kimia bahan alam dalam perspektif perkembangn abad

PENENTUAN STRUKTUR KIMIA
ORGANIK
METODE ISOLASI DAN
IDENTIFIKASI STRUKTUR
SENYAWA ORGANIK
Referensi
 YANA MAOLANA SYAH, ITB Seminar Nasional
Kimia Dan Pembelajarannya (SNKP) 2014
Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Negeri Malang 06 September
2014
 Sri Atun Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA,
Universitas Negeri Yogyakarta Email :
[email protected]
 Sudjadi, Drs., (1986), "Metode Pemisahan",
UGM Press, Yogyakarta
 Alauddin: Makassar. 24-26.Stahl, Egon.
1985.Analisis Obat Secara Kromatografi dan
MikroskopiITB: Bandung. 3-5
Pendahuluan
 Struktur molekul suatu zat atau senyawa (kimia) memegang
peranan yang sangat penting dan dan sangat menentukan,
karena sifat-sifat fisika dan kimia pada akhirnya harus dapat
dijelaskan atas dasar struktur molekul-molekul yang
membentuk zat tersebut
 Pengembangan teori struktur atom dan molekul juga
merupakan implikasi dari penerimaan teori Dalton di awal
abad 18, terutama yang dilakukan oleh para ahli fisika, yang
puncaknya adalah teori atom dan struktur molekul
berdasarkan teori mekanika kuantum pada kurun waktu
pertengahan abad-19.
 Karena struktur atom dan molekul merupakan objek teoritis,
masalah terberat yang dihadapi oleh para ilmuwan kimia
adalah mencari pendekatan-pendekatan (metodologi) dalam
menentukan struktur molekul. Sesulit apakah menentukan
struktur molekul?
 Untuk memulai mencari jawaban kepada pertanyaan
tersebut, marilah kita berpaling kepada objek senyawasenyawa organik alam

