LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KOMPUTASI LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KOMPUTASI
Pemodelan molekul dengan Gaussian View dan optimasi geometri Pemodelan molekul dengan Gaussian View dan optimasi geometri
Oleh : Oleh : M
Meed diiaattaam ma A a Ad di . i .P P ((1 120 203 33 32 22 21 1 ! !"# "#
$A%O&A'O&)M P*+,,-A+
$A%O&A'O&)M P*+,,-A+
)&)/A+ -MA
)&)/A+ -MA
A-)$'A/ MA'*MA'-A ,A+ $M) P*+G*'A)A+ A$AM
A-)$'A/ MA'*MA'-A ,A+ $M) P*+G*'A)A+ A$AM )+V*&/'A/ +*G*& MA$A+G
)+V*&/'A/ +*G*& MA$A+G
anuari 201
anuari 201
I. TUJUAN
a. Mampu mengoperasikan program Gauss View untuk menggamar molekul . Mampu mengoptimasi geometri molekul
II. TEORI
Kimia komputasi adalah 4aang kimia 5ang menggunakan hasil kimia teori 5ang diter6emahkan ke dalam program komputer untuk menghitung si7at8si7at molekul dan peruahann5a maupun melakukan simulasi terhadap sistem8sistem esar (makromolekul seperti protein atau sistem an5ak molekul seperti gas9 4airan9 padatan9 dan kristal 4air#9 dan menerapkan program terseut pada sistem kimia n5ata.
ontoh si7at8si7at molekul 5ang dihitung antara lain struktur (5aitu letak atom8atom pen5usunn5a#9 energi dan selisih energi9 muatan9 momen dipol9 kereakti7an9 7rekuensi
getaran dan esaran spektroskopi lainn5a. /imulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat# dan sistem esar isa men4akup ka6ian kon7ormasi
molekul dan peruahann5a (mis. proses denaturasi protein#9 peruahan 7ase9 serta peramalan si7at8si7at makroskopik (seperti kalor 6enis# erdasarkan perilaku di tingkat atom dan molekul. stilah kimia komputasi kadang8kadang digunakan 6uga untuk idang8idang tumpang8tindah antara ilmu komputer dan kimia.
Ada metode utama dalam kimia komputasi 1. A initio
2. /emi8empirik
3. Mekanika Molekul (MM#
. Molekular ,inamik (M,#
Jenis molekul Bentuk Susunan
elektron Geometri onto!
A" # E n ,iatomik 9 O 2
A" $ E % $inear %el 2 9 gl 2 9
O 2
A" $ E # 'ekuk +O 2 ; 9 /O 2 9
O 3
A" $ E $ 'ekuk 2 O9 O 2
A" $ E & $inear <e 2 9 3 ;
A" & E % ,atar trigonal % 3 9 O 3 2; 9 +O 3 ;
9 /O 3
A" & E # Piramida trigonal + 3 9 Pl 3
A" & E $ %entuk ' l 3 9 %r 3
A" ' E % 'etrahedral 9 PO 3; 9
/O 2; 9 lO ;
A" ' E # ungkat86ungkit /
A" ' E $ ,atar persegi <e
A" ( E % %ipiramida trigonal Pl
A" ( E # Piramida persegi l 9 %r
A" ( E $ ,atar pentagonal <e ;
A" ) E % Oktahedral / =
A" ) E #
Piramida pentagonal
<eO ; 9
O 2; >?
A" * E %
%ipiramida
pentagonal "
III. PROSE+UR PEROBAAN
&.# So,t-are
•
Gaussian @iew
&.$ Skema Kera
Men//unakan Gauss 0ie-
•
,i klik ikon Gauss View pada komputer (short4ut#.
•
,i gamar molekul / =.
•
,i klik ikon = dan di pilih de7ault / (elerang#.
•
,i pilih pemodelan atom / dengan entuk oktahedral.
•
,i klik pada Gauss View.
•
,i klik ikon = dan di pilih atom .
•
,i pilih untuk ikatan tunggal.
•
,i klik kiri pada pemodelan molekul / oktahedral9 dengan = atom di gantikan dengan = atom .
•
,i klik ikon in1uire 2utton B.
•
,i klik 3lean up an4 s5mmetri6e B.
•
,i klik ikon pan6ang ikatan dan sudut ikatan untuk menentukan pan6ang dan sudut ikatan .
•
,i aplikasikan pada pemodelan molekul O 2 9 2 O9 + 3 9 9 3 l9 Pl 9 / = .
Optimasi Geometri
•
,i uat molekul air sama dengan proses pemuatan dalam Gauss View.
•
,i klik ikon 3lean up an4 s5mmetri6e B.
•
,i pilih menu al3ulate 9 dan di pilih Gaussian al3ulation Setup .
•
,i akti7kan menu Jo2 T5pe 9 di pilih Optimi6ation .
•
,i pilih Optimi6e to a B dengan Minimum B 9 dan di 4entang pada Use ti/!t 3on7er/en3e 3riteria B.
•
,i klik ta Met!o4 dengan memilih Met!o4 B dengan Groun4 State B9
Basis Set B dengan )8&#G B9BCCB9B 4 B.
•
,i klik ta Title dan di isi 6udul 5ang di kehendaki.
•
,i klik ta Link %9 dengan ta Option pada Memor5 Limit B di isi dengan
Spe3i,5 B 9 #$ B9 M: B.
