SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

IR

rendahtinggi Frekuensi ()

Energi

X-RAY ULTRAVIOLET INFRARED MICRO- WAVE

RADIO FREQUENCY

Ultraviolet VisibleVibrasiInfrared

Resonansi magnet inti

200 nm 400 nm 800 nm

2.5 m 15 m 1 m 5 m

pendek panjangPanjang gelombang ()

rendah

Spektrum ElektromagnetikSpektrum Elektromagnetik

BLUE RED

tinggi

IR Definisi Infra merahDefinisi Infra merah

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari suatu panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang mikro.

Spektroskopi IRStudi mengenai antara energi cahaya dan materi, dimana energi yang dipancarkan berasal dari sinar infra merah.Spektrofotometer IRInstrumen yang digunakan untuk mengukur penyerapan radiasi inframerah pada berbagai panjang gelombang.

IR

Detection Electronics and Computer

InfraredSource

Determines Frequenciesof Infrared Absorbed andplots them on a chart

Sample

NaCl plates

Absorption “peaks”

Infrared Spectrum

frequency

intensity ofabsorption

(decreasing)

focusingmirror

Dasar PengukuranDasar Pengukuran

IR

100

80

60

40

20

0CH3 CH CH2 C CH3

OCH3

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

80

60

40

20

0

WAVELENGTH (cm-1)

%

TRANSMITTANCE

Contoh SpektrumContoh Spektrum

IR Dasar PengukuranDasar 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.

IR

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)

Jenis VibrasiJenis Vibrasi

IR

symmetrical stretchingsymmetrical stretching asymmetrical stretchingasymmetrical stretching

Vibrasi ReganganVibrasi Regangan

IR

2. Vibrasi tekuk (bending vibration)vibrasi yang menyebabkan

perubahan sudut ikatan.

Ada 4 jenis vibrasi tekuk :

RockingScissoringTwistingWagging

Jenis VibrasiJenis Vibrasi

IR

RockingRocking ScissoringScissoring

Vibrasi TekukVibrasi Tekuk

IR

TwistingTwisting WaggingWagging

Vibrasi TekukVibrasi Tekuk

IR

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.

Jenis VibrasiJenis Vibrasi

IR

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

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 - 63n - 6

Contoh VibrasiContoh Vibrasi

IR

Symmetric BendAsymetric stretch

Vibrasi Molekul AirVibrasi Molekul Air

IR Tingkat Energi VibrasiTingkat Energi Vibrasi

IR

hvE

c

v

1

c

Energi VibrasiEnergi Vibrasi

Bilangan gelombang berbanding lurus

terhadap frekuensi

IR Deskripsi Matematika dari Energi VibrasiDeskripsi Matematika dari Energi Vibrasi

Anggaplah ikatan seperti pegas.....

x0 x1

Dx

K

-F = K(Dx)

m1 m2

K

Moleculeas aHooke’sLawdevice

Restoring force

=

stretch

compress

forceconstant

HOOKE’S HOOKE’S LAWLAW

IR

=1

2c K

larger K,higher frequency

larger atom masses,lower frequency

constants

2150 1650 1200

C=C > C=C > C-C=increasing K

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

increasing

21

21

mm

mm

Deskripsi Matematika dari Energi VibrasiDeskripsi Matematika dari Energi Vibrasi

IR

1.Gugus karbonil merupakan absorber terkuat

2.Begitu juga dengan –O-H dan –C-O-

Hanya senyawa dengan momen dipol tertentu yang dapat

menyerap radiasi infra merah.

C C RR

R

R R

R

Energi Vibrasi : Momen dipolEnergi Vibrasi : Momen dipol

C

O

O H C O

+

-

Ikatan yang tidak menyerap :1.Alkena dan alkuna

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

simetrisBeberapa gugus fungsi menyerap kuat radiasi infra merah

IR Spektroskopi RamanSpektroskopi Raman

Pendeteksi ikatan simetris

(Spektroskopi vibrasi) Spektroskopi

ramanMolekul diiradiasi dengan

cahaya UV yang kuat, pada saat yang sama spektrum

infra merah diukur

Cahaya UV mempromosikan elektron

dari orbital ikatan ke orbital anti ikatan.

Pembentukan dipol pada

gugus. Mengaktifkan gugus fungsi

agar menyerap radiasi IR

C C RR C C RR ..+ -h

UV *

*

..

transitionSimetris,

tidak membentuk

dipol

Dipol terinduksi

menyerap IR