Isomer Facial dan Meridial

1.       Isomer Facial

Isomer facial merupakan salah satu bentuk isomer untuk senyawa kompleks dengan geometri 6. Salah satu hal yang menandai isomer ini adalah terdapatnya 3 ligan yang berada pada bidang yang sama. rumus umumnya yakni fac-[MX₃Y₃] Secara umum isomer ini bisa digambarkan seperti gambar di bawah:

Gambar 1.1 Isomer Facial

salah satu contoh struktur ini misalnya pada kompleks [Cu(NH₃)₃Cl₃]

 

Gambar 1.2 Isomer Facial pada [Cu(NH₃)₃Cl₃]

1.       Isomer Meredial

Isomer meredial juga merupakan salah satu bentuk isomer dari senyawa kompleks yang memiliki bilangan koordinasi 6. Rumus umumnya sama dengan isomer facial, yakni [MX3Y3] namun perbedaannya adalah letak dari ligannya. Pada isomer ini, 3 ligan tegak lurus dalam 1 bidang datar dan 3 ligan yang lain saling tegak lurus. Secara umum strukturnya bisa digambarkan:

Gambar 1.3    Struktur isomer meredial

kompleks [Cu(NH₃)₃Cl₃)] juga bisa membentuk isomer meredial,yakni:

Gambar 1.4 Isomer meredial pada [Cu(NH₃)₃Cl₃)]

Beberapa Hal dalam Kimia Unsur: Mengapa magnesium memiliki titik leleh yang paling rendah diantara unsur lain dalam golongan II?

Perhatikan gambar berikut:

 Dari grafik di atas tampak bahwa titik leleh magnesium lebih rendah daripada unsur-unsur lain dalam golongan II.

Unsur-unsur golongan II merupakan merupakan unsur valensi 2, yang memiliki dua elektron sebagai kounter electron. Satu mol kation diharapkan dapat berhubungan/berikatan dengan dua mol anion.

Titik leleh magnesium yang rendah  disebabkan  karena magnesium memiliki konduktivitas yang lebih rendah daripada unsur  lain. Selain itu energi ionisasinya yang lebih tinggi membatasi delokalisasi elektron hingga kurang dari 2 elektron per mol atom (padahal seharusnya delokalisasi itu dilakukan dengan dua elektron). Hal ini juga menjelaskan karena delokalisasinya kurang dari dua elektron maka energi kisinya juga rendah. Padahal energi kisi itu sendiri merupakan energi yang menunjukkan kekuatan ikatan pada senyawa ionik. Jika kekuatan ikatannya rendah, maka ketika ia mendapatkan pengaruh suhu yang tinggi, maka ikatan antar kolekulnya juga lebih mudah terputus. Akibatnya ia mudah meleleh pada suhu yang tidak terlalu tinggi karena ikatannya yang lemah itu.

Beberapa Hal dalam Kimia Unsur: Natrium dalam Amonia, Pengompleks Logam Alkali dan Sifat Hidrogen

1.         Sifat Natrium yang Dilarutkan dalam Amonium

Secara umum ketika logam alkali dilarutkan ke dalam larutan ammonia tak berair, akan terbentuk warna biru, dan terbentuk pula larutan elektrik. Larutan ini mengandung kation logam alkali terlarut bersama dengan elektron terlarut dan merupakan reduktor yang kuat.

Ketika logam natrium dimasukkan ke dalam ammonia, maka beberapa bagian natrium akan terlarut. Masing-masing natrium yang terlarut akan kehilangan satu elektron membentuk kation. Baik kation maupun elektron bebas akan terlarut dalam molekul ammonia.

Na(s) + (x+y) NH₃(l) → Na(NH₃)_x⁺(aq) + e^-(NH₃)_y(aq) (biru)

Warna biru yang terbentuk adalah sifat dari larutan yang mengandung elektron terlarut. Dengan catatan  larutan lebih tinggi konsentrasinya (pekat) akan membentuk warna perunggu. Gelembung yang nampak pada reaksi menunjukkan bahwa terdapat  gas hidrogen yang terbentuk dari  rekasi kedua (sekunder) dari natrium dan ammoniak

2 Na(s) + 2 NH₃(l) → 2 NaNH₂(aq) + H₂(g)

2.       Pengompleks Logam Alkali

Karena densitas muatannya yang rendah, logam alkali membentuk beberapa kompleks relatif dengan ligan netral, walaupun litium; yang memiliki densitas muatan yang tertinggi membentuk kompleks yang paling stabil. Garam litium lebih mudah larut daripada unsur golongan I  yang lain ke dalam pelarut seperti alcohol dan eter  karena terjadinya koordinasi atom oksigen dalam pelarut ke kation litium. Ion litium umumnya koordinasi empat, sementara natrium dan potassium berkoordinasi enam.