•
,i klik Su2mit lalu OK .
•
,i klik ;es saat perhitungan selesai.
•
,i uka 7ile saat Gaussian Jo2 omplete49 dan di klik OK .
•
,i gunakan ikon pan6ang ikatam dan sudut ikatan untuk menentukan pan6ang dan sudut ikatan hasil optimasi.
•
,i ulangi langkah di atas untuk molekul O 2 9 2 O9 + 3 9 9 3 l9 Pl 9
/ = .
I0. <ASIL +AN PEMBA<ASAN
'.# +ata +an Per!itun/an A. ,ata
Molekul /udut prediksi
V/*P&
/udut setelah
4lean upB (7ile.g67#
/udut setelah
optimasiB (7ile.4hk#
/udut eksperimen
Pan6ang ikatan
4lean upB (7ile.g67#
Pan6ang ikatan
optimasiB (7ile.4hk#
O 2 1!0 1!0 1!0 1!0 192!0 19133=
2 O 120 10D9"122 10=9!! 109 09D=000 09D"!0 + 3 10"9 10D9"122 10"9D="3! 10"9! 1900000 1900220
10D9 10D9"122 10D9"122 10D9" 190"000 190!02
3 l 10"9 88l 10D9"122
88
10D9"122
88l 10!9101"
88
11091111
10"9 8
190"000
8l 19"=000
8
190""D
8l 19"!"=
Pl D0 D0 D0 D0 290000 2902D=
/ = D0 D0 D0 D0 19D000 19=
'.$ Pem2a!asan +ari Soal
1. %agaimana ke4enderungan sudut ikatan untuk air9 amonia9 metana9 pospor pentaklorida dan elerang heksa7louridaE elaskan struktur atau geometri
hasil perhitungan terseut menurut teori V/*P&
Ja-a2 =
1. )ntuk air ( 2 O# dengan geometri ' engkok dimana terdapat P*% 5ang
memeri e7ek induksi terhadap 2 atom O 5ang memuat geometri men6adi
' engkok dengan sudut pada teori V/*P& seesar 120 dera6at sedangkan
erdasarkan hasil optimasi seesar 10=9!! dera6at 5ang dimana sudut
optimasi leih ke4il di karenakan terdapat P*% dengan kekuatan induksi 5ang memuat molekul air men4apai keadaan stail dengan energi
terendah.
2. )ntuk amonia (+ 3 # dengan geometri segitiga piramida dimana terdapat P*% 5ang memeri e7ek induksi terhadap 3 atom 5ang memuat geometri men6adi segitiga piramida dengan sudut pada teori V/*P&
seesar 10"9 dera6at sedangkan erdasarkan hasil optmasi seesar 10"9 D="3! dera6at 5ang dimana sudut optimasi leih esar dengan selisih leih ke4il dikarenakan terdapat P*% dengan kekuatan induksi 5ang memuat molekul amonia men4apai keadaan stail dengan energi terendah.
3. )ntuk pospor pentaklorida (Pl # dengan geometri segitiga ipiramida dimana terdapat atom l 5ang saling erinduksi satu sama lain 5ang memuat geometri segitiga ipiramida dengan sudut pada teori V/*P&
seesar D0 dera6at dan sesuai dengan sudut optimasi seesar D0 dera6at 6uga9 dengan demikian sudut teori V/*P& F sudut optimasi
. )ntuk elerang heksa7lourida (/ = # dengan geometri oktahedral dimana terdapat = atom 5ang saling erinduksi satu sama lain 5ang memuat geometri oktahedral dengan sudut pada teori V/*P& seesar D0 dera6at dan sesuai dengan sudut optimasi seesar D0 dera6at 6uga9 dengan
demikian sudut teori V/*P& F sudut optimasi
2. /udut manakah 5ang leih dekat dengan eksperimen : hasil 4lean upB atau optimasi ab initioE
Ja-a2 =
Pada pemodelan eerapa molekul di dapat data selisih 5ang ke4il atau
sama sekali tidak ada dengan hasil eksperimen 5aitu hasil dari optimasi
ab initio.
3. %erikanlah 4ontoh tipe eksperimen 5ang akan leih aik dilakukan
memakai komputasi daripada menggunakan laoratorium (wet 4hemistr5#E
Ja-a2 =
&eaksi antara ahan kimia 5ang menggunakan reagen dan pereaksi 5ang sangat mahal dan 6umlah 5ang an5ak sedangkan 5ang tersedia dalam 6umlah ke4il9 maka dapat di gunakan teknik kimia komputasi untuk pemodelan hasil dari reaksi terseut erlangsung atau tidak.
0. KESIMPULAN +AN SARAN (.# Kesimpulan
•
Pemodelan molekul dapat menggunakan Gaussian View
•
Pada praktikum di peroleh data erupa sudut optimasi ab initio leih mendekati sudut hasil eksperimen
+A>TAR PUSTAKA
Modern Inorganic Chemistry .$. oll5 /%+ 080"8032"=082
http:HHwww.6stor.orgHpssHD"0" +.V./idgwi4k and .M.Powell9 Pro4.&o5./o4.A 1"=9 1381!0 (1D0# %akerian $e4ture. /tereo4hemi4al '5pes and Valen45 Groups
&..Gillespie and &./.+5holm9 Iuart.&e@. 119 33D (1D"#
