I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Spektroskopi adalah studi mengenai antaraksi cahaya dengan atom dan

molekul. Radiasi cahaya atau elektromagnet dapat dianggap menyerupai

gelombang. Beberapa sifat fisika cahaya paling baik diterangkan dengan ciri

gelombangnya, sedangkan sifat lain diterangkan dengan sifat partikel. Jadi cahaya

dapat bersifat ganda.

Spektroskopi ultraviolet dan visibel senyawa-senyawa organik dihasilkan

oleh transisi antara tingkat-tingkat energi elektron; elektron dari orbital energi

rendah dalam keadaan dasar dinaikkan ke orbital dengan energi lebih tinggi.

Transisi ini biasanya terjadi dari orbital penuh ke orbital yang sebelumnya kosong

untuk menghasilkan keadaan tereksitasi singlet.

Batas sensitivitas mata manusia adalah sinar tampak atau terlihat (visible)

yaitu dengan panjang gelombang (λ) antara 4 x 10-7 m (400 nm) berupa cahaya

violet/ungu/lembanyung sampai 8 x 10-7 m (800 nm) atau merah. Pamjamg

gelombang juga lazim disajikan dalam satuan nm di mana 1 m = 10-9 nm.

Tabel 1. Klasifikasi sinar tampak dengan warna komplementernya

Panjang gelombang

(nm)

Warna Warna

Komplementer

400-435 Violet/ungu/lembayung Hijau kekuningan

435-480 Biru Kuning

480-490 Biru kehijauan Jingga

490-500 Hijau kebiruan Merah

500-560 Hijau Ungu kebiruan

1

560-580 Hijau kekuningan Ungu

580-610 Jingga Biru kehijauan

610-680 Merah Hijau kebiruan

680-800 Ungu kemerah-merahan Hijau

Klasifikasi di atas tidaklah mutlak karena beberapa sumber kemungkinan

menggolongkan sinar tampak tidak seperti di atas dan ada yang

pengklasifikasikan sinar tampak antara 400-900 nm. Secara alamiah sinar tampak

dilihat dalam bentuk pelangi. Fenomena pelangi dijelaskan oleh Newton pada

tahun 1672 yaitu dengan pemecahan radiasi sinar tampak dari matahari dengan

menggunakan gelas disamping atmosfer yang berair. Dengan menggunakan

serangkaian lensa dan prisma maka sinar matahari dapat terpecah menjadi

beberapa komponen berwarna yang dapat dilihat dari layar. Sumber sinar tampak

pada spektroskopi tampak biasanya adalah filamen tunggal yang dialiri arus

listrik.

I.2 Rumusan Makalah

Rumusan makalah ini antara lain :

1. Jelaskan mengenai teori orbital molekul !

2. Jelaskan bagaimana spektra elektronik pada spektroskopi UV-VIS!

3. Jelaskan mengenai kromofor dan macam-macamnya pada spektroskopi

UV-VIS!

I.3 Tujuan Makalah

Tujuan makalah ini antara lain:

2

1. Untuk mengetahui teori orbital molekul pada spektroskopi UV-VIS.

2. Untuk mengetahui spektra elektronik pada spektroskopi UV-VIS beserta

transisi dan penjelasan mengenai Hukum Lambert-Beer.

3. Untuk mengetahui kromofor beserta macam-macamnya pada spektroskopi

UV-VIS.

3

II. ISI

2.1 Teori Orbital Molekul

Orbital atom setengah isi pada tiap atom mengalami tumpang-tindih

(overlap) untuk membentuk orbital baru (orbital molekul) yang berisi dua elektron

dari kedua atom.

Molekul dapat terbentuk karena kedua inti atom tarik-menarik dengan kuat

dengan pasangan elektron. Ikatan yang paling sederhana ini disebut ikatan sigma

– suatu ikatan sigma adalah ikatan dimana pasangan elektron paling mungkin

ditemukan pada garis diantara dua inti.

Orbital molekul kedua terbentuk, tetapi dalam banyak kasus (termasuk

molekul hidrogen) orbital ini kosong, tidak terisi elektron. Orbital ini disebut

sebagai orbital anti-ikatan. Orbital anti-ikatan mempunyai bentuk dan energi

yang sedikit berbeda dari orbital ikatan.

