Asnia y.u 4311413040 Tugas k.komputasi

 Nama

 Nama : A: Asnia Ysnia Yulinulinda Utamida Utami

 NIM

 NIM : 4311: 4311413040413040

P

Prrooddii : : KKiimmiiaa

Tugas Kimia Komputasi

Tugas Kimia Komputasi

BAB 1 BAB 1

1.

1. BeBeririaan n !o!ontnto" o" mamasalsala"a"#m#masasalaala" " iimimia a $$anang g dadapapat t didiselselesaesaiian an dedengnganan metode imia omputasi% &eraitan dengan :

metode imia omputasi% &eraitan dengan : a.

a. 'u'u&un&ungan gan onon(or(ormasmasi dei dengangan enn energergii  &.

 &. )pe!tra U*#)pe!tra U*#*i*is dan I+ s dan I+  !.

!. MeMeaaninismsme e reareassi i iimimia% a% teterurutamtama a papada da pepenenentntuauan n enenerergi gi ststruruttur ur  transisi

transisi d.

d. )im)imulaulasi Monsi Monte ,arte ,arlo dan dlo dan dinainamimia molea moleulul Jawab:

Jawab: a.

a. 'u'u&un&ungan gan onon(or(ormasmasi dei dengangan enn energerg$$

-- kajian konformasi dan struktur molekul.kajian konformasi dan struktur molekul.  'al ini men$angut  'al ini men$angut  penggam&aran side#!"ain pada satu orientasi daripada

 penggam&aran side#!"ain pada satu orientasi daripada $ang lain% &entu $ang lain% &entu  ursi dan pera"u dan penggam&aran iatan "$drogen. )emua masala" ursi dan pera"u dan penggam&aran iatan "$drogen. )emua masala" ini

ini dapdapat at disdiseleelesaisaian an dendengan gan pempemodeodelan lan momoleleul. ul. 'al 'al ini ini menmenadadii  penting

 penting arena arena on(ormasi on(ormasi aan aan mempengaru"i mempengaru"i si(at si(at dan dan energ$energ$ moleul.

moleul.  &.

 &. )pe!tra U*#)pe!tra U*#*i*is dan I+ s dan I+ 

-- kajian sifat molekul.kajian sifat molekul. Be&erapa si(at moleul $ang dapat diai dari Be&erapa si(at moleul $ang dapat diai dari  per"itungan

 per"itungan imia imia omputasi omputasi adala" adala" muatan muatan atom atom &ersi"% &ersi"% momenmomen dipole% si(at s

dipole% si(at spe!tra U*% pe!tra U*% I+% dan NM+.I+% dan NM+. !.

!. MeMeaaninismsme e reareassi i iimimia% a% teterurutamtama a papada da pepenenentntuauan n enenerergi gi ststruruttur ur  transisi

transisi

-- kajian makanisme reaksi.kajian makanisme reaksi.  'al ini men$angut aian moleul  'al ini men$angut aian moleul  pada

 pada eadaan eadaan "usus% "usus% seperti seperti eadaan eadaan transisi transisi $ang $ang munginmungin me

mempmpunun$a$ai i sisi(at (at &e&er&r&ededa a dadari ri momoleleul ul dadalalam m eeadadaaaan n nonormrmalal.. Kele&i"an dari imia omputasi adala" dapat menentuan energ$ dan Kele&i"an dari imia omputasi adala" dapat menentuan energ$ dan on(ormasi dari strutur "ipotesis apapun. 'al ini sangat mem&antu on(ormasi dari strutur "ipotesis apapun. 'al ini sangat mem&antu da

dalalam m pepenenentntuauan n memeaaninismsme e rereaasi si dedengngan an !a!ara ra mmememprpredediisisi emunginan eadaan transisi $ang teradi. Keadaan transisi

diterangan dengan data esperimen arena sangat !epatn$a eadaan transisi terse&ut &eru&a".

d. )imulasi Monte ,arlo dan dinamia moleul

- mekanika statistik . )ala" satu metode maania statisti! adala" metode Monte ,arlo $ang dapat mem&erian gam&aran tentang strutur  dan energ$ dalam eseim&angan.