Kompleks yang lebih stabil dibentuk oleh ligan multidentat, yang dapat merangkum ion logam, membentuk banyak ikatan logam-ligan. Contohnya antara lain crown eter dan cryptands.

Bila ukuran rongga dalam ligan berubah (dengan memvariasikan jumlah –OCH, CH) mnaka selektivitas untuk berbagai logam alkali dengan berbagai jari-jari yang berbeda dapat diubah.

3.       Sifat hidrogen

 Hidrogen memilikin tiga cara dalam membentuk ikatan kimia, yakni

-          Hidrogen dapat melepaskan elektron tunggalnya dan membentuk proton, H+, yang tidak mempunyai sifat kimia pada dirinya sendiri, tetapi selalu terlarut karena densitas muatannya yang sangat besar.

-          Hidrogen dapat berbagi pasangan elektron membentuk iktan kovalen dengan unsur-unsur yang lain

-          Hidrogen dapat menarik elektron membentuk hidrida, H-, yang memiliki dua konfigurasi elektron dengan gas mulia helium

Aturan Slater

Aturan Slater merupakan aturan empiris untuk menghitung muatan inti  efektif. Dari aturan ini, semakin besar nilai muatan inti  efektif, maka elektron juga semakin stabil. Dalam kimia kuantum, aturan slater memberikan penilaian numeric dari konsep muatan inti  efektif. Dalam atom berelektron banyak, tiap-tiap elektron dikatakan mengalami energy kurang dari energy sebenarnya yang dimilikinya. Hal ini untuk melindungi dan menutupinya dari efek elektron lain. Untuk tiap elektron dalam suatu atom, aturan slater memberikan nilai dari penutupan konstan, yang dilambangkan s, S, atau σ, yang menghubungkan dengan muatan efektif nuklir. Persamaannya dinyatakan dengan:

Z_eff = muatan inti  efektif

Z = muatan inti

S = konstanta perisai

Aturan dalam menghitung konstanta perisai

1.      Konstanta perisai dapat diperkirakan sebagai penjumlahan atas kontribusi seluruh elektron-elektron secara individual. Ini karena efek perisai disebabkan oleh gaya tolak-menolak oleh elektron yang lain terhadap elektron yang menjadi perhatian.

2.      Karena efek perisai sangat bergantung pada lokasi elektron lokasi elektron-elektron, baik itu di sebelah dalam atau luar dari elektron yang menjadi perhatian, posisi-posisi relatif dari orbital elektron diklasifikasikan dalam kelompok-kelompok berikut dan dipisahkan dengan garis miring.

/1s/2s,2p/3s,3p/3d/4s,4p/4d/4f/5s,5p/5d/5f/

Dari kiri ke kanan, orbital berkembang dari yang terdalam hingga yang terluar. ns dan np berada pada kelompok yang sama dengan memperhatikan kesamaan lokasi dari orbital-orbital ini.

3.      Elektron dalam kelompok terluar (di kanan dari elektron yang diperhatikan) tidak meberikan kontribusi pada efek perisai, karena elektron tersebut tidak terperisai.

4.      Kontribusi oleh elektron dalam kelompok yang sama dapat dinyatakan sebesar 0,35 per satuan muatan, dikarenakan efek perisai yang tidak lengkap dan berkaitan juga dengan probabilitas relatif dari elektron-elektron tersebut berada pada daerah yang lebih dalam.

5.      Jika elektron yang yang diperhatikan merupakan elektron s  atau p, maka semua elektron dengan nilai kurang satu (n-1) daripada bilangan perisai kuantum bernilai 0,85 per satuan muatan. Sementara semua elektron dengan nilai kurang dua dari bilangan perisai kuantum utama (n-2) bernilai 1,00 per satuan muatan.

