TUGAS PERTANYAAN KIMIA KOMPUTASI

 TUGAS PERTANYAAN KIMIA KOMPUTASI

Tugas Pertanyaan Kimia Komputasi

1.      Apa arti istilah kimia komputasi?

Jawab :

Kimia komputasi adalah titik kulminasi (pandangan bahwa kimia paling baik dipahami sebagai manifestasi perilaku atom dan molekul, dan ini adalah entitas nyata daripada hanya model intelektual yang mudah digunakan. Artinya segala perhitungan atau eksak menggunakan prosedur komputasi. Kimia komputasi adalah salah satu dari cabang kimia yang menggunakan hasil dari teori-teori kimia yang di terjemahkan ke dalam program komputer untuk menghitung sifat-sifat meolekul dan perubahannya.

 

2.      Pertanyaan macam apa yang bisa dijawab oleh kimia komputasi ?

Jawab :

Kimia komputasi memungkinkan seseorang untuk menghitung geometri molekuler, reaktivitas, spectrum dan sifat lainnya.

 

3.      Sebutkan alat utama yang tersedia bagi ahli kimia komputasi. Berilah penjelasan singkat (beberapa kalimat untuk masing-masing) tentang karakteristik masing-masing alat.

Jawab :

Ada 5 tools (alat) utama yaitu metode :

a.       Mekanika Molekul (MM)

·         Didasarkan pada sebuah model molekul yaitu molekul ditinjau sebagai kumpulan bola (atom) yang berkaitan bersama melalui pegas (ikatan)

·         Jika kita mengetahui panjang pegas normal dan sudut antaranya, dan seberapa besar energy untuk menarik dan menekuk pegas, kita dapat menghitung energy dari kumpulan bola dan pegas yang diberikan, yaitu molekul

b.      Ab initio

·         Didasarkan pada persamaan Schrödinger. Ini merupakan persamaan fundamental dari fisika modern dan menggambarkan, misalkan bagaimana electron dalam molekul berkelakuan

·         Metode ab initio menyelesaikan persamaan Schrödinger untuk molekul dan menghasilkan fungsi gelombang dan energy dari molekul tersebut.

c.       Semi Empirik (SE)

·         Perhitungan semiempirik, seperti ab initio didasarkan pada persamaan Schrödinger. Akan tetapi, lebih banyak pendekatan yang dibuat dalam menyelesaikannya, dan integral yang sangat rumit yang harus dihitung dalam perhitungan SE: sebagai gantinya, program mengambil semacam perpustakaan integral yang di “compile” dengan menentukan fitting terbaik dari beberapa entitas terhitung seperti geometri atau energy (panas pembentukkan) terhadap harga eksperimental.

d.      DFT (perhitungan rapatan fungsional), sering disebut Density Functional Theory

·         Perhitungan Rapatan Fungsional adalah seperti ab initio dan semi empiric, didasarkan persamaan Schrödinger. Akan tetapi, tak seperti kedua metode lain, DFT tidak menghitung fungsi gelombang, tetapi menurunkan distribusi electron (electron density function) secara langsung.

e.       Dinamika Molekul

·         Perhitungan dinamika molekul menerapkan hokum gerak ke molekul. Jadi kita dapat mensimulasi gerak sebuah enzim selagi ia berubah bentuk pada pengikatan substrat, atau gerak kerumunan (swarm) molekul air disekitar molekul solute.

 

4.      Secara umum, yang mana merupakan metode kimia komputasi tercepat dan mana yang paling lambat?

Jawab :

·         Tercepat : Mekanika Molekul (MM)

Metode MM sangat cepat: untuk molekul yang besar sepert

·         Terlambat : Ab initio

Perhitungan ab initio relative lambat. Geometri dan spectra IR (=frekuensi vibrasi) dari propane dapat dihitung pada level tinggi dalam hitungan menit pada mesin tipe Pentium, tetapi untuk molekul besar, seperti steroid, dapat berlangsung mungkin sampai beberapa minggu.