• Tidak ada hasil yang ditemukan

Analisis Secara Spektrofotometri UV-Vis

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Analisis Secara Spektrofotometri UV-Vis"

Copied!
44
0
0

Teks penuh

(1)

Analisis Secara

Spektrofotometri UV-Vis

(2)

Daftar Pustaka

1. R.M. Silverstein, G.C. Basler, and T.C. Morrill

Spectroscopic identification of Org. Compds, John Wiley & sons Publ. 2. D.H. Williams and I. Fleming

Organic Structure from Spectra. 2nd Ed. Jhn Wiley & Sons, 1995

6. E. Breitmaier

Technical Guide John Wiley & sons Publ.

7. H. Sastrohamidjojo

Spektroskopis resonansi Magnet Inti, Liberty, Jogjakarta 8. K. Feinstein

(3)

• Metode spektroskopik digunakan untuk memecahkan persoalan dalam kimia organik.

• Spektroskopi UV, IR, dan NMR berhubungan dng absorpsi selektif dari radiasi elektromagnetik oleh molekul organik.

Spektrometri massa berbeda; bukan termasuk tipe spektroskopi absorpsi.

• Spektroskopi: mempelajari interaksi terkuantisasi antara energi (elektromagnetik) dng materi.

• Bila suatu berkas sinar / radiasi elektromagnetik (REM) dilewatkan suatu materi, radiasi akan diabsorpsi atau ditransmisi bergantung kpd frekuensi sinar dan struktur molekul materi tsb.

(4)

Energi yg diabsorpsi oleh molekul dpt menyebabkan a.l. : 1. Elektron tereksitasi  UV

(5)

Nama  Mekanisme dasar penyerapan 1. Sinar- < 0,1 nm Transisi inti

2. Sinar-X 0,1 - 1,0 nm Transisi elektron kulit dalam 3. Sinar-UV 190 - 380 nm Transisi elektron valensi

4. Sinar UV-Vis 380 -900 nm Transisi elektron valensi 5. Sinar IR 2,5-25 μm Vibrasi intermolekular

6. Gel. mikro 0,04 - 25 cm Rotasi intra- dan intermolekular 7. Gel. radio

pendek

0,25 - 18,5 m Reorientasi inti dan elektron

(6)

Spektroskopi UV: utk mendeteksi sistem konjugasi, karena promosi elektron dr tingkat dasar ke tingkat eksitasi menghasilkan absorpsi pd daerah UV.

Spektroskopi IR: utk mendeteksi dan mengidentifikasi vibrasi molekul, terutama vibrasi karakteristik dr ikatan rangkap dua dan tiga yg tdpt pd gugus fungsi.

Spektroskopi RMI: menggunakan panjang gelombang yg lebih besar utk mendeteksi perubahan arah magnet inti dlm medan magnet kuat. Frekuensi dari absorpsinya merup. ukuran dr lingk. magnetik, yg berarti jg lingk. kimia inti tsb.

(7)

1. Energi rotasional

: disebabkan perputaran/ rotasi molekul

pd pusat gaya beratnya

daerah

gelombang mikro

2. Energi vibrasional

: disebabkan perpindahan periodik

atom-atomnya dr posisi keseimbangannya

daerah IR

.

3. Energi elektronik

: disebabkan elekton-2 dalam atom atau

ikatan yang selalu dalam keadaan bergerak.

4. Energi translasi: disebabkan energi kinetik atom/molekul yg

dimiliki utk bergerak dr satu tmpt ke tempat lain dlm ruang.

E

translasi

< E

rotasi

< E

vibrasi

< E

elektronik

(8)

 Spektroskopi UV (1930-an), IR (1940-an)  untuk mengenal gugus-gugus fungsi

 Spektrometri massa (1950-an)  untuk mengetahui rumus molekul dan struktur melalui pola fragmentasi

 Spektroskopi RMI (1950-an)

 Awal 1960-an peralatan NMR oleh VARIAN ASSOCIATES SPECTROMETER A-60

SEJARAH PERKEMBANGAN

(9)

FT-NMR

(1970-an)

Konsentrasi sampel lebih rendah dapat diukur

Kelimpahan relatif dr C-13 yg sangat rendah dpt diatasai

Waktu akuisisi lebih cepat

Kombinasi H-NMR) dan C-NMR) dapat digunakan untuk mengetahui kerangka karbon suatu molekul

X-Ray Crystallography = X-Ray Diffraction: memungkinkan mendapatkan struktur molekul yang lebih tepat, misalnya senyawa dimer yang simetris.

 Kelemahan teknik ini :

- Mahal, memerlukan waktu lama

- Tidak semua senyawa dapat diperoleh single crystal

(10)

Teknik/data-data lain yg juga diperlukan:

 Teknik-teknik pemisahan : GC, TLC, HPLC

 Data fisika : TL, TD, Refraksi Indeks, kelarutan

 2D-NMR (RMI dua dimensi):

Hubungan (korelasi) antara spektra:

• proton – proton

(11)
(12)

SPEKTROFOTOMETRI

(13)
(14)

Sifat alamiah dari radiasi digambarkan oleh teori klasik dari Maxwell tentang elektrodinamika dan magnetodinamika  menimbulkan istilah elektromagnetik (REM = radiasi elektromagnetik).