6.      Jika elektron yang menjadi perhatian merupakan elektron d atau f maka semua elektron di kiri perisai bernilai 1,00 per satuan muatan.

Orbital Slater atau Slater-type orbitals (STOs) adalah fungsi yang menyatakan orbital atom dan digunakan dalam menghitung orbital molekul. Umumnya, orbital molekul akan tersusun dari kombinasi linier orbital-orbital atom. Rumus umumnya adalah:

R(r) = Ar^le ^{− αr}

dimana

l adalah momentum angular dari nilai kuantum,

A adalah konstanta,

r adalah jaran antara elektron dari inti atom, dan

α adalah konstanta menyatakan muatan listrik dari atom.

Contoh:

1.      Hitunglah muatan inti efektif untuk elektron valensi pada fluorin

(1s²)(2s²,2p⁵)

Aturan ketiga tidak diterapkan; S=  0,35 . 6 + 0,85 . 2 = 3,8

Zeff =  9 – 3,8 = 5,2 untuk satu elektron valensi

2.      Hitnglah muatan inti efektif untuk elktron 6s pada platina

(1s²)(2s²,2p⁶)(3s²,3p⁶) (3d¹⁰) (4s²,4p⁶) (4d¹⁰) (4f¹⁴) (5s²,5p⁶) (5d⁸) (6s²)

Aturan ketiga tidak diterapkan; S = 0,35 . 1 + 0,85 . 16 + 60 . 1,00 = 73,95

Zeff = 78 – 73,95 untuk satu elektron valensi

Referensi

http://www.chemicalforums.com/index.php?topic=33260.0

berbagai sumber

Langkah-Langkah Interpretasi Spektra IR

Ketika menganalisa spektrum dari suatu senyawa yang tidak diketahui, usaha pertama yang dilakukan adalah dengan melihat keberadaan (atau ketiadaan) beberapa puncak gugus fungsi utama. Puncak yang dihasilkan oleh C=O, O-H, N-H, C-O, C=C, C C rangkap tiga, nitril, dan NO merupakan puncak-puncak yang tampak paling mencolok dan menyediakan informasi struktural dimana mereka berada. Analisa yang mendetail pada absorpsi C-H di dikat 3000 cm^-1 tidak terlalu penting untuk dilakukan karena hampir  semua senyawa memiliki absorpsi ini. Berikut ini langkah-langkah untuk menentukan spektra inframerah.

1.      Apakah terdapat gugus karbonil? Gugus C=O memberikan puncak absorpsi yang kuat pada daerah 1820-1660 cm^-1. Puncak biasanya merupakan puncak terkuat dengan intensit medium (m). Tahap ini tidak boleh dilewatkan.

2.      Jika terdapat C=O, periksa tipe-tipe berikut:

ASAM                          Apakah O-H juga ada?

                                 # absorpsi broad pada 3400-2400 cm^-1 (biasanya tumpang tindih dengan C-H)

AMIDA                        Apakah N-H juga ada?

# Absorpsi medium di dekat 3400 cm-1; umumnya puncak ganda dengan dua bagian yang sama

ESTER                         Apakah C-O juga ada?

                                               # Absorpsi dengan intensitas kuat pada 
                                                  1300-1000 cm-1

ANHIDRIDA                 Dua absorpsi C-O di dekat 1810 dan 1760 
                                       cm-1 di sebelah kanan

ALDEHID                     Apakah aldehid C-H ada?

# dua puncak absorpsi di dekat 2850 dan 2750 cm-1 pada sebelah kanan absorpsi alifatik C-H

KETON                        Jika semua pilihan diatas tidak ada yang sesuai.