Diagram berikut menunjukkan bentuk-bentuk dan tingkat energi relatif

dari berbagai orbital atom dan orbital molekul ketika dua atom hidrogen

dikombinasikan.

4

Orbital anti-ikatan selalu ditunjukan dengan tanda bintang pada

simbolnya. Perhatikan, ketika orbital ikatan terbentuk, energinya menjadi lebih

rendah daripada energi orbital atom asalnya (sebelum berikatan). Energi

dilepaskan ketika orbital ikatan terbentuk, dan molekul hidrogen lebih stabil

secara energetika daripada atom-atom asalnya. Sedangkan, suatu orbital anti-

ikatan adalah kurang stabil secara energetika dibanding atom asalnya. Stabilnya

orbital ikatan adalah karena adanya daya tarik-menarik antara inti dan elektron.

Dalam orbital anti-ikatan daya tarik-menarik yang ada tidak ekuivalen –

sebaliknya, anda akan mendapatkan tolakan. Sehingga peluang menemukan

elektron diantara dua inti sangat kecil – bahkan ada bagian yang tidak mungkin

ditemukan elektron diantara dua inti tersebut. Sehingga tak ada yang menghalangi

dua inti untuk saling menolak satu sama lain.

2.2 Spektra Elektronik

Cahaya elektromagnetik dapat dipertimbangkan sebagai bentuk energi

cahaya sebagai transfer gelombang. Bentuk sederhana dari cahaya

elektromagnetik dapat dilihat dalam Gambar berikut :

5

Panjang gelombang (λ) merupakan jarak antara dua gunung/ lembah yang

berdampingan dari gelombang itu. Banyaknya gelombang lengkap yang melewati

suatu fisik yang diam persatuan waktu diberi istilah frekuensi (v). Hubungan

antara panjang gelombang dan frekuensi adalah :

λ = c / v

dengan: λ adalah panjang gelombang (cm)

v adalah frekuensi (dt-1 atau hertz, Hz),

c adalah kecepatan cahaya (3 x 1010 cm dt-1).

Bilangan gelombang merupakan kebalikan dari panjang gelombang,

dinyatakan sebagai λ (cm-1) yaitu ν = 1/ λ. Panjang gelombang cahaya

elektromagnetik bervariasi dari beberapa Å sampai beberapa meter. Untuk radiasi

UV dan tampak (visible) digunakan satuan angstrom dan nanometer.

Hubungan antara energi dan panjang gelombang (λ) dituliskan sebagai :

E = h c / λ

Dengan: E = energi cahaya (erg)

h = konstanta Planck(6,62 x 10-27 erg det)

v = frekuensi dt-1) herzt (Hz)

c = kecepatan cahaya (3 x 1010 cm dt-1), dan

λ = panjang gelombang (cm).

Contoh soal: Sinar hijau mempunyai panjang gelombang kira-kira 530 nm dalam

hampa. Hitung panjang gelombang λ dan bilangan gelombang ν untuk sinar hijau

dalam air.

Jawab :

(1 nm = 10-7 cm) nhampa = 1,000 ; nair = 1,332.

6

Untuk sinar hijau dalam hampa,

ν = c/nλ = 3,00 x 1010 cm/det / (1.0000) (5,30 x 10-5 cm) = 5,66 x 1014 Hz

Dalam air, ν = 5,66 x 1014 Hz. Namun demikian, n = 1,332. Hingga untuk sinar

hijau dalam air:

λair = c/n ν = 3,00 x 1010 cm/det / (1,332) (5,66 x 1014 det-1) = 3,98 x 10-5cm

Karena νair = 1/ λair maka νair = 2,51 x 1014 cm-1.

2.2.1 Hukum Lambert-Beer dan Perhitungan

Jika suatu berkas cahaya melewati suatu medium homogen, sebagian dari

cahaya datang (Po) diabsorpsi sebanyak (Pa), sebagian dapat diabaikan

dipantulkan (Pr), sedangkan sisanya ditransmisikan (Pt) dengan efek intensitas

murni sebesar :

Po = Pa + Pt + Pr

Dengan: Po = intensitas cahaya masuk

Pa = intensitas cahaya diabsorpsi

Pr = intensitas cahaya dipantulkan

Pt = intensitas cahaya ditransmisikan.

