UTS Kimia Komputasi
Science (Universitas Tidar)
UTS Kimia Komputasi
Science (Universitas Tidar)
Nama : Galih Putra Sadewa NIM : 4301418084
Prodi : Pendidikan Kimia 2018 A
Judul : Tugas Pengganti UTS Kimia Komputasi
1. A. Pemodelan molekul = Suatu cara untuk menggambarkan atau menampilkan perilaku suatu sistem molekul semirip aslinya. Contoh model molekul adalah penggambaran dua dimensi dengan struktur lewis, yang menggambarkan elektron dengan titik dan ikatan dengan garis, namun pada umumnya orang menghubungkan pemodelan molekul dengan deskripsi struktur kimia dalam bentuk dimensi.
Ada juga yang mendefinisikan pemodelan molekul merupakan deskripsi dan representasi molekul dalam bentuk tiga dimensi yang berkaitan dengan sifat fisikokimia.
B. Persamaan Schrodinger = Persamaan matematika yang menjelaskan perubahan tiap waktu dari sebuah sistem fisika dimana efek kuantum, seperti dualitas gelombang partikel, menjadi signifikan.
Persamaan ini merupakan perumusan matematis untuk mempelajari sistem mekanika kuantum.
C. Pendekatan Born-Oppenheimer = Pendekatan ini diterapkan dengan pemisahan fungsi gelombang untuk inti dan elektron. Fungsi gelombang total merupakan hasil perkalian dua faktor. Pendekatan ini didasarkan pada fakta bahwa elektron begitu ringan relatif terhadap inti sehingga gerakan elektron dapat mudah mudah mengikuti gerakan inti. Dari segi eksperimental, pendekatan ini dapat mengitung fungsi gelombang elektronik yang didapatkan sebagai penyelesaian persamaan Schrodinger elektronik.
D. Teori VSEPR = Suatu model kimia yang digunakan untuk menjelaskan bentuk-bentuk molekul kimiawi berdasarkan gaya tolakan elektrostatik antar pasangan elektron. Teori VSEPR ini juga dinamakan dengan teori Gillespie-Nyholm yang dinamai atas dua orang penemu dari teori ini.
E. Pendekatan LCAO = Fungsi dari pendekatan ini adalah untuk menjelaskan orbital, diaram orbital, dan konfigurasi elektron dengan cara yang sama untuk menjelaskan hal tersebut pada atom.
Pendekatan ini memuat hal-hal antara lain: orbital molekul terbentuk dari overlap atau tumpang tindih orbital atom, hanya orbital-orbital atom dengan energi yang sama yang dapat berinteraksi pada tingkat energi yang signifikan, dan ketika 2 orbital saling tumpang tindih keduanya berinteraksi membentuk 2 orbital molekul, yaitu orbital molekul ikatan dan orbital molekul anti-ikatan.
F. Optimasi Geometri = Perubahan struktural dalam molekul akan mengubah energi dan sifat-sifatnya, lalu akan didapatkan hasil yang dikenal dengan istilah Potential Energy Surface (PES). PES di ibaratkan adalah peta yang menggambarkan bagaimana perubahan energi akan berkaitan dengan perubahan struktur atau dengan kata lain adalah persamaan matematis yang menggambarkan perubahan energi dengan perubahan struktur. Biasanya PES akan diplot sebagai kurva.
G. Basis Set = Dalam ilmu kimia, basis set merupakan sebuah kumpulan dari fungsi matematika yang digunakan untuk menyusun gugus orbit suatu molekul. Kumpulan fungsi-fungsi matematika yang ada, disusun dalam kombinasi linear dan dengan menyertakan nilai dari koefisien di dalamnya.
2. Energi = energi rentangan + energi bengkokan + energi torsi + energi interaksi tak-berikatan
A. Energi Rentangan = Persamaan energi rentangan didasarkan atas hukum Hooke. Parameter kb
mengontrol kemiringan dari pegas ikatan, sementara r0 adalah panjang ikatan dalam keseimbangan.
Persamaan energi rentangan ini mengestimasi energi yang berkaitan dengan vibrasi di sekitar panjang ikatan keseimbangan.
B. Energi Bengkokan = Persamaan energi bengkokan juga didasarkan atas hukum Hooke. Parameter kq
mengontrol kemiringab pegas sudut, sementara q0 menunjukkan sudut kesetimbangan. Persamaan energi bengkokan mengestimasikan energi yang berkaitan dengan vibrasi di sekitar sudut ikat kesetimbangan. Parameter untuk bengkokan sudut ditandai untuk setiap ikatan tiga atom berdasarkan tipe mereka, misalnya C-C-C, C-O-C, C-C-H, dll.