3.      Jika tidak ada C=O:

ALKOHOL, FENOL       Periksa O-H

                                   # absorpsi broad pada 3400-3300 cm-1

                                   # konfirmasi poin diatas dengan C-O pada 1300-1000 cm-1

AMINA                        Periksa N-H

                                   # absorpsi medium di dekat 3400 cm-1

ETER                           Periksa C-O dekat 1300-1000 cm-1 
                                    (dan tidak ada O-H dekat 3400 cm-1)
 

4.      Ikatan rangkap dan/atau cincin aromatik

# C=C berupa absorpsi lemah dekat 1650 cm-1

# absorpsi medium sampai kuat pada daerah 1600-1450 cm-1; nilai ini biasanya menunjukkan cincin aromatik

# konfirmasi ikatan rangkap atau cincin aromatik dengan melihat daerah C-H; aromatik atau vinil C-H terjadi di kiri 3000 cm-1 (alifatik C-H terjadi di kanan nilai ini)

5.      Ikatan rangkap tiga

# Ikatan rangkap 3 CN berupa absorpsi medium, kuat pada 2250 cm-1

# ikatan rangkap 3 CC berupa absorpsi lemah, kuat dikat 2150 cm-1

# periksa juga asetilen C-H dekat 3300 cm-1

6.      Gugus nitro

# dua absorpsi kuat pada 1600-1530 cm-1 dan 1390-1300 cm-1

7.      Hidrokarbon

# Jika semua pilihan di atas tidak sesuai.

# absorpsi utama adalah daerah C-H dekat 3000 cm-1

# Spektrum sangat sederhana; absorpsi yang muncul hanya pada 1460-1375 cm-1.

Bagi mahasiswa pemula tidak perlu mencoba untuk menginterpretasikan setiap puncak pada spektra . Hal ini akan sangat menyulitkan. Usaha pertama adalah dengan mempelajari puncak utama dan mengnali keberadaan atau ketiadaannya.

Sumber :

Pavia, D.L., Lampman, G.H dan Kriz, G.S. 2001. Introduction to Spectroscopy. 3^th ed. USA:Thomson Learning

Oksida Aurivillius

Struktur oksida logam Aurivillius pertama kali ditemukan oleh Bengt Aurivillius sekitar tahun 1949. Struktur ini memiliki rumus umum Bi₂O₂[A_n-1B_nO_3n+1], dimana strukturnya terbentuk dari n lapis perovskit [A_n-1B_nO_3n+1]^2- yang dipisahkan oleh lembaran [Bi₂O₂]²⁺ sepanjang sumbu c yang memberikan struktur berlapis. Rumus umum Aurivillius juga biasa dituliskan dalam bentuk Bi₂A_n-1B_nO_3n+3. Oksida Aurivillius yang pertama kali berhasil disintesis adalah CaBiNb₂O₉ dan Bi₄Ti₃O₁₂ (Ismunandar, 2006).

Struktur Aurivillius  memiliki sisi kation A dan sisi kation B. Sisi kation A biasanya ditempati oleh kation yang memiliki ukuran yang lebih besar daripada kation B. Kation A umumnya berupa unsur monovalen, divalen atau trivalen yang membentuk koordinasi dodekahedral, seperti beberapa logam alkali, alkali tanah, unsur tanah jarang maupun campurannya. Beberapa unsur yang pernah digunakan antara lain Ca²⁺, Ba²⁺ (Haluska dan Misture 2004), Na⁺ (Kumar dan Varma 2010), Bi³⁺ (Wyantuti, 2008). Sisi kation B biasa ditempati oleh kation dari unsur logam transisi yang berkoordinasi oktahedral, seperti unsur Ti⁴⁺ (Haluska dan Misture 2004), Nb⁵⁺ (Liang dkk, 2008) dan sebagainya. Nilai n adalah bilangan bulat (1≤n≤8) yang menyatakan jumlah oktahedral dalam lapisan perovskit.

Beberapa fasa Aurivillius telah berhasil disintesis dengan lapisan perovskit yang berbeda. Misalnya ABi₂Ta₂O₉ (A=Ca, Sr dan Ba) yang terdiri dari dua lapis perovskit. Oksida ini memiliki aktivitas katalitik yang baik sehingga berpotensi untuk dikembangkan sebagai fotokatalis (Li dkk, 2008). Fasa Aurivillius lain yang berhasil disintesis dengan nilai n yang berbeda antara lain Bi_4-xLn_xTi₃O₁₂ dimana Ln = La, Pr, Nd (Hyatt dkk, 2003) dengan tiga lapis perovskit, Na_0,5La_0,5Bi₄Ti₄O₁₅ (Kumar dan Varma, 2010) yang memiliki 4 lapis perovskit dan A₂Bi₄Ti₅O₁₈ dimana A=Ca, Sr, Ba dan Pb (Ismunandar dkk, 2004) dengan  lima lapis perovskit. Contoh struktur oksida Aurivillius dengan jumlah lapisan perovskit yang berbeda-beda ditunjukkan pada Gambar di bawah ini.

