Spektra Elektronik Molekul Poliatomik

D

D

a

a

t

t

a

a

e

e

k

k

s

s

p

p

e

e

r

r

i

i

m

m

e

e

n

n

d

d

a

a

n

n

a

a

n

n

a

a

l

l

i

i

s

s

i

i

s

s

m

m

e

e

n

n

u

u

n

n

j

j

u

u

k

k

a

a

n

n

b

b

a

a

h

h

w

w

a

a

k

k

e

e

a

a

d

d

a

a

a

a

n

n

s

s

p

p

e

e

k

k

t

t

r

r

o

o

s

s

k

k

o

o

p

p

i

i

e

e

l

l

e

e

k

k

t

t

r

r

o

o

n

n

i

i

k

k

m

m

o

o

l

l

e

e

k

k

u

u

l

l

d

d

i

i

a

a

t

t

o

o

m

m

i

i

k

k

a

a

d

d

a

a

l

l

a

a

h

h

k

k

o

o

n

n

t

t

r

r

a

a

s

s

u

u

n

n

t

t

u

u

k

k

s

s

i

i

t

t

u

u

a

a

s

s

i

i

d

d

e

e

n

n

g

g

a

a

n

n

b

b

a

a

n

n

y

y

a

a

k

k

m

m

o

o

l

l

e

e

k

k

u

u

l

l

c

c

p

p

o

o

l

l

i

i

a

a

t

t

o

o

m

m

i

i

k

k

.

.

e

e

n

n

e

e

r

r

g

g

i

i

e

e

k

k

s

s

i

i

t

t

a

a

s

s

i

i

m

m

o

o

l

l

e

e

k

k

u

u

l

l

p

p

o

o

l

l

i

i

a

a

t

t

o

o

m

m

i

i

k

k

b

b

i

i

a

a

s

s

a

a

n

n

y

y

a

a

t

t

e

e

r

r

d

d

i

i

s

s

t

t

r

r

i

i

b

b

u

u

s

s

i

i

s

s

e

e

b

b

a

a

g

g

a

a

i

i

p

p

e

e

m

m

u

u

t

t

u

u

s

s

a

a

n

n

i

i

k

k

a

a

t

t

a

a

n

n

k

k

i

i

m

m

i

i

a

a

y

y

a

a

n

n

g

g

l

l

e

e

m

m

a

a

h

h

d

d

a

a

r

r

i

i

s

s

u

u

a

a

t

t

u

u

m

m

o

o

l

l

e

e

k

k

u

u

l

l

,

,

k

k

e

e

a

a

d

d

a

a

a

a

n

n

e

e

l

l

e

e

k

k

t

t

r

r

o

o

n

n

i

i

k

k

i

i

k

k

a

a

t

t

a

a

n

n

b

b

e

e

r

r

e

e

n

n

e

e

r

r

g

g

i

i

t

t

i

i

n

n

g

g

g

g

i

i

t

t

i

i

d

d

a

a

k

k

m

m

e

e

l

l

i

i

m

m

p

p

a

a

h

h

d

d

a

a

l

l

a

a

m

m

m

m

o

o

l

l

e

e

k

k

u

u

l

l

d

d

i

i

a

a

t

t

o

o

m

m

i

i

k

k

.

.

k

k

o

o

n

n

s

s

e

e

k

k

u

u

e

e

n

n

s

s

i

i

n

n

y

y

a

a

b

b

a

a

h

h

w

w

a

a

s

s

a

a

m

m

p

p

e

e

l

l

b

b

i

i

a

a

s

s

a

a

n

n

y

y

a

a

t

t

i

i

d

d

a

a

k

k

b

b

i

i

s

s

a

a

d

d

i

i

p

p

a

a

n

n

a

a

s

s

k

k

a

a

n

n

p

p

a

a

d

d

a

a

t

t

e

e

m

m

p

p

e

e

r

r

a

a

t

t

u

u

r

r

d

d

i

i

m

m

a

a

n

n

a

a

s

s

p

p

e

e

k

k

t

t

r

r

a

a

e

e

m

m

i

i

s

s

i

i

d

d

a

a

p

p

a

a

t

t

d

d

i

i

p

p

e

e

r

r

o

o

l

l

e

e

h

h

t

t

a

a

n

n

p

p

a

a

m

m

e

e

n

n

g

g

a

a

l

l

a

a

m

m

i

i

d

d

e

e

k

k

o

o

m

m

p

p

o

o

s

s

i

i

s

s

i

i

.