Pada prakteknya, nilai Pr adalah kecil ( - 4 %), sehingga untuk tujuan

praktis :

Po = Pa + Pt

Lambert (1760), Beer (1852) dan Bouger menunjukkan hubungan berikut :

T = Pt/ Po = 10-abc

Dengan: b = jarak tempuh optik dan c = konsentrasi.

Log (T) = Log [Pt] = - abc

[Po]

7

dengan a = tetapan absorptivitas, dan T = transmitansi.

Log [1] = Log [Pt] = abc = A

[T] [Po]

dengan A = absorbansi

-log T = abc = A = ε b c

Hukum di atas dapat ditinjau sebagai berikut :

a) Jika suatu berkas cahaya monokromatis yang sejajar jatuh pada medium

pengabsorpsi pada sudut tegak lurus setiap lapisan yang sangat kecil akan

menurunkan intensitas berkas.

b) Jika suatu cahaya monokromatis mengenai suatu medium yang transparan, laju

pengurangan intensitas dengan ketebalan medium tertentu sebanding dengan

intensitas cahaya.

c) Intensitas berkas cahaya monokromatis berkurang secara eksponensial bila

konsentrasi zat pengabsorpsi bertambah. Hal diatas menunjukkan persamaan

mendasar untuk spektroskopi absorpsi, dan dikenal sebagai hukum Lambert Beer

atau hukum Beer Bouger. Satuan untuk b (cm), c (mol/ L), a = absorptivitas molar

adalah absorpsi larutan yang diukur dengan ketebalan 1 cm dan konsentrasi 1 mol/

L. Absorptivitas molar juga dikenal sebagai Koefisien ekstingsi molar (ε).

Contoh soal : Suatu larutan berwarna dengan konsentrasi 3 x 10 -5 M pada λ

tertentu melewatkan 71,6% radiasi pada sel setebal 1 cm. Tentukanlah:

a. Absorbansi larutan

b. Koefisien ekstingsi molar (ɛ) larutan tersebut

Jawab :

a. Jika % T = 71,6, maka T = 0,716

8

A = log 1/T = log 1/0,716 = log 1,396 = 0,145

b. A = ɛ.b.c, maka ɛ = A/(b.c)

ɛ = 0,145/(1 cm x 3 x 10-5 mol L-1)

= 4,83 x 103 L mol-1 cm-1

2.2.2 Transisi Elektron oleh Sinar UV-VIS

Molekul mempunyai tingkat energi elektron yang analog dengan tingkat

energi elektron dalam atom. Tingkat energi molekul ini disebut orbital molekul.

Orbital molekul timbul dari antaraksi orbital atom daripada atom yang

membentuk molekul itu. Menurut Teori Orbital Molekul ketika molekul

tereksitasi oleh energi yang terserap (sinar UV-Tampak). Elektron akan

mengalami promosi dari orbital bonding ke antibonding. Elektron akan

mengalami promosi dari orbital bonding ke antibonding. Jenis transisi elektronik :

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 (200 – 400 nm).

Contoh : Senyawa hidrokarbon seperti CH4 (metana), CH3-CH2-CH3 (propana).

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.

Contoh : alkena dan alkuna.

9

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.

Contoh : eter, alkohol, alkil halida, amina dan sebagainya.

Transisi n→π *

Transisi ini terjadi pada senyawa tak jenuh yang berikatan dengan atom

yang memiliki pasangan elektron bebas.

Contoh : senyawaan karbonil (C=O), nitril (C=N).

Puncak absorpsi (λ max) dapat dihubungkan dengan jenis ikatan yang ada

dalm spesies. Oleh karena itu spektroskopi absorpsi berguna untuk

mengidentifikasikan gugus fungsi dalam suatu molekul dan untuk analisis

kuantitatif. Spesies yang mengabsorpsi dapay melakukan transisi yang meliputi

(a) elektron π, σ, n (b) elektron d dan f (c) transfer muatan elektron, yaitu:

a) Transisi yang meliputi elektron π, σ, dan n terjadi pada molekul organik dan

sebagian kecil anion anorganik. Molekul tersebut mengabsorpsi cahaya

elektromagnetik karena adanya elektron valensi, yang akan tereksitansi ke tingkat

10

energi yang lebih tinggi. Absorpsi terjasi pada daerah UV vakum (<185 nm).

