SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

IR

rendahtinggi Frekuensi (ν)Energi

X-RAY ULTRAVIOLET INFRARED MICRO-WAVE

RADIO FREQUENCY

Ultraviolet VisibleVibrasiInfrared

Resonansimagnet inti

200 nm 400 nm 800 nm

2.5 μm 15 μm 1 m 5 m

pendek panjangPanjang gelombang (λ)

rendah

SpektrumSpektrum ElektromagnetikElektromagnetik

BLUE RED

tinggi

IR DefinisiDefinisi Infra Infra merahmerah

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari suatupanjang gelombang yang lebih panjang dari cahayatampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombangmikro.

Spektroskopi IRStudi mengenai antara energi cahaya dan materi, dimanaenergi yang dipancarkan berasal dari sinar infra merah.

Spektrofotometer IRInstrumen yang digunakan untuk mengukur penyerapanradiasi inframerah pada berbagai panjang gelombang.

IR

Detection Electronicsand Computer

InfraredSource

Determines Frequenciesof Infrared Absorbed andplots them on a chart

Sample

NaCl plates

Absorption“peaks”

Infrared Spectrum

frequency

intensity ofabsorption

(decreasing)

focusingmirror

DasarDasar PengukuranPengukuran

IR

100

80

60

40

20

0 CH3 CH CH2 C CH3

OCH3

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

80

60

40

20

0

WAVELENGTH (cm-1)

%

TRANSMITTANCE

ContohContoh SpektrumSpektrum

IR DasarDasar PengukuranPengukuran

Energi infra red tidak mampu mentransisikanelektron melainkan hanya menyebabkan

molekul ber-VIBRASI pada tingkat vibrasitertentu.

mendeteksi gugus fungsional, mengidentifikasi senyawa &

menganalisis campuran.

IRInti – inti atom terikat oleh ikatan kovalen mengalamigetaran (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)

JenisJenis VibrasiVibrasi

IR

symmetrical stretchingsymmetrical stretching asymmetrical stretchingasymmetrical stretching

VibrasiVibrasi ReganganRegangan

IR

2. Vibrasi tekuk(bending vibration)vibrasi yang menyebabkan

perubahan sudut ikatan.

Ada 4 jenis vibrasi tekuk :RockingScissoringTwistingWagging

JenisJenis VibrasiVibrasi

IR

RockingRocking ScissoringScissoring

VibrasiVibrasi TekukTekuk

IR

TwistingTwisting WaggingWagging

VibrasiVibrasi TekukTekuk

IRDalam molekul diatomik, hanya adasatu macam vibrasi yaitustretching.

Jika dalam suatu molekul adabanyak atom, maka akan adabanyak ikatan yang artinya banyakjenis vibrasi.

JenisJenis VibrasiVibrasi

IR

Molekul linear dengan “n” atom, maka akan ada 3n-5 jenisvibrasi.

Jika molekul non-linear, maka akan ada 3n-6 jenis vibrasi.

Contoh : AIRRumus molekul → H2OMempunyai 3 atomNon linear

3n-6 = 3 (3) – 6= 3 jenis vibrasi

3n 3n -- 66

ContohContoh VibrasiVibrasi

IR

Symmetric BendAsymetric stretch

VibrasiVibrasi MolekulMolekul AirAir

IR TingkatTingkat EnergiEnergi VibrasiVibrasi

IR

hvE =Δ

λcv =

λν 1=

cνν =

EnergiEnergi VibrasiVibrasi

Bilangan gelombangberbanding lurus

terhadap frekuensi

IR DeskripsiDeskripsi MatematikaMatematika daridari EnergiEnergi VibrasiVibrasiAnggaplah ikatan seperti pegas.....

x0 x1

Dx

K

-F = K(Dx)

m1 m2

K

Moleculeas aHooke’sLawdevice

Restoring force =

stretch

compress

forceconstant

HOOKEHOOKE’’S S LAWLAW

IR

=1

2πcν Kμ

larger K,higher frequency

larger atom masses,lower frequency

constants

2150 1650 1200C=C > C=C > C-C=

increasing K

C-H > C-C > C-O > C-Cl > C-Br3000 1200 1100 750 650

increasing μ

21

21

mmmm+

=μ

DeskripsiDeskripsi MatematikaMatematika daridari EnergiEnergi VibrasiVibrasi

IR

1.Gugus karbonil merupakan absorber terkuat

2.Begitu juga dengan –O-H dan –C-O-

Hanya senyawa dengan momen dipol tertentu yang dapatmenyerap radiasi infra merah.

C C RRR

R R

R

EnergiEnergi VibrasiVibrasi : : MomenMomen dipoldipol

CO

O H C Oδ+

δ-Beberapa gugus fungsi menyerap kuat radiasi infra merah

Ikatan yang tidak menyerap :1.Alkena dan alkuna tersubtitusi

yang simetris2.Bebarapa ikatan C-C3.Molekul diatomic yang simetris

IR SpektroskopiSpektroskopi RamanRamanPendeteksi ikatan

simetris(Spektroskopi vibrasi) Spektroskopi raman

Molekul diiradiasi dengancahaya UV yang kuat, padasaat yang sama spektrum

infra merah diukur

Cahaya UV mempromosikanelektron dari orbital ikatan

ke orbital anti ikatan.

Pembentukandipol pada gugus.

Mengaktifkangugus fungsi agar menyerap radiasi

IR

C C RR C C RR ..δ+ δ-hν

UVπ π*

π*..

transitionSimetris, tidakmembentuk dipol

Dipol terinduksimenyerap IR