Term Spekra

TERM SPEKRA SENYAWA KOORDINASI AHMAD FADILLAH SYIFA NURSHABRINA

A. Term Simbol

B. Sp Spekr ekra a El Elekt ektron ronik ik Ko Komp mplek lekss Loga Lo gam m Tr Tran ansi sisi si

C. Pemb Pembela elahan han Ter Term m Ion Ion Beba Be bass da dan n Me Meda dan n Kri Krist stal al

TERM SIMBOL 

Menafsirk Menafs irkan an ke keada adaan an spe spectr ctra a ya yang ng sif sifatn atnya ya kom komple pleks ks ata atau u leb lebih ih dar darii sat satu u puncak pun cak ser serapa apan n



Menekank Menek ankan an pa pada da pen pengga ggabu bunga ngan n ata atau u int intera eraks ksii ant antara ara spi spin n dan orb orbita itall yang ya ng di dike kena nall de deng ngan an bi bila lang ngan an ku kuan antu tum m ba baru ru ya yait itu u L, S, dan J L = bila bilanga ngan n kuan kuantum tum mome momentum ntum sudu sudutt orbi orbital tal total S = bilang bilangan an kua kuantu ntum m sp spin in total total J = bilang bilangan an kua kuantu ntum m mo momen mentum tum sud sudut ut tot total al



Member Memb erik ikan an ga gamb mbar aran an me meng ngen enai ai en ener ergi gi da dan n ke kesi sime metr tria ian n da dari ri at atom om at atau au ion juga men menent entuka ukan n kem kemun ungki gkinan nan-ke -kemu mungk ngkina inan n tra transi nsisi si ele elektr ktron on da dari ri sat satu u tingk tin gkat at en ener ergi gi ke tin tingk gkat at en ener ergi gi la lain in sepe sepert rtii te terj rjad adin inya ya sp spek ektr tra a da dala lam m senyawa seny awa koor koordina dinasi si

Ada tiga jenis interaksi diantara elektron, yaitu: 

Kopling spin-spin (MS = Σm s)



Kopling orbit-orbit (ML = Σml)



Kopling spin-orbit (ML - MS)

Prinsip utama yang harus diperhatikan dalam melakukan kopling 

Menjelaskan sifat-sifat spektra logam transisi 

Kekuatan relative transisi kopling Russell-Saunder diasumsikan, (MS = Σm s) > (ML = Σml) > (ML - MS)

Terjadinya kopling RausellSaunders atau kopling L-S

Terjadinya kopling J-J

Hanya menjelaskan sifat-sifat spectra logam transisi dengan nomor  atom lebig besar dari 30

Kopling Spin-spin 

S adalah resultan bilangan kuantum spin dari suatu sistem elektron Misal untuk d2 dengan spin berlawanan, maka S = 0

Kopling Orbit-orbit 

L menyatakan total dari bilangan kuantum momentum sudut orbital Total Momentum Orbital L

0

1

2

3

4

5

S

P

D

F

G

H

Kopling Spin-orbit 

Kopling ini terjadi di antara resultan momentum spin dan orbital suatu elektron yang menghasilkan bilangan kuantum momentum sudut total J (L ± S)



Melalui kopling L-S ini, maka term symbol Russell-Saunders diungkapkan dengan lambing sebagai berikut:

(2S + 1)

L J=L±S

(2S + 1) = multiptisitas spin J = bilangan kuantum momentum sudut total L = bilangan kuantum sudut orbital S = bilangan kuantum spin

Untuk konfigurasi elektron d1

(2S + 1)

L J=L±S 2D 3/2

S = +½ Harga multiplisitas = 2(½) + 1 = 2 L=2 J = (2 ± ½) = 3/2 dan 5/2

dan 2D5/2

Term Simbol Untuk Konfigurasi dn

Penentuan Term Keadaan Dasar Berdasarkan Aturan Hund 

Term keadaan dasar adalah term yang memiliki harga multiplisitas spin paling tinggi, (2S + 1) paling tinggi



Apabila terdapat lebih dari satu jenis term yang memiliki multiplisitas pin yang sama, maka term dengan energy terendah adalah yang memiliki harga L tertinggi



Apabila ditemukan dua term atau lebih yang memiliki multiplisitas dan harga L yang sama, maka term yang menunjukkan energy terendah ditentukan oleh harga J. 

Untuk konfigurasi elektron dalam orbital dibawah setengah penuh, term yang menunjukkan energy terendah adalah yang memiliki harga J terendah.



Untuk konfigurasi elektron dalam orbitas diatas setengah penuh, term yang menunjukkan energy terendah adalah yang memiliki harga J tertinggi.