Absorpsi sinar UV – Vis, yang panjang gelombangnya lebih besar, terbatas pada

sejumlah gugus fungsi (disebut kromofor) yang mengandung elektron valensi

dengan energi esitasi rendah. Contoh : CH4 mempunyai λ max pada 125 nm

karena adanya transisi σ→σ*. Transisi n→σ* (dari orbital tidak berikatan ke

orbital anti ikatan) terjadi pada senyawa jenuh dengan elektron tidak berpasangan.

λ max untuk transisi n→σ* cenderung bergeser ke h yang lebih pendek dalam

pelarut polar, seperti etanol dan H2O. Transisi n→σ* seperti juga π→ π * terjadi

pada sebagian besar senyawa organik. Dengan bertambahnya kepolaran pelarut

pada transisi π→ π *, bentuk puncak bergeser ke panjang gelombang yang lebih

pendek (pergeseran biru atau hipsokromik), sedangkan jika bergeser kepanjang

gelombang yang lebih panjang (pergeseran merah atau batokromik). 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.

b) Transisi yang meliputi elektron d dan f. unsur-unsur blok d mengabsorpsi pada

daerah UV-Vis. Terjadinya transisis logam golongan f disebabkan karena elektron

pada orbital f. unsur-unsur transisi dalam, mempunyai puncak yang sempit karena

interaksi elektron 4f ataupun 5f (lantanida dan aktanida). Pita yang sempit

teramati karena efek screening (pelindung) orbital untuk transisi 3d dan 4d

mempunyai pita yang lebar dan terdeteksi dalam daerah tampak, puncak absorbsi

dipengaruhi oleh liingkungan yang mengeklilinginya. Besarnya splitting (Δ) oleh

ligan dapat disusun dalam suatu deret spektrokimia berikut I- < Br- < Cl- < F- <

11

OH- < Oksalat- < H2O < SCN- < NH3 < en < NO2 < CN-. Deret ini berguna untuk

meramalkan posisi puncak absorbsi untuk berbagai kompleks dengan ligan diatas.

c) Spektrum absorbsi transfer muatan. Spektrum absorpsi merupakan cara yang

peka untuk menentukan spesies absorpsi.

2.2.3 Spektrum UV-VIS

Spektra absorbsi paling sering diplotkan sebagai % T lawan panjang

gelombang (λ), A atau ε lawan λ. Perbandingan kurva- kurva tersebut dapat dilihat

pada Gambar 8, 9 dan 10. Pada umumnya ahli kimia analisis menyukai absorbansi

(A) daripada % T sebagai ordinat.

Perhatikan bahwa suatu minimum dalam % T berpadanan dengan suatu

maksimum dalam A, tetapi kedua kurva tidaklah setangkup, karena A dan % T

dihubungkan secara logaritma (A = log T). Dari Gambar 9 tampak bahwa bentuk

spektrum absorpsi tergantung pada konsentrasi larutan, jika ordinatnya linier

dalam absorbansi. Artinya kurva dalam Gambar 9 tidak dapat diimpit oleh

perpindahan vertikal yang sederhana.

Hukum Beer A = εbc menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi akan

mengubah absorbansi pada tiap λ dengan suatu faktor yang konstan. Sebaliknya

12

terdapat pada Gambar10, bentuk kurva itu tidak tergantung pada konsentrasi bila

ordinatnya adalah log A, sehingga : Log A = log ( bc) = log + log b + log c.

Konsentrasi ditambahkan bukan dikalikan, oleh karena itu konsentrasi yang

meningkat akan menghasilkan suatu perutambahan yang konstan pada log A pada

tiap panjang gelombang. Kurva untuk konsentrasi lebih tinggi digeser ke atas,

dapat diimpitkan dengan kurva dibawahnya dengan vertikal.

Contoh spektra ultra violet

2.3 Kromofor-kromofor

Gugus karbonil mengandung sepasang elektron –σ, sepasang elektron –π,

dan dua pasang elektron tak berikatan (n atau p). Keton-keton dan aldehida-

aldehida jenuh menunjukkan tiga jalur serapan, dua daripadanya teramati dalam

daerah ultraviolet jauh. Transisi π → π * menyerap kuat dekat 150 nm; transisi

n→σ* menyerap dekat 190 nm. Serapan ketiga (jalur serapan R) muncul dalam

daerah ultraviolet dekat 270-300 nm. Jalur serapan –R lemah (ε max < 30)

dihasilkan dari transisi “forbidden” daeri elektron –n ke orbital - π *.

