TUGAS
PENENTUAN STRUKTUR SENYAWA ORGANIK
:
”SPEKTROSKOPI UV-VIS”
DISUSUN OLEH:
MUHAMMAD SYAHRUR RAMADHAN E1M012042
PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MATARAM
2015
SPEKTROSKOPI UV-VIS A. Pengertian spektroskopi uv-vis
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Metode yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombang dan dialirkan oleh suatu perekam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.
Teknik spektroskopi pada daerah ultra violet dan sinar tampak disebut spektroskopi UV-VIS. Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Spektrofotometer UV-VIS merupakan alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-violet dan sinar tampak. Alat ini digunakan guna mengukur serapan sinar ultra violet atau sinar tampak oleh suatu materi dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang dianalisis sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terdapat dalam larutan tersebut. Metoda penyelidikan dengan bantuan spektrometer disebut spektrometri. Dalam spektrometer modern, sinar yang datang pada sampel diubah panjang gelombangnya secara kontinu. Hasil percobaan diungkapkan dalam spektrum dengan absisnya menyatakan panjang gelombang (atau bilangan gelombang atau frekuensi) sinar datang dan ordinatnya menyatakan energi yang diserap sampel (Kusnanto, 2013).
B. Dasar Teori
Penyerapan sinar UV-Vis dibatasi pada sejumlah gugus fungsional atau gugus kromofor yang mengandung elektron valensi dengan tingkat eksitasi rendah. Tiga jenis elektron yang terlibat adalah sigma, phi, dan elektron bebas. Menurut Teori Orbital Molekul ketika molekul tereksitasi oleh energi yang terserap (sinar UV- Tampak). Elektron akan mengalami promosi dari orbital bonding ke antibonding.
Jenis transisi elektronik:
– Transisi σ—>σ*
– Transisi n—>σ*
– Transisi n—>π * – Transisi π—>π *
1. Transisi σ—>σ*
Ikatan sigma merupakan ikatan yang sangat kuat sehingga dibutuhkan energi yang tinggi untuk dapat melakukan transisi ini. Senyawa organik yang terbentuk dari ikatan sigma (ikatan tunggal) tidak menunjukkan absorpsi di daerah normal ultraviolet sekitar 125 nm. Senyawa hidrokarbon seperti CH4 (metana), CH3- CH2-CH3 (propana) mengalami transisi ini.
2. Transisi n—>σ*
Transisi jenis ini terjadi pada senyawa heteroatom berikatan tunggal yang terikat dengan atom yang memiliki pasangan elektron bebas seperti atom oksigen (O), atom-atom halogen (F, Cl, Br, I), atom nitrogen (N) dan sebagainya.
Senyawa-senyawa organik yang mengalami transisi ini diantaranya adalah eter, alkohol, alkil halida, amina dan sebagainya. Transisi ini terjadi padan kisaran panjang gelombang 150-250 nm.
3. Transisi π—>π*
Transisi jenis ini terjadi pada molekul hidrokarbon tak jenuh atau molekul yang memiliki ikatan rangkap. Energi yang dibutuhkan untuk melakukan eksitasi lebih kecil dibandingkan transisi sebelumnya, sehingga transisi ini terjadi pada panjang gelombang yang lebih besar. Senyawa-senyawa organik yang mengalami transisi ini diantaranya adalah senyawa alkena dan alkuna.
4. Transisi n—>π*
Transisi ini terjadi pada senyawa tak jenuh yang berikatan dengan atom yang memiliki pasangan elektron bebas. Senyawa organik yang mengalami transisi ini diantaranya adalah senyawaan karbonil (C=O), nitril (C=N).
Pada umumnya senyawa yang mempunyai transisi σ—>σ* mengabsorpsi cahaya pada panjang gelombang sekitar 150 nm. Senyawa yang mempunyai transisi σ
—>σ* (kromofor tak terkonjugasi) mengabsorpsi cahaya pada panjang gelombang
sekitar 200 nm. Senyawa yang mempunyai transisi π—>π* dan n—>π*
mengabsorpsi cahaya pada panjang gelombang daerah ultraviolet kuarsa (200 – 400 nm). Oleh karena, panjang gelombang sinar ultraviolet-visible berkisar antara 200 – 400 nm. Maka senyawa yang dapat dideteksi oleh spektrofotometer UV-Vis adalah senyawa yang mempunyai transisi π—>π* dan n–>π* serta beberapa transisi n—>σ* . Dengan bertambahnya kepolaran pelarut pada transisi —>, bentuk puncak bergeser ke panjang gelombang yang lebih pendek (pergeseran biru atau
h i p s o k r o m i k ), sedangkan jika bergeser kepanjang gelombang yang lebih panjang
(pergeseran merah atau b a t o k r o m i k ). Pergeseran biru disebabkan bertambahnya solvasi pasangan elektron hingga berakibat energinya turun. Pergeseran merah terjadi akibat bertambahnya kepolaran pelarut (~ 5 nm), disebabkan gaya polarisasi antara pelarut dan spesies, sehingga berakibat menurunnya selisih tingkat energi eksitasi dan tingkat tidak tereksitasi.