3F, 3P, 1G, 1D, 1S (2S + 1)

L

3F

3

3

3P

3

1

1G

1

4

1D

1

2

1S

1

0

Cara untuk menentukan term simbul keasaan dasar dari suatu konfigurasi elektron

Cara menentukan term dimbol di luar keadaan dasar (keadaan term tereksitasi)



Menetapkan konfigurasi elektron yang akan dicari termnya Contoh: Untuk konfigurasi d2



Menentukan jumlah konfigurasi elektron yang diperbolehkan (tidak  melanggar kaidah larangan Pauli). Jumlah ini menyatakan keadaan bilangan kuantum dalam keadaan mikro ( microstate)

Π=

2 !  ! 20   !

Π = jumlah microstate n0 = jumlah

orbital di mana elektron berada

ne = jumlah

elektron dalam orbital

d2 n0 =

Π=

5  

ne = 2 (5)!

! (5)− !

= 45



Membuat tabel microstate dengan memetakan keadaan elektron pada harga ML dan MS



Membuat tabel untuk menghitung jumlah microstate pada setiap hubungan antara ML dan MS kemudian memecahnya menjadi tabeltabel kecil hingga menentukan term simbolnya

d2 Elektron ke-1, l = 2 Elektron ke-2, l = 2 L=4 ML = +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3, -4 MS = +1, 0, -1

L = 4, S = 0, term simbol 1G

L = 3, S = 1, term symbol 3F

L = 2, S = 0, term symbol 1D

L = 1, S = 1, term symbol 3P

L = 0, S = 0, term symbol 1S



Memeriksa jumlah microstate dari term-term symbol yang disusun Term Simbol

  Microstate

3F

3 x 7 = 21 microstate

3P

3x3=9

microstate

1G

1x9=9

microstate

1D

1x5=5

microstate

1S

1 x 1 = 1 microstate Jumlah 45 microstate



Menentukan term yang menunjukkan konfigurasi keadaan dasar dan keadaan tereksitasi (2S + 1)

L

3F

3

3

3P

3

1

1G

1

4

1D

1

2

3F

< 3P < 1G < 1D < 1S

SPEKRA ELEKTRONIK KOMPLEKS LOGAM TRANSISI Timbulnya spektra serapan disebabkan oleh naiknya elektron dari satu tingkat energi ke tingkat energi lainnya. Transisi elektronik  ini perlu lebih besar dibandingkan tansisi vibrasi dan rotasi yang menyertainya. Pita serapan tersebut umumnya berada pada 100300nm. spektrum larutan berwarna lebih mudah diukur dengan spektrofotometer dengan menghasilkan data yang menghubungkan absorbansi atau tetapan absorptivitas molar  pada panjang gelombang maksimum.

Karena tidak semua transisi dapat di amati, maka dibedakan menjadi: 1.

Transisi diperbolehkan (allowed transition)  lebih sering terjadi

2.

transisi terlarang (forbidden transistion)

Pengaturan transisi ini disebut aturan seleksi. Ada 2 jenis aturan , yaitu: 1. Aturan seleksi orbital laporte (Δl = ±1) 2. Aturan seleksi spin (ΔS = 0)

1. Aturan seleksi orbital laporte Aturan seleksi orbital laporte menyatakan transisi yang melibatkan perubahan bilangan kuantum orbital yaitu Δl = ±1. Yang mengikuti aturan ini menunjukan absorptivitas tinggi/intensitas serapan tinggi. Contoh: Ca, mengalami transisi S2  s1 p1 dengan perubahan l sebesar 1. koefisien serapan molar nya sebesar 5.000-10.000 L Mol -1 cm-1 (termasuk transisi diperbolehkan)



Sedangkan transisi d-d termasuk transisi terlarang karena

Δl=0

spektra ini dapat termati walau intensitasnya rendah (5-10 L Mol -1 cm-1) karena mengabaikan aturan laporte disebut transisi terlarang. Pada kenyataannya timbulnya warna tidak hannya di sebabkan oleh transisi d-d tetapi juga ada campuran orbital d dan p.

campuran orbital d dan p. Yang terjadi apabila: Kompleks yang tidak memiliki pusat simetri, ex: kompleks tetrahedral [MnBr 4]4- dan oktahedral tersubtitusi [Co(H 2O)Cl]2+. Tidak terjadi apabila: Kompleks oktahedral yang memiliki pusat simetri, ex: [Co(H 2O) 6]2+ atau [Cu(H2O)6]2+.



Tabel serapan (hal 308)

2. Aturan seleksi spin Transisi spin yang diperbolehkan adalah jika

ΔS

= 0.

Misalnya: 3F  3p atau 4A2  4T1 Sedangkan spin yang terlanggar, jika

ΔS ≠

0.

Misalnya : 3F1  1G atau 4A2  2A2 Contoh kasus: [Mn(H2O)6]2+ berada dalam medan oktahedral lemah, terjadi transisi d-d dengan spin terlanggar . Sehingga dihasilkan warna putih atau warna pucat.

