spektroskopi

Spektroskopi adalah ilmu yang berhubungan dengan absorbsi, emisi, dan pengahamburan radiasi elektromagnetik oleh materi (atom atau molekul).

Spektroskopi adalah hasil interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan materi.

Spektrometri adalah metode analisis berdasarkan pada pengukuran spektra.

Spektrofotometri adalah cabang spektrometri yang meliputi pengukuran resapan karena spesies kimia dari intreraksi dengan radiasi elektroagnetik pada panjang gelombang yang sempit hampir mendekati sinar monokromatis dan detektor fotoelektrik.

Sinar monokromatis adalah sinar tunggal atau sinar dengan pita panjang gelombang yang sempit.

ATOM DAN MOLEKUL

Atom dan molekul mempunyai energi diskret yaitu energi yang besarnya tertentu.
Energi pada atom dan molekul bertingkat-tingkat ada 4 macam energi yang tingkatannya berbeda.
1. Energi transisional yaitu energi kinetik yang dimiliki atom dan molekul untuk bergerak dari satu tempat ke tempat yang lain.
2. Energi rotasional yaitu energi kinetik yang dimiliki molekul karena putarannya mengelilingi sumbu lewat pusat gravitasinya.
3. Energi vibrasional yaitu energi kinetik dan energi potensial yang dimiliki molekul untuk gerakan vibrasional. Misalkan saja atom dalam molekul dapat dianggap sebagai titik massa yang saling dihubungkan dengan ikatan seperti pegas sehingga terjadi gerakan vibrasional.
4. Energi kinetik yaitu energi yang dimiliki atom dan molekul yang disebabkan oleh energi kinetik dan potensial elektron. Denagn catatan; energi kinetik elektron disebabkan karena gerakannya; energi potensial elektron disebabkan karena interaksi elektron dengan elektron; elektron dengan inti atom.

TEORI MEDAN KRISTAL

Ada baiknya kita tahu dulu tentang ikatan ion/gaya elektrostatik yaitu ikatan antara atom pusat dan ligan.

Ion pusat mempunyai ligan.
Ion pusat mempunyai elektron ion pusat (elektron d).

Bagaimana pengaruh ligan disekitar ion pusat terhadap energi orbital d?

Dalam ion bebes kelima orbital d bersifat degenerate, artinya mempunyai energi yang sama. Jika ada ligan disekitar ion pusat maka orbital d tidak lagi degenerate tetapi terpecah-pecah manjadi beberapa orbital dengan energi yang berbeda-beda (mengalami splitting).


SPLITTING disebabkan oleh:
1. Medan listrik ligan. Ligan biasanya berupa ion-ion negatif (F-, CN-) atau molekul-molekul yang polar yang muatan negatifnya mengarah ion pusat, akan menghasilkan medan listrik yang akan menolak elektron d sehingga akan menghasilkan splitting.
2. Letak ligan terhadap ion pusat. Bentuk molekul dari kompleks sangat mempengaruhi hasil splitting orbital d.


MEDAN OKTAHEDAL

Orbital dx2, dy2, dan dz2 terdapat pada sumbu x, y, z.
Orbital d-xy, d-xz, dan d-yz terdapat pada diantara sumbu x,y,dan z.

Ligan sendiri terdapat pada sumbu x,y, dan z.

Oleh karena itu orbital-orbital d-xy, d-xz, dan d-yz mempunyai energi level yang lebih rendah.
Dan orbital dx, dy, dan dz mempunyai energi yang lebih besar karena orbital-orbital ini paling dipengaruhi oleh ligan.

MEDAN TETRAHEDRAL

Keempat ligannya terletak pada sudut kubus sehingga orbital d-xy, d-xz, dan d-yz letaknya lebih dekat ke ligan sehingga energinya lebih besar daripada orbital dx2, dy2, dan dz2.

MEDAN SEGIEMPAT PLANAR

1. Keempat ligan berhadapan langsung dengan d x2-y2 akibatnya tingkat energi naik.
2. Orbital d xy terletak sebidang dengan ligan sehingga tingkat energinya naik (tetapi lebih kecil dari d x2-y2).
3. Orbital lainnya juga mengalami perubahan tetapi tidak dapat diramalkan. Yang pasti d xy dan d xz tetap sama (degenerate).


IKATAN DALAM ION KOMPLEKS

Dalam ion kompleks ligan terikat pada atom logam melalui ikatan kovalen koordinasi. Ikatan kovalen dapat terjadi karena hasi overlap dua orbital atom.

Pada ikatan kompleks, overlap orbital ligan yang mempunyai elektron bebas dengan orbital kation logam yang kosong.

Berdasarkan pada kekuatan medan yang ditimbulkan, ligan dapat dibedakan atas:
1. Yang medannya kuat : CO > CN- > NO2 > NH3 > SCN.
2. Yang medannya lemah: H2O > C2O42- > -OH > F- > Cl- > Br- > I-

Pengaruh ligan yang medannya kuat yaitu kation yang elektronnya tidak berpasangan berubah menjadi bebrpasangan.

Pengaruh ligan yang medannya lemah yaitu tidak ada.

Contoh: pembentukan kompleks atom Ni (Z= 28).
Konfigurasi elektron : 1s2 2s2