13

Peranan penting spektrum ultraviolet ialah mengidentifikasikan jenis

kromofor dan memperkirakan adanya dari dalam molekul tak diketahui. Dengan

bantuan aturan berikut akan dapat dihitung panjag gelombang maksimum.

Auksokrom  adalah gugus jenuh yang apabila terikat pada kromofor mengubah l

dan intensitas serapan maksimum. Cirinya adalah heteroatom yang langsung

terikat pada kromofor.

Pergerseran Batokromik adalah   pergeseran serapan ke arah l yang lebih

panjang disebabkan subtitusi atau pengaruh pelarut. (pergeseran merah).

Pergeseran Hipsokromik adalah  pergeseran serapan ke arah l yg lebih

pendek disebabkan subtitusi atau pengaruh pelarut. (pergeseran biru)

Efek hiperkromik adalah kenaikan dalam intensitas serapan sedangkan

efek hipokromik adalah penurunan dalam intensitas serapan.

ATURAN 1, Panjang gelombang maksimum

a). Jika spektrum senyawa yang diberikan memperlihatkan satu pita serapan

dengan intensitas sangat rendah (ε = 10 – 100) di daerah 280-350 nm dan tidak

ada pita serapan lain diatas 200 nm, maka senyawa itu dapat diharapkan

mengandung kromofor tak terkonyugasi sederhana yang mempunyai elektron-

elektron- n. Pita lemah terjadi oleh transisi n → π *.

b). Jika spektrum memperlihatkan beberapa pita serapan, diantaranya terdapat di

daerah tampak, maka senyawa itu diharapakan mengandung rantai panjang

terkonyugasi atau kromofor aromatik polisiklis. Jika senyawa itu berwarna,

kemungkinan mempunyai paling kurang, empat sampai lima kromofor

terkonyugasi dan gugus-gugus auksokhrom (Pengecualian : beberapa senyawa

14

yang mengandung nitrogen, seperti nitro, azo, senyawa nitroso, α – diketon,

glioksal dan iodoform).

ATURAN 2, ε maksimum

Terdapat saling hubungan antara intensitas pita serapan utama, pita

panjang gelombang terbesar dan panjang atau daerah (terjadinya konyugasi) dari

kromofor.

a). Harga ε antara 10.000 dan 20.000 umumnya mewakili keton tak jenuh

sederhana α, β atau suatu diena.

b). Pita-pita dengan harga ε antara 1.000 dan 10.000, biasanya menunjukkan

adanya sistem aromatik. Subsitusi pada inti aromatik oleh gugus fungsi yang

memperpanjang panjang kromofor, memberikan pita serapan dengan εbesar dari

10.000

c). Pita-pita serapan dengan ε kecil dari 100 mengisyaratkan transisi n → π *.

2.3.1 Etilen dan Ikatan Ganda Dua Terisolasi

kromofor adalah suatu gugus fungsi, tidak terhubung dengan gugus lain,

yang menampakkan spektrum absorpsi karakteristik pada daerah sinar UV-sinar

tampak (l>200 nm). Ada 3 jenis kromofor sederhana, yaitu :

Ikatan ganda antara 2 atom yang tidak memiliki pasangan elektron bebas.

Contoh : C = C

Ikatan ganda antara 2 atom yang memiliki pasangan elektron bebas

Contoh : C = O

Kromofor merupakan senyawa organik yang memiliki ikatan rangkap

yang terkonjugasi. Suatu ikatan rangkap yang terisolasi seperti dalam etilen

mengabsorpsi pada 165 nm, yaitu di luar daerah ukur yang lazim dari

15

spektroskopi elektron. Dua ikatan rangkap terkonjugasi memberikan suatu

kromofor seperti dalam butadien akan mengabsorpsi pada 217 nm. Panjang

gelombang maksimum absorpsi dan koefisien ekstingsi molar akan bertambah

dengan bertambahnya jumlah ikatan rangkap terkonjugasi lainnya. Juga pada

vitamin A-alkohol (retinol) dan β-karoten merupakan polien dengan 1 kromofor

yang terdiri dari 5 atau 11 ikatan rangkap terkonjugasi.