C. Energi Torsi = Dalam mekanika molekul lebih dimaksudkan digunakan untuk mengoreksi suku energi yang tersisa daripada untuk menggambarkan proses fisika. Energi torsi mewakili jumlah energi yang harus ditambahkan atau dikurangi dari suku-suku energi supaya energi total sesuai dengan eksperimen atau hasil kalkulasi mekanika kuantum untuk suatu model sudut hedral.
D. Energi Tak-berikatan = Energi ini mewakili jumlah energi semua interaksi tak-berikatan antara atom i dan j. Energi tak-berikatan memperhitungkan tarikan, tolakan van der waals dan interaksi elektrostatik. Tolakan van der waals terjadi pada jarak yang pendek dan hilang jika atom-atom yang berinteraksi menjauh satu sama lain dalam beberapa armstrom. Tolakan terjadi jika jarak antara atom-atom kurang dari jumlah yang berinteraksi memendek kurang dari jumlah jari-jari kontak.
3. A. Metode Ab initio = Suatu metode yang erat hubungannya dengan perhitungan yang bersifat umum dari penyelesaian persamaan Schrodinger tanpa melakukan perlakuan memasukkan data eksperimen, dimana perhitungannya selalu menggunakan acuan perkiraan kuantum mekanik.
Kelebihan : Mempunyai akurasi paling tinggi dibanding metode lainnya.
Kekurangan: Diperlukan waktu operasi yang lama sehingga hanya mungkin diterapkan pada molekul-molekul kecil.
B. Metode Semi Empirik = Metode kimia komputasi yang menggunakan data eksperimental atau perhitungan Ab initio yang akurat yang digunakan untuk menyederhanakan perhitungan berdasar kimia kuantum Ab initio. Metode semi empirik berdasarkan pada pendekatan HF.
Kelebihan : Kalkulasi lebih cepat dibandingkan dengan metode Ab initio dan dapat digunakan untuk pemodelan molekul besar.
Kekurangan: Kurang akurat dibandingkan dengan metode Ab initio.
C. Metode Korelasi Elektron = Metode ini digunakan sebagai koreksi terhadap perhitungan Ab initio, karena itu metode ini sering dinamakan dengan metode post-SCF. Pemilihan metode korelasi elektron sangat bergantung pada masalah kimia yang akan dikaji. Jika pengaruh korelasi elektron diperkirakan kecil, maka dapat dilakukan perhitungan dengan metode Ab initio untuk UHF (sel terbuka).
Kelebihan : Kalkulasi lebih cepat dibandingkan dengan metode Ab initio, tetapi hanya bisa menguji untuk UHF (sel terbuka) saja.
D. Metode DFT = Metode ini merupakan pendekatan yang populer untuk melakukan perhitungan struktur elektron banyak partikel secara mekanika kuantum, untuk sistem molekul dan bahan rapat.
Teori ini digunakan dalam fisika dan kimia untuk mengamati keadaan dasar dari sistem banyak partikel.
Kelebihan : Hasil yang didapat sangat memuaskan dibandingkan metode lainnya.
Kekurangan: Sering terjadi masalah interaksi antar elektron banyak partikel dan potensial statis eksternal.
4. A. Karena penggunaan statistik mampu membantu pengerjaan dalam mempermudah dan mengelmpokkan file atau sampel.
B. QSAR memadukan statistika dengan sifat fisikokimia senyawa yang diprediksi dengan bantuan komputer untuk menurunkan suatu persamaan yang digunakan memprediksi aktivitas suatu senyawa.
5. A. STO-6G* = Termasuk basis set minimal. Basis set minimal mengandung fungsi basis minimum yang diperlukan untuk masing masing atom. STO-6G* mengandung 6 fungsi Gaussian untuk membentuk orbital Slater.
B. 6-311G = Termasuk basis set split valence sebagai fungsi terpolarisasi dari suatu inti atom lainnya akan mendistorsi atau polarisasi kerapatan elektron didekat inti.
C. 3-21++G = Termasuk basis set fungsi terdifusi. Dimana kerapatan elektron lebih tersebar di molekul, fungsi dasar yang biasa digunakan akan tidak memadai.
D. 6-31+G* = Basis set ini digunakan untuk elektron valensi terpisah. Pada proses pembentukan ikatan molekul, elektron-elektron valensi merupakan elektron yang sangat berperan untuk proses pembentukan ikatan.
E. 6-311++G** = Basis set ini digunakan untuk elektron valensi terpisah. Pada proses pembentukan ikatan molekul, elektron-elektron valensi merupakan elektron yang sangat berperan untuk proses pembentukan ikatan. Untuk menyatakan hal ini dengan memberikan penekanan lebih untuk menghitung konfigurasi elektron pada valensinya.
