TUGAS TERSTUKTUR PART 1



1.     Menurut Louis  de Broglie bahwa elektron mempunyai sifat gelombang sekaligus juga partikel. Jelaskan keterkaitannya dengan teori mekanika kuantum  dan Teori Orbital Molekul?

Jawaban : Pada tahun 1913, Niels Bohr menggunakan teori kuantum untuk menjelaskan spektrum unsur. Berdasarkan pengamatan, unsur-unsur dapat memancarkan spektrum garis dan tiap unsur mempunyai spektrum yang khas.  Menurut Bohr, Spektrum garis menunjukkan elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu. Pada lintasannya elektron dapat beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Oleh karena itu, energi elektron tidak berubah sehingga lintasannya tetap. Elektron  dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah energi yang harganya sama dengan selisih kedua tingkat energi tersebut.
ΔE = Ef – Ei
Keterangan:
ΔE = energi yang menyertai perpindahan elektron
Ef = tingkat energi akhir
Ei = tingkat energi awal
Lalu Hipotesis Louis de Broglie dan azas ketidakpastian dari Heisenberg merupakan dasar dari model Mekanika Kuantum (Gelombang) yang dikemukakan oleh  Erwin Schrodinger Epada tahun1927, yang mengajukan konsep orbital untuk menyatakan kedudukan elektron dalam atom. Orbital menyatakan suatu daerah dimana elektron paling mungkin (peluang terbesar) untuk ditemukan. Schrodinger sependapat dengan Heisenberg bahwa kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti, namun yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada suatu titik pada jarak tertentu dari intinya. Ruangan yang memiliki kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron disebut Orbital. Dalam mekanika kuantum, model orbital atom digambarkan menyerupai “awan”. Beberapa orbital bergabung membentuk kelompok yang disebut Subkulit. Persamaan gelombang ( Ψ= psi) dari Erwin Schrodinger menghasilkan tiga bilangan gelombang (bilangan kuantum) untuk menyatakan kedudukan (tingkat energi, bentuk, serta orientasi) suatu orbital, yaitu: bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m) .
Sifat simetri dan energi relatif orbital atom menentukan bagaimana mereka berinteraksi untuk membentuk orbital molekul. Orbital molekul ini kemudian diisi dengan elektron tersedia sesuai dengan aturan yang sama yang digunakan untuk orbital atom, dan energi total elektron dalam orbital molekul dibandingkan dengan total awal energi elektron dalam orbital atom.
Jika energi total elektron dalam molekul orbital kurang dari dalam orbital atom, molekul stabil dibandingkan dengan atom; jika tidak, molekul tidak stabil dan senyawa tidak terbentuk. Kami akan pertama menggambarkan ikatan (atau kurangnya itu) di sepuluh pertama molekul diatomik homonuclear dan kemudian memperluas pengobatan untuk heteronuklir molekul diatomik dan molekul yang memiliki lebih dari dua atom. Dalam kasus orbital atom, persamaan Schrodinger dapat ia ditulis untuk elektron dalam molekul. Perkiraan solusi untuk persamaan Schrodinger molekul ini dapat dibangun dari kombinasi linear orbital atom (LCAO), yang jumlah dan   perbedaan fungsi gelombang atom. 

2.   Bila absorpsi  sinar UV  oleh ikatan rangkap menghasilkan promosi elektron ke orbital yang berenergi lebih tinggi. Transisi elektron manakah memerlukan energi terkecil bila sikloheksena berpindah ke tingkat tereksitasi ?
Jawaban : Salah satu media yang dapat digunakan untuk mengetahui interaksi molekul terhadap sinar uv adalah dengan menggunakan instrumen spektrofotometer UV-Vis. Adsorpsi cahaya UV-Vis mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi electron dari orbital-orbital ke keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan interaksi berenergi lebih tinggi. Energy yang terserap kemudian terbuang sebagai cahaya atau tersalurkan dalam reaksi kimia. Absorpsi cahaya tampak dan radiasi ultraviolet meningkatkan energy elektronik sebuah molekul, artinya energy yang disumbangkan oleh foton-foton memungkinkan elektron-elektron itu mengatasi kekangan  inti dan pandah ke luar ke orbital baru yang lebih tinggi energinya. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka mengandung electron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasi ke tingkat energy yang lebih tinggi.
Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi electron akan menyerap cahaya pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang menyerap energy lebih sedikit akan menyerap cahaya pada panjang gelombang yang lebih panjang. Senyawa yang menyerap cahaya dalam daerah tampak memiliki elektron yang lebih mudah dipromosikan daripada senyawa yang menyerap cahaya pada gelombang UV yang lebih pendek.