Gambar 1. Struktur oksida Aurivillius untuk jumlah n oktahedral (a) n=2, (b) n=3, (c)n= 4 dan (d) n=5

more discussion, email : wahzu_gitoe@yahoo.co.id

Spektroskopi Inframerah

Teori Absorpsi

Secara eksperimental, spektrum emisi hidrogen terdiri dari garis-garis sangat tajam pada energi yang berbeda. Untuk menjelaskan fenomena ini, Niels Bohr pada tahun 1913 mempostulatkan bahwa elektron pada suatu atom menempati tingkat energi tertentu yang didefinisaikan dari jari-jari dan orbit elektron di sekitar inti. Bohr menyarankan untuk memindahkan elekron dari tingkat energi satu ke tingkat energi yang lain maka atom harus mengabsorp atau mengemisikan energi yang besarnya sama dengan energi diantara dua tingkat energi (Gambar 1). Satu foton energi, hv, diemisikan ketika dua elektron jatuh dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah. Hal ini juga dikenal dengan energi transisi, ∆E. demikian pula, elektron dapat mengabsorp energi foton dan berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi (Derrick dkk, 1999).

 Gambar 1. Model atom Bohr untuk hidrogen. Bohr berteori jika energi yang memiliki frekuensi sesuai dengan perbedaan energi diantara tingkat elektronik dapat diabsorp atau diemisikan sebagai transisi elektron diantara dua tingkat (hv = satu foton).

Absorpsi Molekuler

Panjang gelombang tertentu berkorespondensi dengan seluruh transisi atau gerakan molekuler: elektronik, translasi, rotasi dan vibrasi. Pada gerakan elektronik, elektron mengubah tingkat energi atau arah spin. Untuk gerakan translasi, keseluruhan molekul bergeser ke posisi yang baru, sementara pada gerakan rotasi, molekul berotasi disekitar pusat massanya. Energi vibrasi dibutuhkan oleh atom individu dalam molekul untuk mengubah posisi relatif terhadap satu sama lain tanpa memindahkan atau memutar molekul.

Energi radiasi IR terlalu rendah untuk mempengaruhi atom didalam molekul. Radiasi IR berkorespondesi dengan energi yang dibutuhkan untuk transisi energi translasi, rotasi dan vibrasi. Karena pergerakan molekul bersifat unik tergantung pada strukturnya, pengukuran transisi ini menyebabkan IR menjadi penting untuk karakterisasi senyawa.

Transisi primer pada daerah IR adalah vibrasional. Transisi rotasi dan translasi sangat lemah dan sering sulit diukur pada daerah IR tanpa peralatan dengan resolusi tinggi. Terjadinya  banyak transisi rotasi (yang tak bisa dijelaskan-unresovable rotational transition) pada daerah IR adalah satu alasan mengapa transisi vibrasi lebih tampak seperti pita daripada garis-garis tajam (Derrick dkk, 1999).

 

Gambar 2. Tingkat energi transisi untuk transisi vibrasi dan rotasi. Transisi vibrasi menghasilkan pita absorpsi primer IR. Transisi fundamental terjadi ketika foton yang diabsorp meningkatkan tingkat energi dari keadaan dasar (E₀) ke tingkat tereksitasi pertama (E₁). Overtone terjadi ketika transisi melewati dua tingkat transisi. Perbedaan energi yang sangat kecil antara tingkat rotasi menghasilkan pita rotasi yang berdekatan dan sangat tajam pada spektrum (Derrick dkk, 1999).

 Interaksi radiasi dengan molekul

Secara umum terdapat tiga interaksi utama antara molekul dan radiasi, yakni hamburan, absorpsi dan emisi.

