advance computational chemistry part 1 intro and electron density

Semalam aku berpikir bahwa Kimia itu adalah seni dan kita semua adalah seniman. Bayangkan saja, kita selama ini baik orang eksperimen ataupun orang komputasi sebenarnya berusaha untuk mendesain struktur molekul yang indah, mengetahui apa yang sebenarnya sedang terjadi selama pendesainan itu dan menginterpretasi apakah keindahan struktur yang kita inginkan itu terwujud.


Hal yang menarik bagi para seniman kimia sejak dahulu hingga sekarang adalah bagaimana melihat “black box” yang ada dalam Kimia itu sendiri. Black box? Ya, pernahkah kalian membayangkan apa yang sebenarnya terjadi di dalam reaksi kimia? Molekul apa saja yang terbentuk selama reaksi? Inilah yang menjadi hambatan besar dalam eksperimen karena termasuk sulit secara eksperimen untuk mengkarakterisasi apa saja yang terbentuk selama reaksi kimia. Hal ini dikarenakan reaksi kimia berlangsung dengan sangat cepat sehingga sulit untuk diikuti. Oleh karena itu, hadiah nobel kimia pernah diberikan pada Ahmed Zewail yang menemukan alat untuk mengikuti reaksi kimia dan kepada penemu reaksi metatesis, the molecular dancing hehe😛.

Dalam tulisan kali ini kita akan mempelajari bagaimana Kimia Komputasi bisa menembus batas “black box” ini sehingga Kimia Komputasi dapat digunakan untuk mempelajari reaksi kimia. Agar lebih memudahkan dalam penulisan dan pembahasan, topik ini aku bagi menjadi beberapa bagian antara lain menginterpretasi kerapatan elektron, pembahasan keadaan transisi, mengikuti reaction path dan pemodelan dalam fasa cair.

Pembahasan pertama tentang kerapatan elektron. Dalam kimia, elektron sangat berperan penting baik bagi reaksi kimia, menjelaskan spektroskopi NMR, mekanisme reaksi dan menjelaskan struktur molekul. Di sini kita akan membahas salah satu riset sederhana dengan seorang teman tentang penambahan kekuatan ikatan C-N dalam NTO dengan cara menambahkan ion logam, salah satunya adalah Be2+. Gambar di bawah ini menunjukkan kerapatan elektron NTO-Be2+ setelah optimasi. Terlihat bahwa Be2+ dikelilingi oleh warna merah yang mengindikasikan kerapatan elektron Be2+ berkurang, sementara itu NO2 dikelilingi warna biru yang mengindikasikan bahwa kerapatan elektron di sekitar NO2 meningkat. Nah, kerapatan elektron yang meningkat ini akan memperkuat ikatan antara C-NO2 sehingga sensitivitas NTO berkurang karena ikatan pemicu ledakan semakin kuat.


–bersambung–

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s