Pemisahan tenaga yang paling tinggi diperoleh bila electron-elektron dalam ikatan tereksitasi yang menimbulkan serapan dalam daerah dari 120-200 nm. Daerah ini dikenal sebagai daerah Ultra Violet (UV) vakum dan relative tidak banyak menimbulkan keterangan. Diatas 200 nm eksitasi electron. Dari orbital-orbital p dan d, dan ikatan phi terutama system konjugasi phi segera dapat diukur, dan spectra yang diperoleh memberikan banyak keterangan.


Pelarut : Sikloheksana
Cuf Off Point (nm) : 210


Sikloheksana adalah sikloalkana dengan rumus molekul C6H12. Pada zat-zat pengabsorbsi ini berkaitan dengan tiga jenis transisi elektron, yaitu elektron-elektron π, σ, dan n, yang meliputi molekul atau ion organik dan sejumlah anorganik.
Bila molekul menyerap sinar ultraviolet terlihat pada tenaga tertentu, maka petama bahwa hanya satu elektron dipromosikan ke tingkat tenaga yang lebih tinggi, dan bahwa elektron-elektron lain tidak terpengaruh. Keadaan yang tereksitasi yang dihasilkan ini mempunyai waktu hidup pendek (sekitar 10-6 hingga 10-9 det) dan sebagai akibat adalah bahwa selama eksitasi elektronik atom-atom dari molekul tidak bergerak (dasar Franck-Condon). Energi yang dimiliki sinar UV mampu menyebabkan perpindahan elektron (promosi elektron) atau yang disebut transisi elektronik.  Transisi elektronik dapat diartikan sebagai perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital yang lain.
Dalam satu molekul terdapat dua jenis orbital yakni Orbital Ikatan (bonding orbital) dan Orbital Anti-ikatan (antibonding orbital). Orbital ikatan di bagi menjadi beberapa jenis yakni orbital ikatan sigma (σ, = ikatan tunggal) dan orbital phi (π, = ikatan rangkap), sedangkan orbital nonikatan berupa elektron bebas yang biasanya dilambangkan dengan n. Orbital nonikatan umumnya terdapat pada molekul-molekul yang mengandung atom nitrogen, oksigen, sulfur dan halogen .

Komentar

  1. Heni Oktaviana3 September 2017 pukul 04.45

    Izin bertanya bagaimana kita melihat pada transisi elektronik inti2 atom dapat dianggap pada posisi yg tepat?
    Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown3 September 2017 pukul 05.20

      Pada transisi elektronik inti-inti atom dapat dianggap berada pada posisi yang tepat. Hal ini dikenal dengan prinsip Franck-Condon. Disamping itu dalam proses transisi ini tidak semua elektron ikatan terpromosikan ke orbital antiikatan.
      Berdasarkan jenis orbital tersebut maka, jenis-jenis transisi elektronik dibedakan menjadi empat macam, yakni:
      1) Transisi σ → σ*
      2) Transisi π → π*
      3) Transisi n → π*
      4) Transisi n → σ*