(15)

Radiasi Elektromagnetik mempunyai :

1. Panjang gelombang (), yaitu :

Jarak antara 2 puncak atau 2 lembah dari suatu gelombang (nm, m, cm, m. Ao, 1 nm = 10 Ao)

2. Frekwensi radiasi (), yaitu :

Jumlah gelombang yang terjadi per detik (detik-1; putaran/detik; Hz)

3. Kecepatan radiasi (C), yaitu :

Perkalian antara frekwensi (detik-1) dan panjang gelombang C = 

4. Bilangan gelombang (), yaitu : jumlah gelombang per cm

 = I/

jarak/wakktu

(16)

 Spektra ultraviolet dan visibel dari senyawa organik berhubungan dengan transisi energi elektronik.

Energi yang diabsorpsi pada daerah UV menghasilkan perubahan pada energi elektronik molekul yang disebabkan transisi elektron valensi dari molekul.

 Panjang gelombang dari absorpsi merupakan ukuran dari pemisahan tingkat energi orbital-orbital yang terlibat dalam transisi tersebut.

(17)

Interaksi Radiasi elektromagnetik (RE) dengan BAHAN

Bahan yang akan dianalisa (atom/molekul) pada suhu kamar berada dalam keadaan dasar (Ground State) dengan tingkat energi Eo

Apabila bahan ini diberi RE/energi, maka bahan menjadi dalam keadaan tereksitasi (excited satate) dengan energi E1,E2 dsb

Jika bahan ini kembali ke keadaan dasar, maka bahan akan memancarkan emisi

Selama bahan dieksitasi oleh RE, bahan akan memancarkan radiasi yang disebut fluoresensi

(18)

Gugus fungsi yang menyerap radiasi di daerah UV dan derah tampak



[Molekul organik yang mempunyai ikatan tak jenuh]

C C C C



[Molekul organik yang tidak mempunyai atom pasangan elektron sunyi]

C=O; C-S; C-N; C-C Auksokrom :

Gugus yang tidak menyerap radiasi pada panjang gelombang > 200 nm, menyerap kuat di daerah UV jauh

n



-OH, -NH2; -Cl

Auksokrom terikat pada kromofor,

(19)

Alkena -C=C- uv jauh;

ikatan rangkap terkonjugasi –C=C-C=C- uv

Makin banyak konjugasi bergeser ke visibel (berwarna).

Misal: -karoten (pigmen kuning dlm wortel, daun hijau, prekursor vit

A) mempunyai 11 ikatan rangkap terkonjugasi

 max 451 nm.

(20)

Spektrum UV dapat menggambarkan hubungan gugus fungsi/konjugasi

1. Konjugasi antara 2 atau lebih ikatan rangkap C=C atau C- C

2. Konjugasi antara C=O dengan C=C

3. Konjugasi antara C=C dengan gugus aromatik

4. Adanya gugus aromatik

(21)

a band or group of bands, is due NOT to the whole of molecule, BUT to an identifiable part of the molecule, which give rise to an electronic absorption band. It may correspond to a functional group (i.e. OH, C=O, etc.)

CHROMOPHORE

(22)

PELARUT

 Umumnya dipakai etanol 95% yang transparan sampai 210 nm. Etanol absolut mengandung residu benzen yang mengabsorpsi pada daerah UV.

 Pelarut lain: sikloheksana, senyawa hidrokarbon lain.

(23)

n  *

Misal : untuk keton, transisi n  *

 dipengaruhi oleh terbentuknya ikatan hidrogen antara pelarut dng gugus karbonil.

max aseton = 279 nm (dlm pelarut heksana) = 270 nm (dlm pelarut etanol) = 264,5 nm (dlm pelarut air)

(air dan gugus C=O membentuk ikatan hidrogen, shg terjadi

blue shift).

PENGARUH PELARUT

   *

Pelarut yang lebih polar akan menaikkan max. Misal : max (dlm etanol) > max (dlm n-heksana)

(24)

Auxochrome (auksokrom)

Suatu substituen pd kromofor yg memiliki “litle UV absorption”, dan dpt menyebabkan red shift/blue shift (i.e. -OH, -OR, -NR2, halogen)

Misal: konjugasi pasangan elektron sunyi pada atom N dari enamin

menggeser absorbsi maksimum ikatan rangkap 2 terisolasi dari 190 nm menjadi 230 nm  substituen nitrogen adalah auxochrome.

DEFINISI – DEFINISI

Suatu auksokrom merubah suatu kromofor menjadi

max190 nm  230 nm

C C

(25)

DEFINISI-DEFINISI (lanjutan)

Red Shift (bathochromic effect) :

Pergeseran absorpsi maksimum ke arah panjang gelombang yang lebih besar. Dapat terjadi karena pergantian medium/ pelarut, atau karena adanya auxochrome

Blue shift atau hypsochromic effect :

Pergeseran ke arah  yg lebih pendek. Anilin: max 230 nm

dlm larutan asam bergeser  203 nm (pergeseran biru).

