SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

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

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.

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)

Contoh Spektrum % T R A N S M I T T A N C E 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 CH 3 O 0 CH 3 CH CH 2 C CH 3 0 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 WAVELENGTH (cm-1)

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.

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)

Vibrasi Regangan symmetrical stretching asymmetrical stretching

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

Vibrasi Tekuk Rocking Scissoring

Vibrasi Tekuk Twisting Wagging

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.

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

Vibrasi Molekul Air Asymetric stretch Symmetric Bend

Tingkat Energi Vibrasi

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

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

Deskripsi Matematika dari Energi Vibrasi ν = 1 2πc K μ larger K, higher frequency increasing K C=C = > C=C > C-C 2150 1650 1200 constants larger atom masses, lower frequency μ = m1m2 m + m 1 2 increasing μ C-H > C-C > C-O > C-Cl > C-Br 3000 1200 1100 750 650

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

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