.

t

t

r

r

a

a

n

n

s

s

i

i

s

s

i

i

n

n

o

o

r

r

m

m

a

a

l

l

y

y

a

a

n

n

g

g

m

m

e

e

n

n

g

g

a

a

l

l

a

a

m

m

i

i

p

p

e

e

r

r

p

p

i

i

n

n

d

d

a

a

h

h

a

a

n

n

d

d

a

a

r

r

i

i

k

k

e

e

a

a

d

d

a

a

a

a

n

n

d

d

a

a

s

s

a

a

r

r

m

m

e

e

n

n

u

u

j

j

u

u

k

k

e

e

a

a

d

d

a

a

a

a

n

n

e

e

k

k

s

s

i

i

t

t

a

a

s

s

i

i

y

y

a

a

n

n

g

g

m

m

e

e

r

r

u

u

p

p

a

a

k

k

a

a

n

n

s

s

p

p

e

e

k

k

t

t

r

r

u

u

m

m

a

a

b

b

s

s

o

o

r

r

b

b

s

s

i

i

.

.

s

s

t

t

r

r

u

u

k

k

t

t

u

u

r

r

r

r

a

a

s

s

i

i

o

o

n

n

a

a

l

l

f

f

i

i

g

g

.

.

1

1

1

1

-

-

1

1

2

2

,

,

1

1

1

1

-

-

1

1

0

0

d

d

a

a

n

n

1

1

1

1

-

-

1

1

8

8

)

)

m

m

e

e

n

n

y

y

a

a

t

t

a

a

k

k

a

a

n

n

b

b

a

a

h

h

w

w

a

a

s

s

t

t

r

r

u

u

k

k

t

t

u

u

r

r

p

p

e

e

r

r

p

p

u

u

t

t

a

a

r

r

a

a

n

n

d

d

a

a

r

r

i

i

p

p

i

i

t

t

a

a

i

i

k

k

a

a

t

t

a

a

n

n

d

d

i

i

a

a

t

t

o

o

m

m

i

i

k

k

d

d

a

a

n

n

s

s

e

e

b

b

u

u

a

a

h

h

p

p

i

i

t

t

a

a

y

y

a

a

n

n

g

g

m

m

e

e

n

n

y

y

a

a

t

t

a

a

k

k

a

a

n

n

t

t

r

r

a

a

n

n

s

s

i

i

s

s

i

i

t

t

er

er

ma

ma

su

su

k

k

ke

ke

ad

ad

a

a

a

a

n

n

e

e

le

le

kt

kt

ro

ro

ni

ni

k

k

d

d

a

a

ri

ri

a

a

l

l

am

am

.

.

Ani Chusnaeni 3325083244 H

al ini relatif lebih sulit termasuk analisis spektra

elektronik molekul poliatomik.data spektral pada alam dan

energi konfigurasi elektronik pada keadaan selain keadaan

dasar molekul memberi data tes yang penting untuk teori

ikatan kimia.molekul geometri dalam keadaan eksitasi

tidak menarik sama seperti pada keadaan dasar;

formaldejida dan etilen sebagai contoh keadaan eksitasi

dari struktur nonplanar.

Dapat pula dikatakan bahwa pita absorpsi untuk 

transisi elektronik yang biasanya didaerah uv atau visible ,

mempunyai rangkaian yang panjang dan mempunyai

lubang penting dalam analisis dan karakterisasi senyawa

organik maupun anorganik.menurut prediksi

pengembangan yang memprediksi pengembangan dari

efek perubahan struktur pada frekuensi dan intensitas

absorpsi dari molekul asal. Ada beberapa topik yang akan

di bahas dalam bab ini antara lain yaitu:

T

opik yang pertama bahwa moleku menyerap radiasi

akibat transisi elektronik , bagian yang paling penting

adalah lokalisasi ikatan atau gugus pada suatu

molekul.yang akan dipelajari seperti sistem dan

menggambar prosedur yang digunakan,apabila molekul

berisi sebuah gugus karbonil maka analisis spektranya

hampir sama seperti pada molekul diatomik, tetapi

perbedaan yang muncul karena keterbatasan eksperimen

yang telah disebutkan sebelumnya dan dan hilangnya

sepanjang sumbu yang akan terkuantisasi momentum sudu

T

ipe molekul kedua yang akan dipelajari bahwa

molekul mempunyai sistem konjugasi elektron .dalam

kategori ini,molekul aromatik merupakan bahasan yang

terbesar dan setelah diskusi singkat mengenai sistem

terkonjugasi linier, salah satu jalan untuk menggambarkan

keadaan elektronik yang dihasilkan dari eksitasi elektron

,molekul elektron  ini akan dijelaskan.