Dinamika molekul. Penerapan dinamia moleul pada sistem  pelarut/at terlarut memunginan dilauan$a per"itungan si(at sistem seperti oe(isien di(usi atau (ungsi distri&usi radial untu digunaan dalam per"itungan meania statisti!.

Simulasi Dinamika Molekular mampu menelasan dan mem&erian gam&aran tentang proses suatu sistem imia dalam men!apai eseim&angan sistem.

. ,arila" sum&er in(ormasi di internet tentang penggunaan imia omputasi dalam industri o&at terutama dalam mendesain o&at &aru. 2elasan peranan imia omputasi dalam mengurangi strutur &ia$a produsi o&at#o&atan. Jawab:

Metode in itro dan in io laim digunaan dalam proses penemuan o&at. ,omputer menaaran metode in sili!o% suatu metode $ang menggunaan emampuan !omputer dalam ran!ang o&at se&agai omplemen dari in itro dan in io. Kemampuan omputasi $ang meningat se!ara esponensial merupaan peluang mengem&angan simulasi dan alulasi dalam meran!ang o&at &aru.

5esain o&at merupaan proses iterasi dimulai dengan penentuan sen$aa $ang menunuan si(at &iologi penting dan dia"iri dengan langa" optimasi% &ai dari pro(ilatiitas maupun sintesis sen$aa imia. Tanpa pengeta"uan lengap tentang proses &ioimia $ang  &ertanggungaa& ter"adap atiitas &iologis% "ipotesis desain o&at pada umumn$a didasaran pada penguian emiripan stru!tural dan pem&edaan antara moleul ati( dan ta ati(. Kom&inasi antara strategi mensintesis dan ui atiitasn$a menadi sangat rumit dan memerluan atu $ang lama untu sampai pada peman(aatan o&at. 5engan emauan di &idang imia omputasi% peneliti dapat menggunaan !omputer untu mengoptimasi atiitas% geometrid an reatiitas% se&elum sen$aa disintesis se!ara esperimental. 'al ini dapat meng"indaran langa" sintesis suatu sen$aa

$ang mem&utu"an atu dan &ia$a ma"al% tetapi sen$aa &aru terse&ut tida memilii atiitas seperti $ang di"arapan.

3. 2elasan sum&er in(ormasi di urnal internasional tentang &ertam&a"n$a  umla" peneliti $ang menggunaan imia omputasi se&agai alat dalam

analisis masala" $ang diai. Jawab:

Predisi Tipe Atiitas )en$aa Ta&ir )ur$a 'omosalat Berdasaran Analisis )petra Transisi 6letroni Pada Kon(igurasi Bentu 5imer 5an )olut#)olen 7I8mal Ta"ir%d9

Pada penelitian ini mempredisi tipe atiitas sen$aa ta&ir sur$a "omosalat dengan &erdasaran analisis spetra transisi eletroni. anga" aian dilauan &erupa pemodelan sen$aa "omosalat dalam &entu dimer  dan interasi dengan pelarut. Kaian dilauan dengan langa" optimasi geometri menggunaan metode semiempiri PM3 $ang dilanutan dengan analisis spetra transisi eletroni menggunaan metode ;IN5</s. Interasi iatan "idrogen $ang menadi o&$e penelitian adala" &entu dimer  moleul sen$aa ta&ir sur$a dan iatan "idrogen antara moleul pelarut dengan moleul sen$aa ta&ir sur$a pada gugus#gugus &erpotensi mem&entu iatan "idrogen. 'asil aian se!ara umum menunuan  pengaru" interasi iatan "idrogen mem&erian e!enderungan pergeseran mera" namun &esarn$a nilai pergeseran tida signi(ianmendeati nilai "asil esperimen. =ator interasi dimer iatan "idrogen antara duamoleul "omosalat mem&erian pergeseran nilai >mas dengan disertai  peru&a"anumla" transisi U* $ang teradi. Kon(igurasi iatan "idrogen antara "omosalat denganetanol men$e&a&an teradin$a pergeseran nilai >mas namun umla" transisi U* $ang teradi relati( tida &eru&a".

4. Berian &e&erapa !onto" man(aat imia omputasi dalam pem&elaaran imia.

Jawab:

a9 5apat meng"itung si(at moleul $ang omples dan "asil  per"itungann$a &erorelasi se!ara signi(ian dengan esperimen.

