TUGAS TERSTRUKTUR

TUGAS TERSTRUKTUR

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

Jawab :

Pada tahun 1924, Louis de Broglie, menjelaskan bahwa cahaya dapat berada dalam suasana tertentu yang terdiri dari partikel-partikel, kemungkinan berbentuk partikel pada suatu waktu sehingga untuk menghitung panjang gelombang satu partikel Argumen de Broglie menghasilkan hal sebagai berikut.

Einstein : E = mc2

Max Planck : E = h · ʋ

sehingga untuk menghitung panjang gelombang satu partikel diperoleh :

λ = h / (m . ʋ)

h = tetapan Planck (6,626 × 10–34 Joule s)

Hipotesis de Broglie terbukti benar dengan ditemukannya sifat gelombang dari elektron. Elektron mempunyai sifat difraksi seperti halnya sinar–X. Sebagai akibat dari dualisme sifat elektron sebagai materi dan sebagai gelombang, maka lintasan elektron yang dikemukakan Bohr tidak dapat dibenarkan. Gelombang tidak bergerak menurut suatu garis, melainkan menyebar pada suatu daerah tertentu.

Kemudian  pada tahun 1926 Erwin Schrodinger dan Werner Heisenberg mengemukakan teori bahwa lokasi elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti, yang dapat ditentukan hanyalah daerah Kemungkinan keberadaan elektron. Oleh karena keberadaan elektron diperkirakan dengan mekanika kuantum maka teori ini disebut teori atom mekanika kuantum. Pada teori atom mekanika kuantum, untuk menggambarkan posisi elektron digunakan bilangan-bilangan kuantum.

Elektron dalam orbital yang bergerak dengan cepat akan membentuk suatu awan elektron. Awan elektron ini memberikan deskripsi peluang terbesar tempat elektron berada. Gerakan elektron pada tiap orbital membentuk awan dengan pola tertentu misalnya menyerupai bola, bola terpilin atau bentuk lainnya. Gerakan elektron yang sangat cepat ini membentuk ketebalan yang berbeda di tiap ruang orbital. Semakin tebal awan elektron semakin besar peluang elektron untuk ditemukan begitupun sebaliknya. Menurut persamaan fungsi gelombang Schrodinger, distribusi elektron dalam orbital dapat ditentukan melalui 3 bilangan kuantum yaitu :

·         Bilangan Kuantum Utama ( n = nomor lintasan elektron / kulit )

·         Bilangan Kuantum Azimut ( l = menunjukkan sub – lintasan / sub – kulit ) 

·         Bilangan Kuantum Magnetik ( m = harga orbital )

2.      Bila absorbsi sinar UV oleh ikatan rangkap menghasilkan promosi elektron ke orbital yang berenergi lebih tinggi. Transisi elektron manakah memerlukan energy terkecil bila sikloheksana berpindah ke tingkat tereksitasi

Jawab :

Penyerapan sinar tampak atau UV menyebabkan terjadinya eksitasi molekul dari ground state (energi dasar) ke tingkat Exited state (energi yang lebih tinggi. Pengabsorbsian sinar UV atau sinar tampak oleh suatu molekul menghasilkan eksitasi elektron bonding. Akibatnya panjang gelombang absorbsi maksimum dapat dikorelasikan dengan jenis ikatan yang ada dalam molekul yang diselidiki. Oleh karena itu spektroskopi serapan molekul berguna untuk mengidentifikasi gugus fungsional yang ada dalam suatu molekul. Akan tetapi yang lebih penting adalah penggunaan spektroskopi serapan UV dan sinar tampak untuk penentuan kuantitatif senyawa-senyawa yang mengandung gugus pengabsorbsi.

Pada zat-zat pengabsorbsi ini berkaitan dengan 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.

Sikloheksana adalah sikloalkana dengan rumus molekul C₆H₁₂. Pada zat- zat pengabsorbsi ini berkaitan dengan tiga jenis elektron. Dimana yang meliputi molekul atau ion organic. Penyelidikan spektroskopi senyawa-senyawa organic dilakukan pada daerah UV yang paling panjang ikatan gelombangnya. Bila dua orbital bergabung maka salah satu orbital yang berenergi lemah atau orbital yang berenergi tinggi yang dapat dihasilkan.