Proses absorpsi merupakan proses yang memegang peranan penting dalam spektroskopi inframerah. Radiasi IR tidak memiliki energi yang cukup untuk menyebabkan transisi elektron layaknya pada UV. Radiasi IR terbatas pada vibrasi dan rotasi yang terjadi di dalam molekul. Walaupun muatan total molekul bernilai nol, tetapi molekul tersebut memiliki sifat ikatan kimia yang sedemikian rupa sehingga muatan positif dan negatifnya tidak bertumpang tindih. Molekul tersebut dinamakan molekul polar karena memiliki moment dipol yang permanen. Agar suatu molekul dapat mengabsorp IR, vibrasi dan rotasi yang terjadi  harus menyebabkan perubahan momen dipol dalam molekul. Medan listrik radiasi berintaraksi dengan fluktuasi pada momen dipol molekul. Jika frekuensi radiasi sesuai dengan frekuensi vibrasi molekul maka radiasi akan diabsorp. Hal ini menyebabkan perubahan amplitudo vibrasi molekuler. Hasil dari absorpsi IR adalah memanasnya materi karena meningkatnya energi vibrasinya. Vibrasi molekuler memberikan pita absorpsi pada sebagian besar daerah IR pada spektrum. IR jauh memiliki energi yang rendah dan dapat digunakan untuk spektroskopi rotasional. Rotasi ini juga akan berpengaruh pada spektra yang terbentuk dari IR (Pol, 2011)

Aturan seleksi

Tingkat kebebasan menunjukkan jumlah maksimum dari vibrasi fundamental pada molekul.  Vibrasi fundamental – juga disebut vibrasi orde pertama – berkorespondensi dengan perubahan keadaan dasar molekul ke tingkat energi pertama. Vibrasi orde pertama menghasilkan energi absorpsi terbesar, tetapi hanya pada mereka yang aktif IR yang akan terlihat sebagai pita absorpsi pada pita spektrum. Aturan seleksi, berdasarkan simetri molekul, menentukan apakah vibrasi yang terjadi akan tampak pada spektrum. Aturan seleksi primer atau persyaratannya untuk absorpsi aktif IR adalah bahwa vibrasi harus mengubah momen dipol pada molekul. Pada molekul heteronuklir, vibrasi nonsimetris mengubah jarak antara dua inti dan tentu saja momen dipolnya. Momen dipol yang bervibrasi menghasilkan medan listrik dipolar yang mengabsorp satuan diskrit energi tertentu untuk terjadinya transisi. Vibrasi pada molekul diatomik  homonuklir atau vibrasi simetri pada molekul heteronuklir tidak mengubah momen dipol dan pada akhirnya tidak akan muncul pada spektra IR.

Dalam praktiknya, sejumlah pita absorpsi yang teramati pada spektra IR biasanya lebih kecil daripada jumlah frekuensi fundamental. Untuk aturan seleksi primer, faktor-faktor lain yang mempengaruhi pengurangan jumlah pita absorpsi adalah (1) degenerasi, dimana dua mode vibrasional dapat terjadi pada frekuensi yang sama, (2) tumpang tindih atau absorpsi yang lemah, atau (3) mode vibrasi diluar rentang analisis instrument (Derrick dkk, 1999).

Aturan yang kedua adalah vibrasi hanya dapat terjadi pada ∆v = 1. Ini merupakan frekuensi fundamental untu kebanyakan molekul karena pada suhu ruang mereka menghasilkan vibrasi. Namun, karena kebanyakan molekul bukan merupakan osilator yang sempurna maka aturan seleksi ini diturunkan dan menghasilkan overtone. ∆v = 2 dan ∆v = 3. Overtone tersebut berada pada dobel dan tropel energi tetapi bernilai 1/10 dan 1/100 dari nilai awal.

Spektrum Inframerah

Proses yang utama terjadi pada spektroskopi inframerah adalah absorpsi energi dari gelombang inframerah oleh molekul yang menyebabkan terjadinya vibrasi pada molekul tersebut. Tentu energi yang diabsorp harus sesuai dengan energi yang dibutuhkan untuk bervibrasi.

Frekuensi radiasi infra merah kurang dari 100 cm^-1 diabsorp dan diubah oleh molekul ke dalam bentuk energi rotasi molekuler. Absorpsi ini terkuantisasi, sehingga spektra rotasi molekuler terdiri dari garis-garis yang diskrit. Namun, pada cairan atau padatan, garis ini menjadi melebar yang disebabkan oleh tumbukan dan interaksi lain. Sementara itu, radiasi infra merah pada rentang nilai 10.000-100 cm^-1 diabsorp dan diubah oleh molekul ke dalam bentuk energi vibrasi molekuler. Absorpsi ini juga terkuantisasi, tetapi spektra vibrasi lebih tampak seperti pita daripada garis karena sebuah perubahan energi vibrasi tunggal dibarengi dengan sejumlah perubahan energi rotasi. Biasanya pita vibrasi rotasi ini terjadi pada 4000-400 cm^-1.