Asam klorogenat
Flavonoid Flavin
Alkaloid Serpentin
Metode Isolasi Senyawa Organik
 Ektraksi ( maserasi ,perkolasi, ekstraksi panas, soxhletasi )
 Partisi ( Ekstraksi Pelarut )
 Kromatografi
 KLT ( Kromatografi Lapis Tipis )
 KVC ( Kromatografi Vakum Cair )
 KKG ( Kromatografi kolom grafitasi )
 HPLC ( Hight Ferformace Lequide Chromatography )
 GLC ( Gas Lequide Chromatography )
 Spektrofotometri
 Spektrofotometer UV , IR , NMR , GCMS
Ekstraksi (Pengertian, Prinsip Kerja,
jenis-jenis Ekstraksi )
BAGIAN
FITOKIMIA
Pengertiaan
 Ekstraksi adalah penyarian zat-zat aktif
dari bagian tanaman obat. Adapun
tujuan dari ekstraksi yaitu untuk menarik
komponen kimia yang terdapat dalam
simplisia.
Tujuan Ekstraksi
Tujuan ekstraksi adalah untuk menarik
semua komponen kimia yang terdapat
dalam simplisia.
 Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan
massa komponen zat padat ke dalam
pelarut dimana perpindahan mulai terjadi
pada lapisan antar muka,
 kemudian berdifusi masuk kedalam
pelarut
Secara umum, terdapat empat
situasi dalam menentukan tujuan
ekstraksi:.
1. Senyawa kimia telah diketahui
identitasnya untuk diekstraksi dari
organisme.
Dalam kasus ini, prosedur yang telah dipublikasi
kan dapat diikuti dan dibuat modifikasi yang
sesuai untuk mengembangkan proses atau
menyesuaikan dengan kebutuhan pemakai
2.
Bahan diperiksa untuk menemukan
kelompok senyawa kimia tertentu,
misalnya alkaloid, flavanoid atau saponin,
meskipun struktur kimia sebetulnya dari
senyawa ini bahkan keberadaannya belum
diketahui. Dalam situasi seperti ini, metode
umum yang dapat digunakan untuk senyawa
kimia yang diminati dapat diperoleh dari
pustaka. Hal ini diikuti dengan uji kimia atau
kromatografik yang sesuai untuk kelompok
senyawa kimia tertentu
3. Organisme
(tanaman atau hewan)
digunakan dalam pengobatan
tradisional,
 Biasanya dibuat dengan cara, misalnya
Tradisional Chinese medicine (TCM) seringkali
membutuhkan herba yang dididihkan dalam
air dan dilarutkan dalam air untuk diberikan
sebagai obat.
 Proses ini harus ditiru semirip mungkin jika
ekstrak akan diteliti melalui kajian ilmiah
biologi atau kimia lebih lanjut, khususnya jika
tujuannya untuk memvalidasi penggunaan
obat tradisional
.4. Sifat
senyawa yang akan diisolasi belum
ditentukan sebelumnya dengan cara
apapun.
Situasi ini (utamanya dalam program
skrining) dapat timbul jika tujuannya adalah
untuk menguji organisme, baik yang dipilih
secara acak atau didasarkan pada
penggunaan tradisional untuk mengetahui
adanya senyawa dengan aktivitas biologi
khusus.
Catatan
Proses pengekstraksian komponen kimia
dalam sel tanaman
 yaitu pelarut organik akan menembus dinding
sel dan masuk ke dalam rongga sel yang
mengandung zat aktif, zat aktif akan larut
dalam pelarut organik di luar sel,
 maka larutan terpekat akan berdifusi keluar
sel dan proses ini akan berulang terus sampai
terjadi keseimbangan antara konsentrasi
cairan zat aktif di dalam dan di luar sel.
Prinsip ekstraksi
Prinsip Maserasi
 Penyarian zat aktif yang dilakukan dengan cara
merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari
yang sesuai selama tiga hari pada temperatur
kamar terlindung dari cahaya, cairan penyari akan
masuk kedalam sel melewati dinding sel.
 Isi sel akan larut karena adanya perbedaan
konsentrasi antara larutan didalam sel dengan di
luar sel.
 Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak
keluar dan diganti olehcairan penyari dengan
konsentrasi rendah ( proses difusi ).
Alat Maserasi
sederhana
Alat Maserasi
dilengkapi pengaduk
 Peristiwa tersebut berulang sampai
terjadikeseimbangan konsentrasi antara larutan
di luar sel dan di dalam sel.
 Selama proses maserasi dilakukan pengadukan
dan penggantian cairan penyari setiap hari.
 Endapan yang diperoleh dipisahkan dan
filtratnya dipekatkan.
Prinsip Perkolasi
 Penyarian zat aktif yang dilakukan dengan cara
serbuk simplisia dimaserasi selama 3 jam,
 kemudian simplisia dipindahkan ke dalam bejana
silinder yang bagian bawahnya diberi sekat berpori,
 cairan penyari dialirkan dari atas ke bawah
melalui simplisia tersebut, cairan penyari akan
melarutkan zat aktif dalamsel-sel simplisia yang
dilalui sampai keadan jenuh.
 Gerakan ke bawah disebabkan oleh karena
gravitasi,kohesi, dan berat cairan di atas dikurangi
gaya kapiler yang menahan gerakan ke bawah.
 Perkolat yangdiperoleh dikumpulkan, lalu
dipekatkan.
alat perkolasi
Prinsip Soxhletasi
 Penarikan komponen kimia yang dilakukan
dengan cara serbuk simplisia ditempatkan
dalamklonsong yang telah dilapisi kertas saring
sedemikian rupa,
 cairan penyari dipanaskan dalam labu alas bulat
sehingga menguap dan dikondensasikan
oleh kondensor bola menjadi molekul-molekul
cairan penyari yang jatuh ke dalam klonsong
menyari zat aktif di dalam simplisia dan jika
cairan penyari telahmencapai permukaan sifon,
 seluruh cairan akan turun kembali ke labu alas
bulat melalui pipa kapilerhingga terjadi sirkulasi.
ALAT SOXHLETASI
 Ekstraksi sempurna ditandai bila cairan di sifon tidak
berwarna, tidak tampaknoda jika di KLT, atau
sirkulasi telah mencapai 20-25 kali. Ekstrak yang
diperoleh dikumpulkan dandipekatkan.
Prinsip Refluks
 Penarikan komponen kimia yang dilakukan dengan
cara sampel dimasukkan ke dalam labu alas
bulat bersama-sama dengan cairan penyari lalu
dipanaskan,
 uap-uap cairan penyari terkondensasi pada
kondensor bola menjadi molekul-molekul cairan
penyari yang akan turun kembali menuju labu alas
bulat,
ALAT REFLUKS
 akan menyari kembali sampel yang berada pada
labu alas bulat, demikian seterusnya berlangsung
secara berkesinambungan sampai penyarian
sempurna,
 penggantian pelarut dilakukan sebanyak 3 kali setiap
3-4 jam.
 Filtrat yang diperoleh dikumpulkan dan dipekatkan.
Prinsip Destilasi Uap Air
 Penyarian minyak menguap dengan cara
simplisia dan air ditempatkan dalam labu
berbeda.
 Airdipanaskan dan akan menguap, uap air akan
masuk ke dalam labu sampel sambil
mengekstraksi minyakmenguap yang terdapat
dalam simplisia,
 uap air dan minyak menguap yang telah
terekstraksi menuju kondensor dan akan
terkondensasi, lalu akan melewati pipa alonga,
campuran air dan minyak menguap akan masuk
ke dalam corong pisah, dan akan memisah antara
air dan minyak atsiri.
Prinsip Rotavapor
 Proses pemisahan ekstrak dari cairan penyarinya
dengan pemanasan yang dipercepat oleh putaran
dari labu alas bulat,
 cairan penyari dapat menguap 5-10º C di bawah titik
didih pelarutnya disebabkanoleh karena adanya
penurunan tekanan.
 Dengan bantuan pompa vakum, uap larutan penyari
akanmenguap naik ke kondensor dan mengalami
kondensasi menjadi molekul-molekul cairan pelarut
murni yang ditampung dalam labu alas bulat
penampung.
Prinsip Ekstraksi Cair-Cair
Ekstraksi cair-cair (corong pisah) merupakan
pemisahan komponen kimia di antara 2 fase
pelarutyang tidak saling bercampur
 di mana sebagian komponen larut pada fase
pertama dan sebagian larut padafase kedua,
 lalu kedua fase yang mengandung zat terdispersi
dikocok,
 lalu didiamkan sampai terjadi pemisahan sempurna
dan terbentuk dua lapisan fase cair, dan komponen
kimia akan terpisah ke dalamkedua fase tersebut
sesuai dengan tingkat kepolarannya dengan
perbandingan konsentrasi yang tetap.

