karakterisasi titik stasioner dengan perhitungan frekuensi

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh..

Di beberapa tulisan yang sebelumnya kita telah menggunakan data termokimia yang dihasilkan dari perhitungan frekensi. Perhitungan frekuensi sendiri selain untuk menghasilkan data spektra dan bilangan gelombang dapat digunakan untuk mengecek apakah struktur yang kita miliki adalah local minimum atau bukan. Geometri optimasi akan berusaha untuk menemukan titik stasioner dalam kurva PES (potential energy surfaces). Titik ini dapat berupa local minum atau saddle point. Untuk mengkarakterisasi titik yang diperoleh dapat dilakukan perhitungan frekuensi pada struktur yang telah teroptimasi

Bila kita perhatikan bilangan gelombang yang dihasilkan dari perhitungan kimia komputasi maka akan teramati bilangan gelombang mulai dari 0 cm^-1 hingga ribuan cm-1 tergantung dari struktur yang kita kaji. Pada dasarnya bilangan gelombang mulai dari -20 cm^1 hingga 20 cm^1 bernilai 0 karena perhitungan ini akan tergantung dari akurasi software yang digunakan. Oia, agar lebih jelas, mari kita lihat lagi definisi dari local minimum dan saddle point. Local minimum adalah titik terendah pada daerah tertentu dari kurva PES (potential energi surface), jika merupakan titik terendah dari keseluruhan daerah di kurva PES dinamakan global minimum. Saddle point merupakan titik di mana minimum dari beberapa arah dan maksimum bila dilihat dari arah lainnya. First order saddle point, yang merupakan maksimum dari satu arah dan minimum dari keseluruhan arah ortonal lainnya merupakan keadaan transisi yang menghubungkan dua local minima.

Untuk dapat mengkarakterisasi titik stasioner yang kita peroleh diperlukan dua data :
1. Jumlah frekuensi imajiner
2. Normal mode yang berkaitan dengan frekuensi imajiner tersebut.

frekuensi imajiner adalah vibrasi yang memiliki bilangan gelombang negatif yang dihasilkan oleh perhitungan. Struktur yang memiliki n frekuensi imajiner merupakan turunan ke-n dari saddle point. Struktur transisi biasanya memiliki satu frekuensi imajiner. Struktur dengan dua frekuensi imajiner tidak berarti apa-apa dalam kimia karena sangat jarang sekali ditemui molekul dengan struktur seperti itu. Oia, tidak ada jaminan bahwa satu frekuensi imajiner adalah struktur transisi, perlu dicek lebih lanjut. Jika struktur kita merupakan local minima, maka tidak ada frekuensi imajiner.

Untuk mengetahui jumlah frekuensi imajiner dalam output Gaussian dapat menggunakan perintah :

$ grep NImag nama_file_output

Berikut adalah beberapa karakterisasi dari titik stasioner :

Oke, cukup sekian dan semoga bermanfa’at!

# Exploring Chemistry With Structure Electronic Methods, Second Edition