Pada spektrum infra merah, intensitas pita dapat diekspresikan baik sebagai transmitan (T) atau absorbansi (A) oleh sampel terhadap kekuatan sinar yang datang. Absorbansi merupakan nilai logaritma dengan basis 10, dari transmisi timbal-balik; A = log₁₀ (1/T) (Silverstein dkk, 2005).

Gambar 3. Spektra inraframerah oktana, diplotkan sebagai transmisi (kiri) dan absorbansi (kanan)

Daerah Inframerah

Daerah spektrainfra merah pada spektrum elektromagnetik mulai dari akhir warna merah pada daerah spektrum tampak sampai pada daerah spektrum gelombang mikro. Daerah ini meliputi bilangan gelombang dari 14.000 sampai 20 cm­^-1. Karena alasan aplikasi dan instrumentasi, maka daerah inframerah dijabarkan ke dalam inframerah dekat (near infrared), inframerah tengah (middle infrared) dan inframerah jauh (far infrared). Mayoritas aplikasi inframerah bekerja pada daerah inframerah tengah.

Gambar 4. Daerah spektra infra mearah.

Daerah inframerah dekat (near Infrared / NIR)

Inframerah dekat berawal dari daerah di dekat daerah tampak pada 14000 cm^-1 (0,7 μm) ke daerah inframerah tengah 4000 cm-1 (2,5 μm). Spektra pada daerah in banyak terdiri dari overtone dan kombinasi mode vibrasi fundamental pada daerah IR tengah. Karena semua senyawa organik mengabsorp NIR (near infrared) dan menghasilkan banyak pita tumpang tindih, maka spektroskopi single-band dan penilaian pita secara kualitatif hampir tidak mungkin dilakukan. NIR berguna untuk pekerjaan kuantitatif, termasuk untuk memantau reaksi secara in situ.

Daerah inframerah tengah (Mid Infrared / MIR)

Daerah ini banyak digunakan pada analisis kimia. Daerahnya meliputi 4000 sampai 500 cm^-1 (2,5 μm). Daerah ini bisa dibagi lagi menjadi daerah frekuensi 4000-1300 cm^-1 dan daerah fingerprint, yakni 1300-500 cm^-1.

Pada daerah frekuensi, pita absorpsi utama dapat ditandakan terhadap mode vibrasi dari tiap gugus fungsi. Pita absorpsi pada daerah fingerprint menghasilkan ikatan tunggal sebagai vibrasi rangka pada sistem poliatomik. Absorpsi multipel pada daerah ini membuatnya susah untuk didefinisikan sebgai pita individu, tatapi keseluruhan pola yang terkombinasi bersifat sangat khas dan berguna untuk identifikasi suatu senyawa.

Daerah inframerah jauh (Far infrared region / FIR)

Daerahinfra merah jauh meliputi 500-20 cm^-1. Pada daerah ini, seluruh molekul termasuk ke dalam bending frekuensi rendah dan gerakan berputar, seperti vibrasi kisi dalam kristal. Vibrasi molekuler ini umumnya sensitif terhadap perubahan keseluruhan struktur molekul sehingga sulit untuk dideteksi pada daerah inframerah tengah.FIR berguna pula untuk mengidentifikasi dan membedakan berbagai macam mineral dan pewarna (Derrick dkk, 1999).

Daftar Pustaka

Derrick, M,R., Stulik, D. dan Landry, J.M., 1999., Infrared Spektroskopy in Conservation Science. Los Angeles: The Getty conservation Institute.

Pol, E.V.D, 2011. Infrared Spectroscopy. Diakses dari http://physics.schooltool.nl/irspectroscopy/index.php pada hari Kamis, 2 Nopember 2011.

Silverstein, R.M., webster, F.X. dan Kiemle, D.J., 2005., Spectrometric Identification of Organics Compounds, Seventh Edition, USA: John Wiley and Sons.

Email: wahzu_gitoe@yahoo.co.id