Prinsip Kromatografi Lapis Tipis
 Pemisahan komponen kimia berdasarkan prinsip
adsorbsi dan partisi, yang ditentukan oleh fase
diam(adsorben) dan fase gerak (eluen),
 komponen kimia bergerak naik mengikuti fase
gerak karena daya serap adsorben terhadap
komponen-komponen kimia tidak sama sehingga
komponen kimia dapat bergerak dengan
kecepatan yang berbeda berdasarkan tingkat
kepolarannya, hal inilah yang menyebabkan
terjadinya pemisahan
Prinsip Penampakan Noda
a. Pada UV 254 nm
 Pada UV 254 nm, lempeng akan berflouresensi
sedangkan sampel akan tampak berwarna gelap.
 Penampakan noda pada lampu UV 254 nm adalah
karena adanya daya interaksi antara sinar UV
dengan indikator fluoresensi yang terdapat pada
lempeng.
 Fluoresensi cahaya yang tampak merupakan emisi
cahaya yang dipancarkan oleh komponen tersebut
ketika elektron yang tereksitasi dari tingkat energi
dasar ke tingkat energi yang lebih tinggi kemudian
kembali ke keadaan semula sambil melepaskan
energi
b. Pada UV 366 nm
 Pada UV 366 nm noda akan berflouresensi dan
lempeng akan berwarna gelap.
 Penampakan noda pada lampu UV 366 nm adalah
karena adanya daya interaksi antara sinar UV
dengan gugus kromofor yang terikat oleh
auksokrom yang ada pada noda tersebut.
 Fluoresensi cahaya yang tampak merupakan emisi
cahaya yang dipancarkan oleh komponen tersebut
ketika elektron yang tereksitasi dari tingkat energi
dasar ke tingkat energi yang lebih tinggi kemudian
kembali ke keadaan semula sambil
melepaskanenergi.
 Sehingga noda yang tampak pada lampu UV 366
terlihat terang karena silika gel yang
digunakantidak berfluororesensi pada sinar
UV 366 nm.
c. Pereaksi Semprot H2SO4 10%

Prinsip penampakan noda pereaksi semprot
H2SO410% adalah berdasarkan kemampuan
asam sulfat yang bersifat reduktor dalam
merusak gugus kromofor dari zat aktif
simplisia sehingga panjanggelombangnya
akan bergeser ke arah yang lebih panjang (UV
menjadi VIS) sehingga noda menjadi tampak
oleh mata.
Kromatografi
Pendahuluan
 Kromatografi adalah suatu teknik
pemisahan molekul berdasarkan perbedaan pola
pergerakan antara fase gerak dan fase diam
 untuk memisahkan komponen (berupa molekul)
yang berada pada larutan.[1] Molekul yang terlarut
dalam fase gerak, akan melewati kolom yang
merupakan fase diam.[1]
 Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan
kolom akan cenderung bergerak lebih lambat
dibanding molekul yang berikatan lemah.[2]
 Dengan ini, berbagai macam tipe molekul dapat
dipisahkan berdasarkan pergerakan pada kolom.[2]
 Beberapa alat-alat analitik dapat
digabungkan dengan metode pemisahan
seperti:
1. GC-MS dan LC-MS,
2. Fourier-transform infrared
spectroscopy(GC-FTIR),
3. UV-VIS
4. (HPLC-UV-VIS).
Jenis Kromatografi
Kromatografi Cair
(Liquid Chromatography)
 Kromatografi cair merupakan teknik
yang tepat untuk
memisahkan ion atau molekul yang
terlarut dalam suatu larutan
Kromatografi fase terbalik (Reverse phase
chromatography)
 Reverse phase chromatography merupakan
alat analitikal yang kuat dengan
memadukan sifat hidrofobik serta
rendahnya polaritas fase stasioner yang
terikat secara kimia pada padatan inert
seperti silika.
 Metode ini biasa digunakan untuk proses
ekstraksi dan pemisahan senyawa yang
tidak mudah menguap (non-volatile).
Kromatografi cair kinerja tinggi,
KCKT (High performance liquid
chromatography, HPLC)
 High performance liquid chromatography (HPLC)
mempunyai prinsip yang mirip dengan reverse
phase.
 Hanya saja dalam metode ini, digunakan tekanan
dan kecepatan yang tinggi.
 Kolom yang digunakan dalam HPLC lebih
pendek dan berdiameter kecil, namun dapat
menghasilkan beberapa tingkatan equilibrium
dalam jumlah besar.
Kromatografi Pertukaran Ion (IonExchange Chromatography)
 Kromatografi pertukaran ion (ion-exchange
chromatography) biasa digunakan untuk
pemurnian materi biologis, seperti asam
amino, peptida, protein.
 Metode ini dapat dilakukan dalam dua tipe, yaitu
dalam kolom maupun ruang datar (planar).
 Terdapat dua tipe pertukaran ion, yaitu
pertukaran kation (cation exchange) dan
pertukaran anion (anion exchange).[6] Pada
pertukaran kation,
Kromatografi Kolom
 Kolom kromatografi adalah metode kromatografi
klasik yang sampai saat ini penggunaannya masih
banyak digunakan. Kolom kromatografi digunakan
untuk memisahkan senyawa-senyawa dalam jumlah
banyak. Prinsip dari kromatografi kolom adalah
adsorbsi dan partisi.
Kromatografi Vakum Cair
 Kromatografi Suction Column atau Kromatografi
Cair Vakum adalah bentuk kromatografi kolom
yang khususnya berguna untuk fraksinasi kasar
yang cepat terhadap suatu ekstrak.
 Kolom dapat berupa kolom dengan adsorben
grade-KLT normal atau fase-terbalik ini
relatif bermutu dan fase gerak terhisap dengan
adanya penurunan tekanan.
 Fraksi biasanya dikoleksi dengan alikuot eluen
dengan satu kepolaran.
 Alikuot eluen selanjutnya dapat dirancang untuk
menghasilkan elusi gradient bertahap
 Dalam perkembangan selanjutnya metode KLT tidak
hanya digunakan untuk mengidentifikasi noda akan
tetapi juga untuk mengisolasi ekstrak,
 metode ini kemudian dikenal sebagai KLT preparatif.
 Metode ini merupakan salah satu metode yang paling
sederhana dan murah untuk mengisolasi komponen
kimia dari suatu bahan alam.
 Prinsip kerjanya yaitu adsorpsi dan partisi, dengan
menggunakan lempeng yang besar (20 X 20).
ANALISIS FISIKOKIMIA
SPEKTROFOTOMETR UV
2. SPEKTROFOTOMETR IR
3. NMR
4. GC-MS
1.
Analisis Struktur secara
Spektroskopi Ultra Violet
SPEKTROSKOPI
Analisis Fisikokimia yang membahas Interaksi
Radiasi Elektromagnetik dengan Atom atau Molekul
Interaksi REM dengan Atom/Molekul :
1. Hamburan ( scattering )
2.
Absorpsi ( absorption )
3.
Emisi ( Emision )