Pembelahan Term Ion Bebas dalam medan Kristal 

Telah diketahui: orbital s = simetri bola dan tidak dipengaruhi medan kristal oktahedal maupun medan kristal yang lainnya. orbital p = mengarah tepat pada sumbu-sumbu koordinat, sehingga orbital p dipengaruhi oleh medan kristal oktahedral, akan tetapi dengan energi yang sama orbital d = akan terpecah dalam orbital oktahedral jadi 2 tingkat yaitu T2g dan Eg dengan perbedaan energi 10 Dq atau Δo. T2g = memiliki 3 orbital yaitu d xz, dyz, d xy dengan energi 4Dq dibawah tingkat orbital d bebas. Eg = memiliki 2 orbital yaitu d z2 dan d x2-y2 dengan energi 6Dq diatas energi d bebas.

Pembelahan Term Ion Bebas dalam medan kristal

Misal : dalam d1

Konfigurasi ion bebas d1 akan memiliki term simbol spektroskopi ion bebas keadaan dasar 2D dan term simbol spektroskopi oktahedral yaitu 2T2g, 2Eg dengan tingkat dasar 2T2g.

Misal : dalam d2

Konfigurasi ion bebas d2 memiliki term keadaan dasar  3F . Term ini dalam oktahedral akan pecah jadi 3 tingkat energi yaitu T1g dengan energi 6Dq dibawah term F ion bebas, T2g dengan 2Dq diatas energi ion bebas dan A2g dengan 12 Dq diatas energi ion bebas. Dengan demikian ion bebas 3F dalam medan kristal oktahedral akan memiliki term 3T1g

Contoh 1 Tentukan term keadaan dasar ion yang memiliki konfigurasi elektron d1 sebagai ion bebas dan sebagai ion yang berada dalam medan oktahedral. Jawab: total spin, S = ½ multiplisitas spin, (2S+1) = 2 total bilangan kuantum orbital, L= 2  jadi term simbol (term spektroskopi) d1 sebagai ion bebas = 2D (term simbol melibatkan harga J untuk d 2 = 2D3/2) term simbol keadaan dasar d1 dalam oktahedral = 2T2g term simbol keadaan eksitasi d 1 dalam oktahedral = 2Eg

Contoh 2 Tentukan term keadaan dasar ion yang memiliki konfigurasi elektron d9 sebagai ion bebas dan sebagai ion yang berada dalam medan oktahedral. Jawab: total spin, S = ½ multiplisitas spin, (2S+1) = 2 total bilangan kuantum orbital, L= 2  jadi term simbol (term spektroskopi) d1 sebagai ion bebas = 2D (term simbol melibatkan harga J untuk d 9 = 2D5/2) term simbol keadaan dasar d9 dalam oktahedral = 2Eg term simbol keadaan eksitasi d 9 dalam oktahedral = 2T2g

Contoh 3 Tentukan term keadaan dasar ion yang memiliki konfigurasi elektron d4 dan d6 sebagai ion bebas dan sebagai ion yang berada dalam medan oktahedral. Jawab: total spin, S = 2 multiplisitas spin, (2S+1) = 5 total bilangan kuantum orbital, L= 2  jadi term simbol (term spektroskopi) d1 sebagai ion bebas = 5D (term simbol melibatkan harga J untuk d 9 = 2D5/2) Untuk d4 ; (untuk d6 kebalikannya) term simbol keadaan dasar d4 dalam oktahedral = 5Eg term simbol keadaan eksitasi d 4 dalam oktahedral = 5T2g

Contoh 4 Tentukan term keadaan dasar ion yang memiliki konfigurasi elektron d2 dan d8 sebagai ion bebas dan sebagai ion yang berada dalam medan oktahedral. Jawab: total spin, S = 1 multiplisitas spin, (2S+1) = 3 total bilangan kuantum orbital, L= 3  jadi term simbol (term spektroskopi) d2 sebagai ion keadaan dasar = 3F term simbol (term spektroskopi) d 2 sebagai ion keadaan tereksitasi = 3P Untuk d2 ; (untuk d8 kebalikannya) term simbol keadaan dasar d2 dalam oktahedral = 3T1g term simbol keadaan eksitasi d 2 dalam oktahedral = 3A2g

Contoh 5 Tentukan term keadaan dasar ion yang memiliki konfigurasi elektron d3 dan d7 sebagai ion bebas dan sebagai ion yang berada dalam medan oktahedral. Jawab: total spin, S = 3/2 multiplisitas spin, (2S+1) = 4 total bilangan kuantum orbital, L= 3  jadi term simbol (term spektroskopi) d2 sebagai ion keadaan dasar = 4F term simbol (term spektroskopi) d 2 sebagai ion keadaan tereksitasi = 4P Untuk d3 ; (untuk d7 kebalikannya) term simbol keadaan dasar d2 dalam oktahedral = 4A2g term simbol keadaan eksitasi d 2 dalam oktahedral = 4T1g