      Keterangan
      · σ : senyawa-senyawa yang memiliki ikatan tunggal
      · π : senyawa-senyawa yang memiliki ikatan rangkap
      · n menyatakan orbital non-ikatan: untuk senyawa-senyawa yang memiliki elektron bebas.
      · σ* dan π* merupakan orbital yang kosong (tanpa elektron), orbital ini akan terisi elektron ketika telah atau bila terjadi eksitasi elektron atau perpindahan elektron atau promosi elektron dari orbital ikatan.
      Transisi elektronik menimbulkan spektra serapan pada daerah sinar tampak dan ultra violet pada senyawa-senyawa organik. Umumnya dalam molekul poliatomis terutama dalam molekul organik, orbital pengikatan atom bukan pengikatan di isi sehingga transisi elektron dengan panjang gelombang terpanjang melibatkan pengikatan elektron dari orbital molekul tidak terisi yang tertinggi ke orbital molekul tidak terisi yang terendah. Spektrum gelombang elektromagnetik dan transisi elektron adalah perpindahan elektron dari orbit yang satu ke orbit yang lain dengan memancarkan gelombang elektromagnetik. Ketika berpindah dari orbit yang luar ke orbit yang dalam, elektron akan memancarkan energy sebesar E=hf, dengan f adalah frekuensi gelombang yang dipancarkan. Energi yang dimiliki sinar UV mampu menyebabkan perpindahan elektron (promosi elektron) atau yang disebut transisi elektronik. Transisi elektronik dapat diartikan sebagai perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital yang lain. Disebut transisi elektronik karena elektron yang menempati satu orbital dengan energi terendah dapat berpindah ke orbital lain yang memiliki energi lebih tinggi jika menyerap energi, begitupun sebaliknya elektron dapatberpindah dari orbital yang memiliki energi lebih rendah jika melepaskan energi. Energi yang diterima atau diserap berupa radiasi elektromagnetik.Transisi elektronik menimbulkan spektra serapan pada daerah sinar tampak dan ultra violet pada senyawa-senyawa organik. Umumnya dalam molekul poliatomis terutama dalam molekul organik, orbital pengikatan atom bukan pengikatan di isi sehingga transisi elektron dengan panjang gelombang terpanjang melibatkan pengikatan elektron dari orbital molekul tidak terisi yang tertinggi ke orbital molekul tidak terisi yang terendah.

      Hapus
  2. Master of chemistry education3 September 2017 pukul 04.45

    Jelaskan perbedaan antara ikatan phi dan ikatan sigma dan bagaimana cara kerja nya pada ikatan rangkap?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown3 September 2017 pukul 05.17

      Terimakasih wahyu, saya akan mencoba menjawab
      Dalam kimia, ikatan pi (ikatan π) adalah ikatan kimia kovalen yang dua cuping orbital atom yang berlektron tunggal bertumpang tindih dengan dua cuping orbital atom lainnya yang juga berlektron tunggal. Hanya terdapat satu bidang simpul dari orbital yang melewati dua inti atom.
      Huruf Yunani π berasal dari nama orbital p karena simetri orbital ikatan pi adalah sama dengan orbital p ketika dilihat dari sumbu ikatan. Orbital p biasanya terlibat dalam ikatan sejenis ini. Orbital d juga dianggap terlibat dalam ikatan pi, namun tidaklah seperlunya benar, walaupun konsep ikatan orbital d sesuai dengan hipervalensi.
      Ikatan pi biasanya lebih lemah dari ikatan sigma karena rapatan elektronnya lebih jauh dari inti atom yang bermuatan positif, sehingga memerlukan lebih banyak energi. Dari sudut pandang mekanika kuantum, kelemahan ikatan ini dijelaskan oleh ketumpangtindihan yang sangat sedikit di antara orbital p oleh karena orientasinya yang paralel.
      Walaupun ikatan pi lebih lemah dari ikatan sigma, ikatan pi seringkali merupakan komponen dari ikatan rangkap bersamaan dengan ikatan sigma. Kombinasi dari ikatan sigma dan pi lebih kuat dari ikatan pi dan sigma yang berdiri sendiri. Kekuatan ikatan yang bertambah dari ikatan rangkap diindikasikan oleh banyak pengamatan, namun yang paling menonjol adalah kontraksi panjang ikatan. Sebagai contoh, dalam kimia organik, panjang ikat karbon-karbon pada etana adalah 154 pm, etilena 133 pm, dan asetilena 120 pm.

      Hapus
  3. Unknown3 September 2017 pukul 04.46

    Malam..
    Berikan Contoh Dalam satu molekul terdapat dua jenis orbital yakni Orbital Ikatan (bonding orbital) dan Orbital Anti-ikatan (antibonding orbital) ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown3 September 2017 pukul 05.10

      Orbital molekul ikatan (bonding molecular orbital) memiliki energi yang lebih rendah dan kestabilan yang lebih besar dibandingkan dengan orbital atom pembentuknya. Orbital molekul antiikatan (antibonding molecular orbital) memiliki energi yang lebih tinggi dan kestabilan yang lebih rendah dibandingkan dengan orbital-orbital atom pembentuknya.