Spektrofotometer (Instrument = alat)

Spektrofotometri (Metode)

Spektrometri
20.000 m
LONG WAVE
MEDIUM WAVE
RADIO WAVE
SHORT WAVE
5 mm
MICRO WAVE
FAR INFRARED
HEAT RAYS
0,7  = 700 m = 700 nm
NEAR INFRARED
VISIBLE RAYS
400 nm
200 nm
500 Ao
INFRARED RAYS
NEAR ULTRAVIOLET
FAR ULTRAVIOLET =
VACUM UV
ULTRAVIOLETS
X RAYS
0,05 Ao
Y RAYS
> ENERGI
COSMIC RAYS
Hubungan Warna dengan Panjang Gelombang
400
ultra violet
450
violet
biru
500
biru kehijauan
hijau kebiruan
hijau
550
hijau kekuningan
600
kuning
Jingga
650
merah
700
Ungu Kemerahan
SPEKTRA ULTRA VIOLET (UV)
 Panjang Gelombang Radiasi Elektro Magnetik (REM) UV
dan NAMPAK jauh lebih pendek dari pada INFRA
MERAH
 ULTRA VIOLET
100 – 400 nm
(190 – 400 nm)
 SINAR NAMPAK
400 – 750 nm
 INFRA MERAH
ENERGI RADIASI RENDAH
 Absorpsi Radiasi Infra Merah Oleh suatu molekul
mengakibatkan naiknya Vibrasi Ikatan-ikatan Kovalen .
Transisi molekul dari keadaan dasar ke suatu keadaan
vibrasi tereksitasi yang memerlukan energi 2 – 15
kkal/mol.
 Radiasi Ultra Violet dan Sinar Nampak berenergi
lebih tinggi dari pada radiasi Infra Merah
 Absorpsi UV/Nampak akan mengakibatkan
terjadinya Transisi Elektronik
 Promosi elektron-elektron dari orbital dasar ,
berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi
yang memiliki energi lebih tinggi
 Transisi memerlukan 40 – 300 kkal/mol.
 Energi yang terserap selanjutnya terbuang
sebagai kalor , sebagai cahaya ( nampak ) atau
tersalurkan dalam reaksi Kimia ( Isomerisasi ,
Reaksi Radikal Bebas)
TRANSISI ELEKTRONIK
EXCITED
STATE
GROUND
STATE
 Panjang Gelombang Radiasi UV atau SINAR NAMPAK
Tergantung pada kemudahan promosi Elektron
 Molekul yang memerlukan lebih banyak energi pada
promosi elektronnya akan menyerap panjang
gelombang yang lebih pendek
 Molekul yang memerlukan lebih sedikit energi pada
promosi elektronnya akan menyeram panjang
gelombang yang lebih panjang.
 Senyawa yang menyerap cahaya daerah Sinar
Nampak ( senyawa berwarna ) mempunyai elektron
yang lebih mudah dipromosikan ( Energi lebih rendah )
dari pada senyawa yang menyerap cahaya pada sinar
UV