Topik berikutnya dengan penyerapan

 spektrum yang dihasilkan oleh sistem yang

mengandung ion logam transisi dalam senyawa

koordinasi.seperti sistem warna yang

mempunyai transisi elektronik yang

menghasilkan absorbsi didaerah visible. spektral

terlihat seperti senyawa Oleh karena itu,sering

disebut karakteristik materi.analisis seperti pita

absorbsi yang berhubungan pada keadaan

elektronik termasuk pengetahuan tentang ikatan

dalam senyawa koordinasi.

 Akhirnya, proses di mana sebuah molekul

atau ion dalam keadaan eksitasi elektronik dan

beberapa proses fluoresensi, phosphoresensi

akan dijelaskan pula.

11-1. keadaan elektronik gugus yang

terlokalisasi

ada

beberapa cara untuk 

menggambarkan keadaan dasar elektronik 

dari molecule.salah satunya yaitu G.N Lewis

, menggunakan dot diagram untuk 

menunjukan nmor elektron bonding dan

non bonding dalam molekul.contohnya

H

₂

CO yang menggambarkan keadaan

elektronik dasar:

dot menunjukkan tempat lubang

elektron outer dalam molekul.dengan

menggunakan

deskripsi

kuantum

mekanikan oleh persamaan Schrodinger 

larutan

yang

mengandung

atom

hydrogen menunjukan suatu masalah,d

iagram ini menunjukkan beberapa detail

yaitu penataan ulang elektron.

Diagram orbital atom ini merupakan metode untuk  mendeskripsikan orbital elektron yang mungkin dalam tipe molekul  ini.ntasi yang ditunjukkan digunakan untuk molekul diatomic p bonding atau s dan p hybrid, orbital memproyeksikn dalam suatu ikatan yang disebut orbital , dan orbital ikatan dihasilkan dari tumpang tindih seperti orbital ikatan . Harus diakui bahwa molekul  diatomik, berhubungan dengan distribusi spasial untuk orbital ini tidak dapat dihitung.selanjutnya, tidak ada nilai yang tepat dari momentum sudut yang dapat digunakan untuk karakteristik  orbital.Namun, kita akan melihat bentuk orbital dapat digambarkan cukup baik bahwa simetri orbital dapat disimpulkan, dan perilaku operasi simetri molekul akan terlihat untuk memberikan karakterisasi terbaik dari orbitals molekul poliatomik. Gambar. 11-1 untuk orbital ikatan karbonil yang penting dalam transisi elektronik  dari gugus yang harus catat.

  Keadaan dasar senyawa H ₂CO dapat dihubungkan sebagai berikut:

[(1s_c )2 _(1s

T

iga ikatan  untuk atom karbon dianggap

sebagai bentuk trigonal sp

2

_{orbital hibrida pada}

ikatan karbon.ikatan antara atom karbon dan

oksigen terbentuk dari orbital p atom karbon

dan satu orbital p atom oksigen ,merupakan

senyawa koordinasi.

Untuk beberapa tujuuan keadaaan elektronik 

molekul digambarkan dalam konfigurasi

elektron.total elektron fungsi gelombang harus

mempunyai sebuah simetri yang dapat

digabungkan dengan simetri kerangka

molekul.simetri ini merupakan keadaan elektro

molekul poliatomik.

T

abel 11-1 menunjukkan jenis simetri

orbital.dalam hal ini klasifikasi simetri masing ² 

masing orbital

Ani Chusnaeni 3325083244 C_2v E C _v _v¶ A₁ 1 1 1 1 T_s A₂ 1 1 -1 -1 B₁ 1 -1 1 -1 T_z B₂ 1 -1 -1 1 T_y

Diatas tercatat keadaan dasar penataan ulang

elektron.