      Hapus
  4. shinthari3 September 2017 pukul 04.48

    jawaban anda sudah baik,, namun saya kurang mengerti tentang energi yang dimiliki dalam sinar UV,, jadi saya ingin bertanya apa yang dapat disebabkan dari Energi yang dimiliki oleh sinar UV.. jika bisa sertakan contohnya
    terima kasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown3 September 2017 pukul 05.07

      Hai shinthari, saya akan mencoba menjawab
      Energy yang terserap kemudian terbuang sebagai cahaya atau tersalurkan dalam reaksi kimia. Absorpsi cahaya tampak dan radiasi ultraviolet meningkatkan energy elektronik sebuah molekul, artinya energy yang disumbangkan oleh foton-foton memungkinkan elektron-elektron itu mengatasi kekangan inti dan pandah ke luar ke orbital baru yang lebih tinggi energinya. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka mengandung electron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasi ke tingkat energy yang lebih tinggi.

      Hapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

ISOMER STRUKTUR SENYAWA HIDROKARBON DAN SISTEM NOMENKLATUR

Gambar
ISOMER STRUKTUR SENYAWA HIDROKARBON DAN SISTEM NOMENKLATUR A.    Sistem Nomenklatur Ketika banyak senyawa yang ditemukan atau yang disintesis (sekarang senyawa organik lebih dari dua juta jenis) terasa makin sukar memberi nama senyawa organik dengan nama trivial. Untuk mengatasi hal tersebut, pada tahun 1892 di jenewa para ahli kimia membuat suatu peraturan untuk tata nama kimia organik. Nama-nama itu disebut nama sistematik. Sistem yang dikembangkan itu disebut sistem nomenklatur IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) suatu perkumpulan para ahli kimia yang bertugas memperbarui dan memperbaiki sistem ini secara berkala. Rumus =          Awalan(Prefix) + Induk(Parent) + Akhiran(sufix) - Parent: rantai karbon terpanjang (rantai induk) - Prefix: cabang - Suffix: gugus fungsional (-ana,-ena,-una) B.    Isomer Structural Isomer adalah molekul yang memiliki rumus molekul sama, tetapi memiliki pengaturan yang berbeda dari...
Baca selengkapnya

ATOM DAN MOLEKUL DALAM KIMIA ORGANIK

Gambar
A. Struktur elektron dari atom Dalam  Kimia Organik  ada 4 unsur yang harus dimengerti atau dipahami diantaranaya adalah C (carbon), H (Hidrogen), O (Oksigen) dan N (Nitrogen). Keempat unsur ini ada di kedua periode pertama dari susunan dan elektronnya terdapat dalam dua kulit elektron yang paling dekat dengan inti. Setiap kulit elektron berhubungan dengan sejumlah energi tertentu. Elektron yang paling dekat dengan inti lebih tertarik oleh proton dalam inti daripada elektron yang lebih jauh kedudukannya. Karena itu, semakin dekat elektron terdapat ke inti, semakin rendah energinya, dan elektron ini sukar berpindah dalam reaksi kimia. Kulit elektron yang terdekat ke inti adalah kulit yang terendah energinya, dan elektron dalam kulit ini dikatakan berada pada tingkatan energi pertama. Elektron dalam kulit kedua, yaitupada tingkat energi kedua mempunyai energi yang lebih tinggi daripada elektron dalam tingkat pertama, dan elektron dalam tingkat ketiga atau pada tingkat energi...
Baca selengkapnya

ORBITAL DAN PERANANNYA DALAM IKATAN KOVALEN

Gambar
      A. Sifat Gelombang Gelombang adalah gejala rambatan dari suatu getaran atau usikan. Gelombang akan terus terjadi apabila sumber getaran ini bergetar terus menerus. Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya. Contoh sederhana gelombang, apabila kita mengikatkan satu ujung tali ke tiang, dan satu ujung talinya lagi digoyangkan, maka akan terbentuk banyak bukit dan lembah di tali yang digoyangkan tadi, inilah yang disebut gelombang. Adapun sifat-sifat gelombang ialah: 1.       Dipantulkan (Refleksi) Tentunya sahabat sudah sangat mengerti tentang pemantulan ini, jadi secara garis besar saya rasa kita sudah sepaham. Dalam pemantulan gelombang berlaku hukum pemantulan gelombang, yaitu : §   Besar sudut datangnya gelombang sama dengan sudut pantul gelombang. §   Gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. 2.       Dibiaskan (Refraksi) Pembiasa...
Baca selengkapnya