MOLEKUL HANYA AKAN BERINTERAKSI DENGAN
RADIASI YANG ENERGINYA SESUAI

JENIS ENERGI RADIASI YANG BERINTERAKSI
DENGAN MOLEKUL :
1. ENERGI ELEKTRONIK (Ee)
2. ENERGI VIBRASI (Ev) ;
3. ENERGI TRANSLASI (Et)
4. ENERGI ROTASI (Er)
Ee > Ev > Et > Er
INSTRUMENTASI SPEKTROFOTOMETER ULTRA VIOLET/NAMPAK
Absorpsi sampel oleh gelombang elektronik
 Absorpsi Radiasi oleh suatu sampel ditentukan pada
pelbagai Panjang Gelombang dan dialirkan oleh suatu
perekam untuk menghasilkan Spektrum
 Karena Absorpsi energi oleh suatu molekul
terkuantitasi, maka absorpsi untuk transisi elektron
seharusnya nampak pada panjang gelombang diskrit
sebagai suatu spektrum garis atau peak ( puncak )
yang tajam.
 Ternyata tidak demikian. Sepektrum UV maupun
Spektrum NAMPAK terdiri dari pita absorbsi lebar
pada daerah panjang gelombang yang lebar
E
E
A
1/E
E
E
A
1/E  
Spektrum ultraviolet Mesitil oksida 9,2 x 10-5 M, sel 1,0-cm
1,5
mak = 232 nm
O
1,2
ABSORBNS
(CH2)2C=CHCCH3
1,0
0,5
0
200
250
300
PANJANG GELOMBANG
350
400 nm
 Hal ini disebabkan oaleh terbaginya keadaan Dasar dan
Keadaan Tereksitasi sebuah molekul dalam subtingkat
subtingkat ROTASI dan VIBRASI
 TRANSISI ELEKTRON dapat terjadi dari SUB TINGKAT apa
saja , dari keadaan dasar KE SUB TINGKAT apa saja ke
KEADAAN TEREKSITASI.
 Karena pelbagai transisi ini berbeda energi sedikit sekali ,
maka PANJANG GELOMBANG ABSORPSINYA juga berbeda
sedikit sehingga menimbulkan PITA LEBAR yang nampak
dalam spektrum
 SPEKTROFOTOMETER UV-VISIBLE digunakan terutama
untuk ANALISIS KUANTITATIF,
 Untuk Analisis KUALITATIF perlu dikonfirmasi dengan
ANALISIS INSTRUMENTAL LAINNYA spt IR,NMR dan GC-MS
PEMAPARAN SKEMATIK TRANSISI ELEKTRONIK DARI SUATU TINGKAT
ENERGI YANG RENDAH KE SUATU TINGKAT ENERGI YANG TINGGI
sub tingkat
E1
E
E2
sub tingkat
SPEKTRUM MESITIL OKSIDA MENUNJUKKAN SUATU
HASIL SUSURAN (SCANNING) DARI PANJANG
GELOMBANG 200 SAMPAI DENGAN 400 nm.
DIBAWAH 200 nm ADA ABSORPSI OLEH
KARBONDIOKSIDA YANG ADA DI UDARA, 100 – 200 nm
TIDAK DI SCAN
DISEKITAR 200 nm JUGA AKAN ADA GANGGUAN
ABSORPSI OLEH METANOL SEANDAINYA METANOL
DIPAKAI SEBAGAI PELARUT
PANJANG GELOMBANG PADA TITIK TERTINGGI DARI
KURVA/SPEKTRUM DISEBUT PANJANG GELOMBANG
TERTINGGI (mak). UNTUK MESITIL OKSIDA PADA 232 nm
Spektrum ultraviolet Mesitil oksida 9,2 x 10-5 M, sel 1,0-cm
1,5
mak = 232 nm
O
1,2
ABSORBNS
(CH2)2C=CHCCH3
1,0
0,5
0
200
250
300
PANJANG GELOMBANG
350
400 nm
ABSORPSI ENERGI DIREKAM SEBAGAI ABSORBANS
( bukan transmitan seperti pada spektrum Infra Merah)
ABSORBANS PADA PANJANG GELOMBANG TERTENTU
DIDEFINISIKAN SEBAGAI :
A = log Io/I
A = ABSORBANS
I0 = INTENSITAS CAHAYA RUJUKAN (STANDARD)
I = INTENSITAS CAHAYA SAMPEL
ABSORBANS SUATU SENYAWA PADA PANJANG GELOMBANG
TERTENTU BERTAMBAH DENGAN MAKIN BANYAKNYA MOLEKUL
MENGALAMI TRANSISI
ABSORBANS TERGANTUNG PADA
1. Struktur Elektronik Senyawa
2. Konsentrasi Larutan Sampel
3. Panjang SEL Tempat Sampel ( 1 cm)
Karenanya Absorpsi Energi disebut pula sebagai
Absorptivitas Molar ( ) – kadang-kadang disebut
Koefisien Ekstingsi Molar dan bukan sebagai
Absorbans
Seringkali Spektra UV di scanning ulang untuk
menunjukan  atau log  dan bukan A sebagai
ordinat
NILAI log  TERUTAMA BERMANFAAT BILA HARGA 
SANGAT BESAR
 = A/c.l
 = ABSORPTIVITAS MOLAR
A = ABSORBANS
c = konsentrasi sampel dalam M
l = panjang sel, dalam cm
ABSORPTIVITAS MOLAR (BIASANYA DILAPORKAN PADA
mak) MERUPAKAN SUATU NILAI YANG REPRODUSIBEL
YANG MENCAKUP KONSENTRASI DAN PANJANG SEL
Maski  Mempunyai Satuan M-1 cm-1, biasanya 
dipaparkan sebagai Kuantitas Tanpa Satuan.
Untuk MESITIL OKSIDA misalnya
 mak adalah 1,2 : (9,2 X 10-5 X 1,0) atau
= 13.000
TIPE TRANSISI ELEKTRON