2.3.2 Diena dan Poliena

Beberapa kaidah dapat digunakan untuk memprediksi posisi serapan

dalam diena rantai terbuka dan cincin-enam. Diena rantai terbuka biasanya

terdapat pada konformasi s-trans yang lebih banyak terjadi secara energetis,

sedangkan diena homoanular selalu dalam konformasi s-cis. Susunan s-cis, pada

diena meyebabkan serapan pada panjang gelombang yang lebih panjang

dibandingkan yang dihasilkan oleh susunan s-trans. Selain itu, karena jarak antara

ujung-ujung kromofor lebih pendek, diena s-cis menghasilkan puncak

berintensitas lebih rendah (ɛ~10.000) dibandingkan puncak diena s-trans

(σ~20.000).

Pada poliena, dengan bertambahnya ikatan rangkap dalam konjugasi,

panjang gelombang serapan maksimum dapat mencapai daerah sinar tampak atau

visible. Selain itu, sejumlah pita tambahan muncul dan intensitas meningkat.

Pada poliena, pada setiap spektrum terlihat puncak-puncak serapan pada

panjang gelombang yang lebih pendek. Puncak-puncak tersebut ditimbulkan oleh

transisi-transisi selain transisi HOMO-LUMO yang menghasilkan puncak dengan

panjang gelombang terpanjang. Semakin panjang sistem terkonjugasi, semakin

16

banyak transisi yang mungkin terjadi; pola puncak yang dihasilkan poliena yang

diperiksa bersifat khas. Pola tersebut dapat digunakan sebagai semacam sidik jari.

Namun, dalam menggunakan spektrum UV untuk penentuan struktur, hal utama

yang kita perhatikan yaitu puncak pada panjang gelombang terpanjang.

Pada poliena rantai panjang, perubahan dari konfigurasi trans ke cis pada

satu atau lebih ikatan rangkap menurunkan panjang gelombang dan intensitas

puncak serapan sebagai akibat dari masalah sterik dalam mencapai koplanaritas.

2.3.3 Serapan Khas Beberapa Diena dan Triena

Berikut adalah serapan khas beberapa diena dan triena:

Nilai diena heteroanular 214 nm

Nilai diena homoanular 253 nm

Tambahan Untuk:

a. Setiap substituen alkil atau

residu cincin

b. Setiap ikatan rangkap

eksoklik

c. Perpanjangan ikatan rangkap

d. Auksokrom:

-OAsil

-OAlkil

-SAlkil

5 nm

5 nm

30 nm

0 nm

6 nm

30 nm

5 nm

17

-Cl,-Br

-NAlkil2

60 nm

2.3.4 Aturan Woodward untuk Serapan Diena

Senyawa diena adalah senyawa hidrokarbon yang mempunyai dua ikatan

rangkap dua dalam struktur kimianya. Secara umum, senyawa diena memiliki

intensitas (ε=20.000-26.000) dalam daerah panjang gelombang dari 217-245 nm,

dengan transisi π ke  π*. Penyelidikan dari sejumlah besar golongan diene, oleh

Woodward dan Fieser,  menemukan berdasarkan pengalamannya hubungan

variasi struktur dari satu senyawa diena dengan  panjang gelombangnya, di mana

berdasarkan strukturnya memungkinkan kita untuk memprediksi panjang

gelombang dari senyawa diene tersebut.  Berikut ini adalah tabel dari aturan

dalam penentuan panjang gelombang dari senyawa diena.