[inner electrons] (

_co

)

2

(n

_o

)

2

Atau [inner electrons] ()

2

(n)

2

 pada keadaan terek 

sitasi

yaitu:

[inner electrons] ()

2

_(n)

_(*)

[inner electrons] ()

(n)

2

(*)

[inner electrons] ()

2

(n)

(*)

Ani Chusnaeni 3325083244

fakta bahwa sifat produk fungsi adalah produk dari

karakter fungsi individu (dalam teori grup satu

menggunakan produk langsung dari istilah untuk produk 

dua fungsi).produk 



(1)(2) ditemukan pada tabel 11-2

 sesuai dengan tipe simetri B2.

Dengan hasil dan simetri orbital individu, seseorang

dapat menghitung jenis simetri fungsi gelombang total

elektronik dari molekul.tugas elektronik yang diberikan

 sangat sederhana ketika seseorang mengakui bahwa (1)

banyak (dikeadaan dasar, biasanya semua) dari orbital

ditempati oleh dua elektron dan (2) bahwa hasil dari

nondegenerasi

direpresentasikan

dan

merupakan

representasi simetri total. Tipe keadaan en H

₂

CO

menghubungkan konfigurasi sebelumnya , dan dapat 

dideduksi dengan mudah dari imetri orbital singlet.

Ani Chusnaeni 3325083244

P

rinsip

P

auli memerlukan spin orbital

dua elektron sebagai lawan occuping tapi

mungkin, ketika orbital yang ditempati oleh

sebuah

orientasi

elktrona

tunggal

H

₂

CO

harus keadaan singlet, setiap pasangan

harus

memiliki

keadaan

spins

yang

berlawanan.baik

dalam

keadaansinglet

ataupun triplet, yang dikenal dengan aturan

Skema spektrum absorbsi senyawakarbonil

seperti formaldehida atau metil keton

ditunjukkan

pada

tabel

11-12.keadaan

eksitasi senyawa karbonil termasuk dalam

transisi

spektrum

elektron.diskusi

4-9

pengetahuan tentang simetri fungsi

gelombang adalah untuk

memutuskan ya

atau tidak dari integral yang memungkinkan

nonzero(bukan nol). untuk spesies yang

memiliki simetri adalah A

₁

, nilai integral harus

nol.hampir sama dengan waktu integral dalam

keadaan transisi dan dasar untuk molekul y

dan z.keadaan dasar (ground state) molekul

dipertimbangkan di sini, dan untuk molekul

dengan elektron tidak berpasangan, memiliki

tipe simetri A

₁

jika dan da 

_y1

dan 

_z

di antara

tipe simetri yang sama.hanya sebagai transisi

vibrasi

sebuah transisi elektronik dari total

simetri pada keadaan dasar jika keadaan

transisi untuk tipe simetri berisi 

_z,



_y,



 _x.

Dua metode umum lain untuk membantu fungsi

  penyerapan oleh pita absorpsisebagai contoh

 prinsip pada dasar perhitungan empirik . absorbsi

terjadi dari n* transisi untuk memotong panjang

gelombang sementara *transisi untuk panjang

gelombang yang lebih besarsebagai larutan, atau

lingkungan dielektrik dari absorbsi molekul

bertambah.hubungan ini sangat berguna dan

menjadi teori dasar. (Cf.h.mcConnell, J.chem Phys

20:700 (1952).) Satu harapan sebagai contoh,

ikatan hydrogen yang terikat oleh gugus karbonil,

 sampai batas tertentu, pada oxygen. nonbonding

elektron

akan

kehilangan

energi

dan

menyebabkan perubahan dalam energi yang

lebih besar, atau memendekkan pita panjang

gelombang, untuk transisi yang mempromosikan

 satu elektron.

Sebuah aspek yang menarik dan

penting dari transisi elektronik terkait

dengan

diskusi

tentang

lokalisai

penyerapan gugus dan sistem konjugasi

dan aromatyc yang akan dibahas dalam

bagian akhir bab ini, adalah proses dimana

molekul di keadaan elektronik kehilangan

energi kelebihan mereka dan kembali ke

keadaan dasar molekul.keadaan ini dapat

melibatkan

phosphoressensi,

fluoresensi

dan emisi radiasi.

D

alam ikatan rangkap terkonjugasi

dan aromatik merupakan suatu sistem

yang tidak lepas dari ikatan .orbital

trigonal sp

2

_{membentuk ikatan  yang}

dapat diabsorbsi pada daerah uv dekat

atau daerah sinar tampak.orbital yang

mungkin dapat muncul pada sistem ini

adalahorbital 2p