ADA BERBAGAI TIPE TRANSISI ELEKTRON YANG
MENIMBULKAN SPEKTRA ULTRA VIOLET DAN NAMPAK

PADA KEADAAN DASAR SUATU MOLEKUL ORGANIK
MENGANDUNG ELEKTRON VALENSI DALAM TIGA TIPE
UTAMA ORBITAL MOLEKUL :
1. ORBITAL SIGMA ()
2. ORBITAL PHI ()
3. ORBITAL TERISI TETAPI NONBONDING (n)

ORBITAL MAUPUN DIBENTUK DARI TUMPANGTINDIH
(OVERLAPPING) DUA ORBITAL ATOM ATAU HIBRID. OLEH
KARENA ITU MASING-MASING ORBITAL MOLEKUL INI
MEMPUNYAI SUATU ORBITAL * ATAU * ANTIBONDING
YANG TERKAIT DENGANNYA
* (anti bonding)
* (anti bonding)
n = non bonding
 (bonding/terikat)
E
 (bonding/terikat)
POLA DIAGRAM TRANSISI ELEKTRONIK
 SUATU ORBITAL YANG MENGANDUNG n ELEKTRON
TIDAK MEMPUNYAI SUATU ORBITAL ANTI
BONDING (KARENA ORBITAL ITU TIDAK TERBENTUK
DARI DUA ORBITAL)
 TRANSISI ELEKTRON MENCAKUP PROMOSI SUATU
ELEKTRON DARI SALAH SATU DARI TIGA KEADAAN
DASAR (,  DAN n) KE SALAH SATU DARI DUA
KEADAAN EKSITASI (* ATAU *).
 TERDAPAT ENAM TRANSISI YANG MUNGKIN TERJADI
DAN HANYA ADA EMPAT TRANSISI YANG PENTING
< 150 kkal
(> 185 nm)
< 170 kkal
(> 165 nm)
*
*
>170 kkal
(< 165 nm)
E
< 105 kkal
(> 270 nm)
n

PERSYARATAN ENERGI UNTUK TERJADINYA TRANSISI
ELEKTRONIK YANG PENTING

DAERAH YANG PALING BERGUNA DARI SPEKTRUM UV
ADALAH DAERAH DENGAN PANJANG GELOMBANG DI
ATAS 200 nm. TRANSISI BERIKUT MENIMBULKAN ABSORPSI
DALAM DAERAH 100 – 200 nm YANG TAK BERGUNA :

*
UNTUK IKATAN RANGKAP MENYENDIRI

*
UNTUK IKATAN KARBON-KARBON BIASA
TRANSISI YANG BERGUNA PADA DAERAH 200 – 400 nm
ADALAH TRANSISI :