C. Interpretasi spektra spektroskopi uv-vis pada suatu senyawa
Berikut adalah contoh penginterpretasian spektra uv-vis suatu senyawa organik yang dikutip dari Gafur, Maryati dan Abd. Gafur (2014) tentang Isolasi dan Identifikasi Senyawa Flavonoid dari Daun Jamblang (Syzygium cumini).
Dari spektrum yang tampak, terdapat dua pita yang dihasilkan oleh isolat murni dalam pelarut metanol. Pita pertama mempunyai panjang gelombang 290,00 nm dan pita kedua mempunyai panjang gelombang 216,00 nm. Serapan pada panjang gelombang 290,00 nm diduga adanya transisi elektron-elektron yang tidak berikatan ke orbital anti ikatan (n π*) oleh suatu gugus C=O. Serapan ini terjadi pada panjang gelombang yang panjang intensitasnya rendah (Sastrohamidjojo,2001). Menurut
Mulja (1995) dalam Daniel (2010) bahwa gugus karbonil (C=O) akan menyebabkan eksitasi elektron n π* yaitu eksitasi elektron yang berasal dari elektron bebas oksigen karbonil ke orbital inti ikatan rangkap gugus karbonil sendiri. Sedangkan serapan pada panjang gelombang 216, 00 nm diduga adanya transisi elektron-elektron π π* yang dapat diperkirakan adanya ikatan C=C terkonjugasi yang terjadi pada panjang gelombang 210-285 nm (satrohamidjojo, 1991 dalam Inayah, 2010). Transisi ini dapat terjadi jika suatu molekul organik mempunyai gugus fungsional yang tidak jenuh sehingga ikatan rangkap dalam gugus tersebut memberikan orbital π yang diperlukan (Gandjar dan Rohman, 2008).
Berikut contoh lain dari interpretasi spektrum spektroskopi uv-vis dalam identifikasi struktur suatu senyawa organik yang dikutip dari Muhammad Titis B.M dkk tentang Isolasi, Identifikasi dan Uji Aktifitas Senyawa Alkaloid Daun Binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis), 2013:
Pita Panjang gelombang Absorbans
1 311 nm 0,235
2 275 nm 1,713
3 265 nm 1,736
Hasil analisis isolat noda tunggal menggunakan spektrofotometer UV-Vis, diketahui bahwa isolat tersebut mempunyai panjang gelombang maksimum (λmax) sebesar 265 nm 275 nm yang diindikasikan bahwa senyawa tersebut termasuk dalam golongan alkaloid indol. Menurut Nassel, F.M. (2008) terbentuknya dua buah serapan yang berdekatan menunjukkan ciri khas dari senyawa alkaloid indol. Hasil di atas
selain adanya serapan pada 265 nm dan 275 nm, juga menunjukkan adanya serapan pada 311 nm yang disebabkan adanya pengaruh gugus karboksilat.
DAFTAR PUSTAKA
Gafur, Maryati dan Abd. Gafur. 2014. Isolasi dan Identifikasi Senyawa Flavonoid dari Daun Jamblang (Syzygium cumini). Gorontalo: Universitas Negeri Gorontalo.Kusnanto, Mukti. 2013. Seminar Proposal “Desain Kaca TZBN untuk Fiberoptik ber-Numerical
Aperture(NA) rendah”. Surakarta:UNS.
Titis, Muhammad , Enny Fachriyah, dan Dewi Kusrini. 2013. Isolasi, Identifikasi dan Uji Aktifitas Senyawa Alkaloid Daun Binahong (Anredera cordifolia (Tenore) Steenis).
Volume 1. Nomor 1. Universitas Diponogoro.
