. Hitunglah: e. E f. A jika C dalam ppm dan % g. % transmitansi jika diukur dengan kuvet 1 cm Diketahui : C=7, M, b= 1,5 cm, A= 0,658, BM -157, Dilakukan analisa konsentrasi larutan A dengan spektrofotometer UV pada panjang gelombang 276 nm. Larutan standard A dengan konsentrasi 0,15 M menghasilkan transmitansi 70% sedangkan larutan A yang belum diketahui konsentrasinya menghasilkan 30%. Diameter sel atau kuvet 1 cm. Hitung berupa konsentrasi larutan A tsb?

5 11. Amin-amin membentukan garam dengan asam pikrat 2,4,6-trinitrofenol), panjang gelombang amin-amin pikrat 359 nm, A 1% 545,589, ε 1, M Liter/mol cm. Sebanyak 0,200 gram amin murni diubah secara kuantitatif menjadi amin pikratnya, dilarutkan dalam air untuk membuat 50,0 ml. Sebanyak 1 ml larutan siencerkan samapai 100 ml. Absorbansi larutan akhir diukur pada panajang gelombang 359 nm diperoleh 0,875 pada kuvet setebal 1 cm, hitung BM molekul amin! 12. Diketahui bobot rata-rata tablet vitamin C 50 mg adalah 125 mg. Dianalisis dengan metode spektreofotmeter Vis dengan menggunakan penyari asam metafosfat dan 2,6 diklorofenol indofenol. Dari baku 40,30,30 dan 10 ppm diperoleh absorbansi 0,1055; 0,1500; 0,2025 dan 0,2500. Serapan blanko adalah 0,5500. Jika 250 mg contoh serbuk dipreparasi hingga diperoleh larutan 10 ml. Diambil 5 ml di add hingga 10 m L. Lalu diambil 2mL+2mL 2,6 diklorofenol indofenol dan dicikupkan volumenya hingga 10 ml. Hitunglah absorbansi sampel jika diperoleh kadar vitamin C dalam tablet adalah 98,5%?Buat gambar kurva bakunya! SOAL UTS 1. Jelaskan perbedaan : a. Spektrofotometer berkas tunggal dengan berkas ganda b. Sumber sinar pada metode/spektrofotometri UV-vis dengan AAS c. Detektor pada metode UV-vis dengan AAS d. AAS dengan AES 2. Dipipet sebanyak 10 ml cuplikan air dan dimasukan ke dalam (beberapa) labu takar 50 ml yang telah berisi 0 ml, 5 ml, 10 ml, 15 ml, dan 20 ml larutan standar yang mengandung 10 ppm Fe 3+. Setelah itu kedalam masing-masing labu takar ditambahkan ion tiosianat sehingga membentuk komplek merah bata dan diencerkan sampai tanda batas. Selanjutnya masing-masing larutan tersebut diukur absorbansinya dan menghasilkan 0,215; 0,424; 0,685; 0,826; 0,976 (ketebalan sel 0,982 cm). Tentukan konsentrasi Fe 3+ didalam cuplikan air tsb! 3. Suatu larutan senyawa X mengandung 6, M mempunyai transmitasi 0,112 jika diukur didalam sel 2 cm. Berapa konsentrasi senyawa X yang diperlukan, supaya tranmsitasinya menjadi tiga kali dengan sel 1 cm? 4. Larutan Kalium permanganat 2, M mempunyai absorbansi 0,510 diukur dalam sel 0,982 cm pada 520 nm, tentukan: a. Absobtivitas molar larutan KMNO4 b. Absobtivitas jika konsentrasi KMNO4 dinyatakan dlm ppm c. Konsentrasi KMNO4 (dalam molar) jika absorbansinya 0,697 dengan sel sepanjang 1,5 cm d. Transmitasi pada soal (c)

6 SOAL UTS 1. Jelaskan prinsip dari spektrofotometri serapan atom! 2. Jelaskan atomisasi yang terjadi pada SSA! 3. Sebanyak 0,59 gram sampel logam besi dilarutkan dalam asam dan diencerkan sampai 250 ml. Selanjutnya dipipet 10 ml dan ditambahkan pereaksi serta diencerkan sampai 100 ml. Larutan ini memberikan serapan sebesar 0,550 jika diukur secara spektrofotometri dengan ketebalan kuvet 1 cm pada panjang gelombang 520 nm. Tentukan serapan molarnya dan kadar besi dalam logam tsb jika diberikan data larutan standar Fe(III) sevagai berikut. Fe(III) ppm A 0,108 0,250 0,462 0,700 0, Senyawa X dengan Mr:150 gram/mol mempunyai serapan molar L/molcm. Berapa gram senyawa X tersebut harus dilarutkan tepat 1 L, sehingga setelah mengalami pengenceran 200 kali larutan tersebut mempunyai serapan sebesar 0,640 dengtan sel sepanjang 1 cm pada panjang gelombang tertentu? 5. Dari spektrum IR dibawah ini, tentukan gugus fungsi yang terkandung dalam senyawa organik tersebut. Soal UAS 1. Jelaskan prinsip dasar pada analisa: a. IR b. NMR c. Spektrofotometri massa d. AAS 2. a. Apakah persamaan dan perbedaan pada analisa IR dan NMR, jelaskan b. Dipergunakan untuk analisa apakah spektrofotometer massa, jelaskan! 3. a. Apakah yang dimaksud dengan identifikasi sidik jari pada IR b. Jelaskan preparasi cuplikan/sampel untuk IR, baik berupa cairan maupun padatan dan gambarkan wadah yang digunakan 4. a. Sebutkan dan jelaskan klasifikasi 3 kelompok inti atom pada analisa NMR berdasarkan karakteristiknya b. Pada analisa menggunakan NMR, sering digunakan senyawa standar TMS, apa yang dimaksud dengan TMS dan apa kelebihannya

7 5. Jelaskan perbedaan spektrofotometer NMR resolusi tinggi dan resolusi rendah! 6. Interferensi/gangguan apa saja yang sering terjadi pada analisa menggunakan AAS dan bagaimana cara mengatasinya? 7. Jelaskan perbedaan kurva kalibrasi standar biasa dengan kurva kalibrasi standar dalam! SOAL ujian praktikum 1. Sediaan farmasi berbentuk kaplet beratnya 435 mg, tertulis mengandung 350 mg Parasetamol. Kaplet tersebut digerus, dihaluskan dan ditimbang sejumlah 50 mg dilarutkan dalam HCl 0,1 N sebanyak 25 ml dan disaring. Filtrat yang diperoleh dipipet sebanyak 0,5 ml dan diencerkan dengan etanol hingga tanda batas pada labu takar 50 ml. Larutan diukur pada panjang gelombang maks parasetamol (244 nm) diperoleh absorbansi sebesar 0,91 dan dika sebelumnya telah dibuat kurva kalibrasi larutan standar parasetamol dengan data-data sebagai berikut : No Larutan standar Parasetamol A pada λ =224 nm 1 Kons. 2 ppm 0,12 2 Kons. 4 ppm 0,21 3 Kons. 6 ppm 0,36 4 Kons. 8 ppm 0,49 5 Kons. 10 ppm 0,54 Tentukanlah kadar sesungguhnya parasetamol yang terkandung dalam kaplet tesebut dan jelaskan apa makna dari nilai R dan R 2 dari kurva kalibrasi yang diperoleh.