*
UNTUK IKATAN RANGKAP TERKONJUGASI
DAN BEBERAPA TRANSISI n
* n dan n
*
ABSORPSI OLEH POLIENA ( - CH =CH – C = CH - )
 DIBUTUHKAN ENERGI YANG LEBIH RENDAH UNTUK
MEMPROMOSIKAN SEBUAH ELEKTRON DARI 1,3
BUTADIENA DARIPADA UNTUK MEMPROMOSIKAN SEBUAH
ELEKTRON DARI ETILENA
 INI DISEBABKAN LEBIH RENDAHNYA SELISIH ENERGI
ANTARA HOMO (ORBITAL MOLEKUL TERHUNI TERTINGGI)
DAN LUMO (ORBITAL MOLEKUL KOSONG TERENDAH) BAGI
IKATAN TERKONJUGASI DIBANDING SELISIH IKATAN
RANGKAP MENYENDIRI
 STABILISASI RESONANSI KEADAAN EKSITASI SUATU DIENA
TERKONJUGASI MERUPAKAN PENYEBAB PENGURANGAN
ENERGI TERSEBUT.
2*
2*
E LEBIH BESAR
CH2=CH2
1
4*
CH2=CHCH=CH2
1
4*
3*
3*
2
2
1
E LEBIH KECIL
1
KARENA DIBUTUHKAN ENERGI YANG LEBIH KECIL UNTUK SUATU
TRANSISI  * DARI 1,3 BUTADIENA, DIENA INI MENYERAP
RADIASI UV PADA PANJANG GELOMBANG YANG LEBIH PANJANG
DARIPADA ETILENA
MAKIN BANYAK IKATAN TERKONJUGASI DITAMBAHKAN PADA
SUATU MOLEKUL MAKIN KECIL ENERGI YANG DIPERLUKAN UNTUK
MENCAPAI KEADAAN TEREKSITASI PERTAMA
KONJUGASI YANG CUKUP AKAN MENGGESER ABSORPSI KE
DAERAH PANJANG GELOMBANG DAERAH NAMPAK ; SUATU
SENYAWA DENGAN IKATAN RANGKAP TERKONJUGASI YANG
CUKUP AKAN TERLIHAT BERWARNA
MISALNYA : LYCOPENE (LIKOPENA) PADA TOMAT BERWARNA
MERAH
LIKOPENA ; mak = 505 nm
STRUKTUR
maks
CH3CH=CHCHO
217 nm
CH3(CH=CH)2CHO
270 nm
CH3(CH=CH)3CHO
312 nm
CH3(CH=CH)4CHO
343 nm
CH3(CH=CH)5CHO
370 nm
POSISI ABSORPSI BERGESER KE PANJANG GELOMBANG
YANG LEBIH PANJANG BILA KONJUGASI BERTAMBAH,
DENGAN KENAIKAN 30 nm PER IKATAN RANGKAP DALAM
SUATU DERET POLIENA
ABSORPSI OLEH SISTEM AROMATIK
BENZENA DAN SENYAWA AROMATIK MENUNJUKKAN
SPEKTRA YANG LEBIH KOMPLEKS DARIPADA YANG DAPAT
DITERANGKAN OLEH TRANSISI  *
KOMPLEKSITAS DISEBABKAN ADANYA BEBERAPA KEADAAN
EKSITASI RENDAH
BENZENA MENYERAP DENGAN KUAT PADA 184 nm ( =
47.000) DAN PADA 202 nm ( = 7.000) DAN MEMPUNYAI
SEDERET PITA ABSORPSI ANTARA 230 – 270 nm. 260 nm
SERING DILAPORKAN SEBAGAI mak BENZENA, KARENA
MERUPAKAN POSISI ABSORPSI TERKUAT DI ATAS 200 nm
PELARUT DAN SUBSTITUEN PADA CINCIN BENZENA
MENGUBAH SPEKTRA UV SENYAWA-SENYAWA BENZENA
ABSORPSI RADIASI UV OLEH SENYAWA AROMATIK YANG
TERDIRI DARI CINCIN BENZENA TERPADU BERGESER KE
PANJANG GELOMBANG YANG LEBIH PANJANG DENGAN
BERTAMBAHNYA CINCIN, KARENA BERTAMBAHNYA
KONJUGASI DAN MEMBESARNYA STABILITAS RESONANSI DARI
KEADAAN TEREKSITASI
BENZENA
maks = 260 nm
NAFTALENA
maks = 280 nm
FENANTRENA
maks = 350 nm
NAFTASENA
maks = 450 nm
KUNING
KORONENA
maks = 400 nm
KUNING
PENTASENA
maks = 575 nm
BIRU
ABSORPSI YANG DITIMBULKAN OLEH TRANSISI
ELEKTRON n
SENYAWA YANG MENGANDUNG ATOM NITROGEN,
OKSIGEN, SULFUR ATAU SALAH SATU HALOGEN SEMUANYA
MEMPUNYAI ELEKTRON n YANG MENYENDIRI
(UNSHARED). JIKA STRUKTUR TIDAK MEMILIKI IKATAN  ,
ELEKTRON n INI HANYA DAPAT MENJALANI TRANSISI n
*.
KARENA ELEKTRON n MEMILIKI ENERGI YANG LEBIH TINGGI
DARI PADA ELEKTRON  dan , MAKA DIPERLUKAN ENERGI
YANG LEBIH KECIL UNTUK MEMPROMOSIKAN SUATU
ELEKTRON n, DAN TRANSISI TERJADI PADA PANJANG
GELOMBANG YANG LEBIH PANJANG daripada 
*
ENERGI ORBITAL * LEBIH RENDAH DARIPADA ORBITAL * ;
JADI TRANSISI n
* MEMERLUKAN ENERGI LEBIH KECIL
DARIPADA TRANSISI n
*
ELEKTRON n BERADA DALAM BAGIAN RUANG YANG
BERBEDA DARI ORBITAL * DAN * DAN PROBABILITAS
SUATU TRANSISI ELEKTRON n ADALAH RENDAH.
ABSORPTIVITAS MOLAR TERGANTUNG PADA BANYAK
ELEKTRON YANG MENJALANI TRANSISI MAKA NILAI 
UNTUK TRANSISI n ADALAH RENDAH YAKNI ANTARA 10 –
100 (BANDINGKAN DENGAN SEKITAR 10.000 UNTUK
TRANSISI 
*)

