Spektroskopi Infra Merah

5/26/2018 Spektroskopi Infra Merah

1/22


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.


3/22


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)


5/22

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.


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.


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.


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.


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.


10/22

Untuk molekul CH4, hitunglah berapa nilai

frekwensi vibrasi untuk masing- masing

ikatan C-H ?

Diketahui,K= 5 x 105 dyne/cm


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.


12/22

Vibrasi molekul dibagi menjadi duagolongan besar yaitu:

1. Vibrasi regangan ( streching)2. Vibrasi bengkokan ( bending)


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.


14/22

Kedua macam gerak vibrasi streching tersebut

dapat digambarkan sebagai berikut :


15/22

Simetric streching

Asimetric streching


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


17/22

rocking


18/22

Scissoring


19/22

Wagging


20/22

twisting


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


22/22

Documents

Spektroskopi Infra Merah