 &9 5apat se&agai alat "itung ?seperti "aln$a alulator# untu mem&antu  pen$elesaian se!ara numeri dari persamaan matematia $ang menggam&aran si(at sistem% misaln$a dalam pen$elesaian per"itungan

stoiometri% termasu uga otomatisasi alat uur $ang dapat mengonersi signal eletroni menadi data numeri.

!9 5apat se&agai alat isualisasi dan animasi

d9 Mem&antu mengesplorasi si(at sen$aa dan pada umumn$a program terse&ut tela" dilengapi dengan isualisasi dan animasi% seperti  program '$per,"em% @aussian% Tur&omol% +asmol dll.

e9 Meng"itung si(at#si(at moleul dan peru&a"ann$a maupun melauan simulasi ter"adap sistem#sistem &esar 7maromoleul seperti protein atau sistem &an$a moleul seperti gas% !airan% padatan% dan Kristal !air9% dan menerapan program terse&ut pada sistem imia n$ata.

(9 )imulasi ter"adap maromoleul 7seperti protein dan asam nuleat9 dan sistem &esar &isa men!aup aian on(ormasi moleul dan  peru&a"ann$a 7mis. Proses denatrasi protein9% peru&a"an (asa% serta  peramalan si(at#si(at marosopi 7seperti alor enis9 &erdasaran  perilau di tingat atom.

. Buatla" suatu per&andingan emampuan &e&erapa perangat luna imia omputasi $ang tersedia sampai saat ini.

Jawab:

)o(tare imia omputasi !onto"n$a adala" @aussian% @amess% #,"em% A,6)% 5alton% )partan% Psi% PAT< 7Pa!age (or inear ,om&ination o(  Atomi! <r&itals9% M<,A)% M<P+<% MP,% NC,"em% Psi3% P, @AM6))% )partan% TU+B<M<6% dan se&again$a. Be&erapa diantaran$a dielasan egunaan$a di&aa" ini:

 No Nama so(tare Kegunaan

1 '$per!"em Pemodelan moleul 7mengeta"ui strutur% sta&ilitas dan si(at moleul9

5apat mengesplorasi model energ$ permuaan  potensial se!ara lasi atau uantum dengan single  point% optimasi geometri atau per"itungan dalam

men!ari eadaan transisi.  NC,"em per"itungan ab initio.

5apat dialanan pada mesin !omputer onensional atau "ig"#per(orman!e dan dapat diinstall se!ara  parallel.

3 @aussian03C Per"itungan imia uantum se!ara a& initio maupun semi empiris. Meng"itung energ$% &er&agai si(at

moleuler% optimasi geometri moleuler% dan mempredisi si(at spetrosopis suatu sistem 7misaln$a U*#*is% NM+% I+% 6P+% Moss&auer% ,5% dan lain lain9. 4 #,"em #,"em adala" program perangat luna imia a& initio

omputasi. #,"em dapat melauan seumla"  per"itungan umum imia uantum% termasu 'artree# =o! % teori erapatan (ungsional 75=T9% !oupled !luster  7,,9% on(igurasi interasi 7untu esitasi eletron tunggal#,I)9 dan lain#lain.

 )partan )partan adala" pemodelan moleul dan apliasi imia omputasi dari Cae(un!tion% In!. )partan mem(asilitasi &er&agai tugas imia omputasi% termasu   pen!arian on(ormasi% strutur% energi% si(at spetrum%

dan menguur esamaan moleul 35.

D ,"em5ra Menggam&ar strutur 5 dalam &idang ilmu imia% terutama imia organi% &ioimia% dan polimer.

E ,"em5oodle menggam&ar strutur imia &ai dalam &entu 5 atau 35.

F ,"ema& Untu simulasi pratium &er&asis digital.

G 2mol Untu isualisasi strutur moleul dalam tiga dimensi.

10 Aogadro Pemodelan moleul

11 +asMol Untu memisualisasi protein% asam nuleat% dan moleul#moleul e!il.

1 *M5 Untu memisualisasi dan analisis &iopolimer seperti  protein% asam nuleat% mem&rane.