H
O:
C

H

C

C


C  C
n
SUATU SENYAWA SEPERTI ASETON YANG MENGANDUNG IKATAN
 MAUPUN ELEKTRON n MENUNJUKKAN BAIK TTRANSISI  *
MAUPUN n *. ASETON MENUNJUKKAN ABSORPSI PADA 187
nm ( *) dan 270 nm (n *)
*
*
n
n

*
n
*

*

KEADAAN EKSITASI (EXCITATION STATE)
n

KEADAAN DASAR (GROUND STATE)
ABSORPSI UV YANG TIMBUL DARI TRANSISI n
STRUKTUR
maks

CH3OH
177 nm
200
(CH3)3N
199 nm
3950
CH3Cl
173 nm
200
CH3CH2CHBr
208 nm
300
CH3I
259 nm
400
*
KEBOLEHJADIAN TERJADINYA EKSITASI ELEKTRON
= k.P.a
= 0,87.1020.P.a
k = konstante
P = probabilitas (antara 0 – 1)
a = area of cross section of molecule
= < 103 atau P < 0,01 ; forbidden transition
 = > 104 atau P > 0,20 – 1 ; allowed transition
STRUKTUR ELEKTRONIK DAN TRANSISI
CONTOH
TRANSISI
maks (nm)
maks

ETANA

*
135
---
n
AIR
METANOL
METIL ETER
n
*
167
183
185
7.000
500
---

ETILENA

*
165
10.000
, n
ASETON

n
n
*
*
*
150
187
279
--1.860
15
, 
1,3 BUTADIENA 
*
217
21.000
STRUKTUR
 aromatik
BENZENA



*
*
*
180
200
225
60.000
8.000
215
,  aromatik
TOLUEN


*
*
208
262
2.460
174
, n aromatik
FENOL


*
*
210
270
6.200
1.450
Secara eksperimen hukum Lambert-beer akan terpenuhi
apabila peralatan yang digunakan memenuhi kriteria-kriteria
berikut:
 Sinar yang masuk atau sinar yang mengenai sel sampel berupa
sinar dengan dengan panjang gelombang tunggal
(monokromatis).
 Penyerapan sinar oleh suatu molekul yang ada di dalam larutan
tidak dipengaruhi oleh molekul yang lain yang ada bersama
dalam satu larutan.
 Penyerapan terjadi di dalam volume larutan yang luas
penampang (tebal kuvet) yang sama.
 Penyerapan tidak menghasilkan pemancaran sinar pendafluor.
Artinya larutan yang diukur harus benar-benar jernih agar tidak
terjadi hamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid atau
suspensi yang ada di dalam larutan.
 Konsentrasi analit rendah. Karena apabila konsentrasi tinggi
akan menggangu kelinearan grafik absorbansi versus konsntrasi.
Faktor-faktor yang sering menyebabkan kesalahan dalam
menggunakan spektrofotometer dalam mengukur konsentrasi
suatu analit:
 Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan
penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi selain
komponen yang akan dianalisis termasuk zat pembentuk
warna.
 Serapan oleh kuvet. Kuvet yang ada biasanya dari bahan
gelas atau kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki
kualitas yang lebih baik.
 Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan
absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat
diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan
kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan (melalui
pengenceran atau pemekatan).
Pergeseran Kimia
Beberapa istilah yang perlu diketahui dalam spektroskopi
ultra violet-visibel adalah:
1. Gugus kromofor, yaitu suatu gugus kovalen tidak jenuh
yang dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-vis.
2. Gugus auksokrom, yaitu suatu gugus fungsional bersifat
jenuh yang jika terikat pada suatu gugus kromofor maka
akan menyebab-kan timbulnya pergeseran puncak
serapan gugus kromofor tersebut ke panjang gelombang
yang lebih besar dan juga mempertinggi intensitasnya.
3. Pergeseran Batokromik adalah pergeseran puncak
absorbsi ke arah panjang gelombang yang lebih besar
(disebut juga red shift atau batocrhromic shift). Hal ini
terjadi karena pengaruh pelarut atau efek subsitusi.
4. Pergeseran Hipsokromik (hipsocromic shift atau blue
shift) adalah pergeseran ke arah panjang gelombang
yang lebih kecil/pendek.
5. Efek Hiperkromik adalah efek yang disebabkan oleh
gugus fungsi sehingga menyebabkan kenaikan nilai
intensitas serapan maksimum.
6. Efek Hipokromik adalah efek yang disebabkan suatu
gugus sehingga menyebabkan penurunan nilai
intensitas serapan maksimum.
7. ε1 ; 1% cm adalah ekstingsi suatu lintasan sinar
dengan panjang 1 cm dari larutan dengan konsentrasi
1%. Instrumen yang digunakan untuk mempelajari
serapan atau emisi radiasi elektromagnetik sebagai
fungsi dari panjang gelombang disebut“spektrometer
atau spektrofotometer”.
Contoh pergeseran kimia
Spektrum Benzoil
Contoh spektrum UV untuk senyawa yang berbeda tetapi memiliki
kesamaan kromofor
Struktur senyawa flavonol dan asam fenolik
Quercetin
Asam Kafeat
Rutin
Asam Klorogenat
Spektrum UV senyawa Flavonol dan asam fenolik
Spektrum UV Flavonoid
Spektrum IR Flavonoid