Computational Chemistry to calculate BDE, an simple example.

Mari kita sambung bahasan yang kemarin tentang BDE dengan menggunakan contoh 3,4-dinitropyrazole. Semua perhitungan aku lakukan dengan menggunakan metode DFT B3LYP dan basis set 4-31G. Program yang digunakan adalah NWChem.

Pertama-tama kita optimasi dan sekaligus melakukan perhitungan frekuensi pada DNP. Setelah selesai ternyata ikatan antara C-N pada atom C2-N7 lebih panjang daripada ikatan antara C-N pada atom C1-N6 sehingga pada contoh kali ini kita hanya akan berfokus pada ikatan C-N pada atom C2-N7 saja.

gambar 1

gambar 2

Kemudian untuk mendapatkan radikal nitropyrazole, gugus nitro yang terikat pada atom C2 dihilangkan dan selanjutnya dioptimasi sekaligus dihitung juga frekuensinya. Hal yang sama juga dilakukan untuk mendapatkan radikal nitro.

Setelah semua proses optimasi selesai, saatnya untuk menghitung berapa BDE-nya dengan menggunakan ketiga metode yang telah disebutkan di tulisan sebelumnya.

1. BDE dihitung dengan menggunakan rumus BDE = E(R1.) + E(R2.) – E(R1-R2)

Dari rumus ini diperoleh harga BDE 278,70 kJ/mol (tanpa koreksi ZPE). Jika ditambahkan dengan koreksi ZPE, diperoleh BDE sebesar 261,46 kJ/mol.

2. BDE dihitung dengan rumus BDE(R1-R2) = H298 R1.(g) + H298 R2.(g) – H298 (R1-R2)

Dari rumus ini diperoleh harga BDE sebesar 250,09 kJ/mol. Perbedaan yang terjadi dikarenakan ditambahkannya faktor konversi dari energi ke entalpi.

3. BDE dihitung dengan rumus BDE(R1-R2) = [panas pembentukan R1. + panas pembentukan R2.] – panas pembentukan (R1-R2)

Dari rumus ini diperoleh hasil yang hampir sama dengan no.1 yaitu sebesar 264,85 kJ/mol.

Harga BDE dari ketiga cara di atas sebenarnya cukup berbeda dengan harga yang diperoleh dalam penelitian Du dkk. tahun 2012 yaitu sebesar 275,58 kJ/mol (Dengan menggunakan rumus 1 tanpa koreksi ZPE). Hal ini dikarenakan basis set yang digunakan juga berbeda. Mereka menggunakan metode DFT B3LYP dengan basis set 6-311++G**.

Aku rasa cukup sampai di sini pembahasan tentang BDE. Di akhir pembahasan ini aku lampirkan file excel yang digunakan. Semoga bermanfa’at!😀

dnp

# Untuk referensinya bisa dicari di pubs.acs.org dan sciencedirect.com hehe🙂

One thought on “Computational Chemistry to calculate BDE, an simple example.

  1. Pingback: BDE C-C etana, etena dan etuna | neax502 simple blog

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