Diena dasar dan jenis subtituen Tambahan harga λ (nm)

Harga diena dasar heteroanular 217

Harga diena dasar homoanular 253

Alkil (R)/sisa cincin 5

Ikatan C=C eksosiklis 5

Tambahan ikatan rangkap konyugasi 30

Gugus : Cl, -Br (heteroanular)

-Cl, -Br (homoanular)

-OR

17

5

6

18

-N(Ac)2 = asetat 60

2.3.5 Contoh Pemakaian Aturan Woodward

homoanular induk 253 nm

ikatan ganda

luar lingkar 2 x 5 10

subtituen- R 4 x 5 20

λ maks. Perhitungan 283 nm

λ maks. Percobaan 282 nm

homoanular induk 214 nm

subtituen α

β(2) 24

ikatan ganda luar

lingkar 5

λ maks. Perhitungan 243 nm

λ maks. Percobaan 234 nm

2.3.6 Poli-ina dan En-ina

19

Poli-ina, semua senyawaan yaang mengandung lebih dari dua ikatan-

ganda tiga terkonyugasi. Spektrum poli-ina selalu mempunyai sederetan puncak-

puncak kuat ( maks = 105) pada daerah sekitar 2.300 cm-1. Pola khas seperti ini,

mengisyaratkan senyawaan sebagai suatu kromofor poli-ina.

Spektrum ini melukiskan pola pita serapan yang berhubungan dengan poli-ina.

Ingat, pemisahan puncaak kira-kira 2.300 cm-1. serapan kuat didaerah 220 nm

menunjukkan serapan dari senyawa menyerupai benzen. Konyugasi diasitelin

dengan benzen menyebabkan suatu pergeseran batokhrom semua pita poli-ina,

berbarengan dengan penambahan intensitas serapan. Spektrum ini, seperti contoh

sebelumnya menunjukkan pita khas poli-ina dan pemisahan puncak yang teratur.

Konyugasi dengan dua cincin benzen menyebabkan pergeseran batokhrom lebih

lanjut dan berpengaruh besar pada intensitas.

2.3.7 Perhitungan λ maks n-heksan

2.3.8 Soal-soal Latihan

1. Warna hijau mempunyai λ = 500 nm. Berapakah frekuensi dan tenaga per mol?

20

2. Apabila suatu larutan 7,5 x 105 M, persen transmitansinya  36,4 % apabila

diukur dalam media 1,5 cm. Hitunglah absorbansinya dan absortivitas molarnya! 

3. Gambarkan secara umum bentuk orbital molekul σ, n, π, σ* dan π* dan

gambarkan secara grafis transisi elektroniknya!

4. Jelaskan dengan contoh tentang transisi elektronik dari HUMO ke LUMO!

5. Hitunglah λ maks untuk asam abietik di bawah ini.

21

III. PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Spektroskopi UV-VIS adalah alat yang digunakan untuk mengukur

transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang

gelombang. Pada spektroskopi terdapat beberapa macam jenis transisi elektronik

yang ikut menentukan panjang gelombang suatu senyawa. Pada spektroskopi UV-

VIS ini prinsip kerjanya menggunakan prinsip dari Hukum Lambert-Beer dimana

cahaya yang melewati suatu medium sebagian cahaya akan dibiaskan, dipantulkan

dan sebagian yang lain akan ditransmisikan.

22

DAFTAR PUSTAKA

Kristianingrum, Susila. -. Handout Spektroskopi Ultra Violet dan Sinar Tampak

(Spektroskopi UV-VIS). Universitas Negeri Yogyakarta: Yogyakarta

Sastrohamidjojo, Hardjono. 1991. Spektroskopi. Liberty: Yogyakarta

Sitorus, Marham. 2009. Spektroskopi Elusidasi Struktur Molekul Organik. Graha

Ilmu: Yogyakarta

Williams, Dudley H dan Ian Fleming. 2013. Metode Spektroskopi Dalam Kimia

Organik. EGC: Jakarta

http://www.chem-is-try.org/materi kimia/instrumen analisis/spektrum serapan

ultraviolet-tampak uv-vis/teori ikatan yang penting untuk spektrometri

serapan uv tampak visible/ Diakses : 18 Maret 2015 pukul 10.54 WIB

https://myessozone.wordpress.com/2013/07/26/spektroskopi-ultraviolet-visible/ Diakses : 18 Maret 2015 pukul 10.54 WIB

https://se7enanalis.wordpress.com/2013/07/20/spektrofotometri-uv-vis/ Dikases : 18 Maret 2015 pukul 10.54 WIB

https://muiskimia.wordpress.com/ Diakses : 23 Maret 2015 pukul 10.40 WIB

http://citrahealthnutritionist.blogspot.com/2013/10/gugus-kromofor-dan-

auksokrom.html/ Diakses : 23 Maret 2015 pukul 10.40 WIB

23