Kimia Analitik 2 PENGANTAR SPEKTROSKOPI

1. Kimia Analitik 2PENGANTAR SPEKTROSKOPI Sonny Widiarto Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung

2. Bahan Pelajaran / Silabus • Kolorimetri dan Spektroskopi • Radiasi elektomagnetik • Sifat cahaya (sebagai gelombang - partikel) • Absorpsi dan emisi • Aspek kuantitatif (hukum Beer) • Instrumen • Spektrofotometri UV-Vis, IR dan serapan atom (AAS)

3. Pustaka / referensi • Harvey ch. 10 • Skoog ch. 24 dan 25 (26-28) • Pecsok ch. 8, 9, 10 (11-13)

4. Kolorimetri dan Spektroskopi

6. Radiasi Elektomagnetik • Radiasi elektomagnetik merupakan kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain

7. Dualisme Gelombang-Partikel • Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi tersebut merupakan sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel"

8. Sifat gelombang • Electromagnetic radiation moves in waves

12. Sifat partikel

15. Interaksi Radiasi dan Materi Spektroskopi

16. SpektrumElektromagnetik

17. SpektrumElektromagnetik

19. Warna dan Panjang gelombang Visible Light

20. Colorimetry? • The solutions of many compounds have characteristic colors. • The intensity of such a color is proportional to the concentration of the compound.

21. Spectroscopy and Spectrophotometry?? • Light can either be transmitted or absorbed by dissolved substances • Presence & concentration of dissolved substances is analyzed by passing light through the sample • Spectroscopes measure electromagnetic emission • Spectrophotometers measure electromagnetic absorption

22. Jenis – jenis Analytical Spectroscopy • Absorption • Fluoresence and Phosphoresence • Emission (atomic with flames, arcs, sparks, and palsmas) • Chemilumenesence and Biolumenesence • Reflection

23. Absorpsi Cahaya • White light • All colors • Polychromatic light

24. Monochromatic light • Light of one color Red light is absorbed by the green solution

25. The Spectrophotometer

26. Definitions & Symbols • Intensity (I) • Transmittance (T) • It’s also referred to as %T or T x 100 • T = I/Io • Where Io is the intensity of the blank

27. Graphical Relationship • % transmission and % absorption are not linearly related to concentration • For a graph to be useful, a straight line is needed • ABSORBANCE = log(1/T) = -log(T)

28. Hukum Absorpsi /Hukum Beer / Hukum Beer-Lambert • The intensity of a ray of monochromatic light decreases exponentially as the concentration of the absorbing medium increases. • More dissolved substance = more absorption and less transmittance

31. Pengukuran Transmitansi / Absorbansi

38. Spektra lebih dari satu komponen

39. Contoh: Titanium dan vanadium membentuk kompleks berwarna dengan hidrogen peroksida. Dua larutan terpisah yang mengandung 5,00 mg dari kedua logam ini ditambahkan dengan asam perklorat dan hidrogen peroksida dan dilarutkan hingga 100 mL. Larutan ketiga dibuat dengan melarutkan 1,00 g suatu alloy (campuran logam) yang hanya mengandung Ti dan V saja kemudian diperlakukan sama dengan larutan standar. Absorbansi dari ketiga larutan diukur pada panjang gelombang 410 dan 460 nm. Lebar sel 1 cm, hitunglah % V dan % Ti

40. Contoh: Titanium dan vanadium membentuk kompleks berwarna dengan hidrogen peroksida. Dua larutan terpisah yang mengandung 5,00 mg dari kedua logam ini ditambahkan dengan asam perklorat dan hidrogen peroksida dan dilarutkan hingga 100 mL. Larutan ketiga dibuat dengan melarutkan 1,00 g suatu alloy (campuran logam) yang hanya mengandung Ti dan V saja kemudian diperlakukan sama dengan larutan standar. Absorbansi dari ketiga larutan diukur pada panjang gelombang 410 dan 460 nm. Lebar sel 1 cm, hitunglah % V dan % Ti

44. Penyimpangan Hukum Beer • Penyimpangan Riil merupakan keterbatasan dari Hk Beer itu sendiri, dimana Hk tersebut hanya berlaku pada keadaan larutan encer <0,01M • Penyimpangan instrumen Beer’s law strictly applies only when measurements are made with monochromaticsource radiation. In practice, polychromatic sources that have a continuous distributionof wavelengths are used in conjunction with a grating or a filter to isolate anearly symmetric band of wavelengths surrounding the wavelength to be employed

45. Penyimpangan kimia Polychromatic Radiation deviations from Beer’s law appear when the absorbingspecies undergoes association, dissociation, or reaction with the solvent to giveproducts that absorb differently from the analyte. • Penyimpangan kimia (Stray radiation), commonly called stray light, is defined as radiation from theinstrument that is outside the nominal wavelength band chosen for the determination.This stray radiation often is the result of scattering and reflection offthe surfaces of gratings, lenses or mirrors, filters, and windows • Mismatched Cells deviation from adherence to Beer’s law is caused by mismatched cells. If the cells holding the analyte and blank solutionsare not of equal path length and equivalent in optical characteristics

46. Pengukuran foton sebagai Sinyal Spektroskopi hanya dimungkinkan jika interaksi foton dengan sample menghasilkan suatu perubahan (energi, kecepatan, amplitudo, frekuensi, sudut fasa, polarisasi atau arah perambatan)

49. Absorpsi