SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

IR

Spektrum Elektromagnetiktinggi tinggi Frekuensi () Energi rendah rendah

X-RAY

ULTRAVIOLET

INFRARED MICROWAVE

RADIO

FREQUENCY

Ultraviolet

Visible

Vibrasi Infrared 2.5 m 15 m

Resonansi magnet inti 1m 5m

200 nm

400 nm BLUE

800 nm RED

pendek

Panjang gelombang ()

panjang

IR

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.

IRfocusing mirror

Dasar PengukuranNaCl plates Detection Electronics and Computer

Infrared Source

Determines Frequencies of Infrared Absorbed and plots them on a chart

Sample

Infrared Spectrum intensity of absorption frequency (decreasing)

Absorption peaks

IR

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 0 0 3500 3000 2500 2000 1500 WAVELENGTH (cm-1)

CH3

O CH3500

CH3 CH CH2 C1000

IR

Dasar PengukuranEnergi infra red tidak mampu mentransisikan elektron melainkan hanya menyebabkan molekul ber-VIBRASI pada tingkat vibrasi tertentu.

mendeteksi gugus fungsional, mengidentifikasi senyawa & menganalisis campuran.

IR

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)

IR

Vibrasi Regangan

symmetrical stretching

asymmetrical stretching

IR

Jenis Vibrasi

2. Vibrasi tekuk (bending vibration) vibrasi yang menyebabkan perubahan sudut ikatan. Ada 4 jenis vibrasi tekuk :

Rocking Scissoring Twisting Wagging

IR

Vibrasi Tekuk

Rocking

Scissoring

IR

Vibrasi Tekuk

Twisting

Wagging

IR

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.

IR

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 H2O Mempunyai 3 atom Non linear 3n-6 = 3 (3) 6 = 3 jenis vibrasi

3n - 6

IR

Vibrasi Molekul Air

Asymetric stretch Symmetric

Bend

IR

Tingkat Energi Vibrasi

IR

Energi VibrasiE = hvv= c

1

= c

=

Bilangan gelombang berbanding lurus terhadap frekuensi

IR

Deskripsi Matematika dari Energi VibrasiAnggaplah ikatan seperti pegas.....force constant compress K stretch Dx

HOOKES LAW

Restoring force = -F = K(Dx)

x0

x1 Molecule as a Hookes Law device

m1 K

m2

IR

Deskripsi Matematika dari Energi Vibrasilarger K, higher frequency = C=C > C=C > C-C2150 1650 1200 increasing K

1 = 2cconstants

K

larger atom masses, lower frequency

m1m2 = m1 + m2increasing 3000

C-H > C-C > C-O > C-Cl > C-Br1200 1100 750 650

IR

Energi Vibrasi : Momen dipol

Hanya senyawa dengan momen dipol tertentu yang dapat menyerap radiasi infra merah. Ikatan yang tidak menyerap : R R 1.Alkena dan alkuna tersubtitusi R C C R yang simetris R 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-OO C

+

O

H

C

O

IR

Spektroskopi Raman(Spektroskopi vibrasi) Spektroskopi raman Molekul diiradiasi dengan cahaya UV yang kuat, pada saat yang sama spektrum infra merah diukur

Pendeteksi ikatan simetris

Cahaya UV mempromosikan elektron dari orbital ikatan ke orbital anti ikatan. Pembentukan dipol pada gugus. Mengaktifkan gugus fungsi agar menyerap radiasi IR

*R

C..C

R

h

Simetris, tidak membentuk dipol

transition

UV

+ R C C R

.

.

*

Dipol terinduksi menyerap IR