Hypochromic effect :

Efek yg menyebabkan menurunnya intensitas absorbsi.

Hyperchromic effect :

(26)

DIENES AND POLYENES

(27)

BENZENE DERIVATIVES

• Benzene derivative exhibit medium to strong absorption in UV region;

• the intensity of the absorption is strongly influences by substituents / auxochromes;

• weak auxochomes which influenced the absorption:

-CH3, -Cl, -OMe);

• groups which increase conjugation:

-CH=CH2, -C(=O)R, -NO2;

• auxochromes whose abs. is pH dependent:

(28)
(29)
(30)

SISTEM KROMOFOR

Mirip sikloheksena

tetrasubstituted

Adanya ikatan rangkap yg berposisi sbg eksosiklik thd cincin A dan C, maka menyebabkab red shift

A

C

(31)
(32)
(33)

Diena terkonjugasi

Parent system: 214 nm 1 exocyclic C=C: 5 nm 3 ring residues: 3x5: 15 nm

234 nm

(Observed: 234 nm)

Parent system: 253 nm

Heteroanular (dalam 2 cincin)

s-cis

(34)

Parent system (homocyclic diene, B): 253 nm 2 conjugation systems: 2 x 30: 60 nm 3 exocyclic C=C: 3 x 5: 15 nm Acetoxy group: 0 nm 5 ring residues: 5x5: 25 nm

353 nm

(Observed: 355 nm)

2-Acetoxy-3,4,4a,6,7,8-hexahydro-4a-methylphenanthrene

(35)

CH3 H3CCOO

1 2 3 4

6 7 C9H18

H3CCOO

8

Hitung λmax dari senyawa berikut:

5

273 303

279

239 273

234

(36)

CARBONYL DERIVATIVES

• C=O derivatives exhibit weak abs. (e < 100) between 200 – 300 nm.

(37)

Aturan absorpsi untuk, keton dan aldehid tak jenuh

Harga dasar   keton tak jenuh lingkar 6 atau asiklik Harga dasar   keton tak jenuh lingkar 5

Harga dasar   aldehid tak jenuh Penambahan untuk :

a. ikatan rangkap terkonjugasi

b. gugus alkil atau sisa cincin kedudukan ,  , dst c. auksokrom -OH kedudukan   

-OAc   

d. ikatan angkap C=C, eksosiklis

(38)

KOREKSI PELARUT

Pelarut Koreksi (nm)

Pelarut Koreksi (nm)

Pelarut Koreksi (nm)

Etanol 0 Kloroform +1 Heksana +11

Metanol 0 Eter +7 Sikloheksana +11

(39)

CONTOH SENYAWA ENONE

Parent enone: 215 nm C=C extending the parent chom.: 30 nm 1 exocyclic C=C: 5 nm Ring res.at β and δ positions of the dienone 12+18: 30 nm

280 nm

(Observed: 284 nm)

317 nm

(Observed: 314 nm)

281 nm (Observed: 228 (e=11600)278 nm (e=4500)

Parent enone: 215 nm Homoannular diene.: 39 nm C=C extending the parent chrom: 30 nm 1 exocyclic C=C: 5 nm Ring res.at α and δ positions of the dienone 10+18: 28 nm

(40)
(41)

3

Z = alkil atau sisa cincin Z = H

Z = OH atau O-alkil

246 250 230

orientasi lmax (nm)

Penambahan tiap substituen:

(42)
(43)
(44)

Terima kasih,

Matur sembah nuwun,

Danke,

Arigato gozaimasu

Referensi

Dokumen terkait

Analisis kimia dengan metode spektrofotometri didasarkan pada interaksi radiasi elektromagnetik panjang gelombang tertentu yang sempit dan

Uji presisi dilakukan dengan cara membuat larutan hidrokuinon konsentrasi 14 µg/mL kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimum dan diulangi

Percobaan ini bertujuan mengetahui panjang gelombang maksimum untuk larutan KMnO 4 0.001 M dan K 2 Cr 2 O 4 0.001 M dengan menggunakan spektronik 20D+ dan spektrofotometer

Percobaan ini bertujuan mengetahui panjang gelombang maksimum untuk larutan KMnO 4 0.001 M dan K 2 Cr 2 O 4 0.001 M dengan menggunakan spektronik 20D+ dan spektrofotometer

Sampel diukur serapannya pada panjang gelombang 290 nm sampai 320 nm yaitu panjang gelombang sinar UV dan dihitung nilai log SPF yang merupakan nilai rata-rata dari

Didapatkan larutan dengan konsentrasi 0, 2, 4, 6, 8, 10 ppm, kemudian diukur pada panjang gelombang maksimum yang didapatkan pada pengukuran panjang gelombang sebelumnya

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan validasi metode spektrofotometri UV-Vis analisis tiga panjang gelombang untuk penetapan kadar tablet prednison yang

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya