Penyerapan radiasi inframerah menyebabkan perubahan energi (ΔE) dan dinyatakan sebagai:
∆E = h.v , dengan tingkat-tingkat vibrasi ditunjukkan pada gambar di bawah
Gambar 1. Tingkat-tingkat vibrasi untuk suatu ikatan yang bervibrasi
Dimana h menyatakan tetapan Planck (6,6242 x 10-27 erg det) dan υ menyatakan tetapan frekuensi dalam Hertz (Hz). Hubungan diantara frekuensi dan panjang gelombang (λ) dinyatakan sebagai :
dimana c adalah kecepatan cahaya (3 x 1010 cm dt -1) dan λ dinyatakan dalam cm. Kebalikan panjang gelombang (ύ) menyatakan jumlah gelombang per cm. Jadi,
Jumlah gelombang (ύ) berbanding lurus dengan frekuensi atau energi, karena itu bagian horizontal spektrum infra merah biasanya dinyatakan sebagai jumlah gelombang (ύ) dalam cm-1.
Molekul-molekul poliatom memperlihatkan dua jenis vibrasi molekul: stretching dan binding. Vibrasi ikatan yang melibatkan hidrogen sangat berarti, karena atom-atom dengan massa rendah cenderung lebih mudah bergerak daripada atom dengan massa lebih tinggi. Gambar 2 menunjukkan bentuk-bentuk vibrasi gugus metilen.
Vibrasi stretching :
Gambar 2. Bentuk vibrasi gugus metilen
Makin rumit struktur suatu molekul, semakin banyak bentuk-bentuk vibrasi yang mungkin terjadi. Akibatnya kita akan melihat banyak pita-pita absorpsi yang diperoleh pada spektrum infra merah, bahkan bisa lebih rumit lagi bergantung pada molekul dan kepekaan instrumen.
Hukum Hooke dapat membantu memperkirakan daerah dimana vibrasi terjadi.
Berdasarkan hukum Hooke:
v = jumlah gelombang (cm-1)
c = kecepatan cahaya (cm dt-1)
m1 = massa atom 1 (g)
m2 = massa atom 2 (g)
f = tetpan gaya (dyne cm-1 = g det-1)
Semakin banyak besar tetapan gaya, semakin besar frekuensi vibrasi dan makin besar jarak, energi diantara tingkat-tingkat kuantum vibrasi. Tetapan gaya untuk ikatan tunggal atau rangkap - dua, dan rangkap tiga masing-masing 5x105, 10x105, dan 15x105 dyne cm-1.
Demikian penjelasan mengenai vibrasi molekul. Terima kasih atas waktunya.
No comments:
Post a Comment