Istilah dalam Kimis Komputasi

Istilah dalam Kimis Komputasi

• Mekanika statistik adalah cara matematika untuk mengekstrapolasi sifat termodinamika dari materi secara keseluruhan (bulk) berpijak pada gambaran molekular dari sistem kimia.
• ab initio merupakan salah satu metode perhitungan kimia selain metode mekanika kuantum semiempiris atau pun metode mekanika molekuler.
• Molecular modeling merupakan suatu metode untuk merancang dan menganalisis struktur dan sifat-sifat molekul tertentu dengan mengunakan teknik kimia komputasional dan teknik visualisasi grafis yang bertujuan untuk menyediakan struktur geometri tiga dimensi yang sesuai dengan parameter kondisi yang telah ditentukan. (Leach, 2001).
• OV (Orbital Viewer) adalah perangkat lunak gratis untuk menggambarkan orbital atom dan molekul, membuat animasi maupun untuk melihat penampang lintang (struktur dalam) orbital. Dapat pula dibuat gambar 3D (yang dapat dilihat dengan kacamata 3D sperti yang digunakan untuk melihat sinetron 3D). (Modul Struktur dan Kereaktifan Kimia Anorganik, Dr. Ismunandar)
• Semiempiris adalah bentuk pendekatan penyelesaian persamaan Schrodinger tapi tidak begitu menghitung korelasi elektron-elektron seperti ab ini
•  

Manfaat Kimia Komputasi untuk Penelitian

Manfaat Kimia Komputasi untuk Penelitian

•  Untuk menemukan titik awal untuk sintesis dalam laboratorium
•  Untuk menjelajahi mekanisme reaksi dan menjelaskan penamatan pada reaksi di   laboratorium
• Untuk memahami sifat dan perubahan pada sistem makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan hukum-hukum interaksi yang ada dalam sistem

• Kimia Komputasi digunakan sebagai panduan (Guiding) ekperimen Kimia

Kimia komputasi dapat digunakan sebagai pemanadu dalam menjelankan eksperimen kimia. Sebagai contoh bila ingin melakukan eksperimen kimia yang melibatkan unsur radioaktif yang sangat berbahaya tentu kita tidak bisa lakukan dengan coba-coba atau try and error karena resikonya besar. Selain perlu biaya besar tentu resiko terhadap kesehatan kita sangat berbahaya. Sehingga untuk mengantisipasi berbagai kemungkinan yang terjadi dapat dilakukan simulasi atau modeling unsur yang akan dilakukan uji dalam simulasi atau permodelan kimia komputasi terlebih dahulu. Contoh lain misalnya dalam produksi obat baru untuk menghasilkan obat yang lebih baik. Tentu perlu uji coba untuk menghasilkan obat baru yang lebih baik dengan kemampuan yang lebih tinggi. Nah ini jika dilakukan dilaboratorium tentu memerlukan biaya besar, tenaga yang cukup dan ketekunan yang tinggi. Sekarang ternyata untuk meghasilkan obat yang baru dengan kualitas yang baik tidak perlu melakukan eksperimen dengan meode try and error, namun kita dapat mengujinya terlebih dahulu secara komputasi sebelum dilakukan eksperimen, sehingga dapat menurunkan cost dan resiko yang akan kita hadapi.

• Kimia komputasi sebagai penganalisis hasil eksperimen
• Terkadang bila dalam sebuah penelitian banyak peneliti melakukan analisis hasil penelitiannya dengan menggunakan pembanding dan mencoba menganggap sama hasil yang diperolehnya dengan standar yang digunakan dengan cara membandingkan secara kasap mata. Ini tentu tidak salah, namun alangkah baiknya kita menggunakan suatu metode yang dapat menganalisis dengan lebih akurat hasil yang diperoleh bukan hanya menganggap sama. sebagai contoh bila melakukan uji padatan dengan menggunakan Difraksi sinar X terhadap suatu padatan tentu akan diperoleh spektra. Selanjutnya untuk mengetahui kandungan sampel yang diuji dilakukan analisis dengan standar yang telah ada dan ditentukan kandungan dan jenis padatannya. Sebanarnya sebelum memutuskan kandungan dan kelompok padatannya kita dapat melakukan studi kimia komputasi dengan melihat spektra yang dihasilkan dari kimia komputasi dan membandingkan dengan spektra dari hasil uji alat. Selanjutnya baru disimpulkan kandungan dan kelompok padatannya. Hasil ini tentu lebih dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah. Contoh lain adalah dengan kimia komputasi kita dapat mengetahui fenomena apa yang terjadi dalam suatu eksperimen kimia yang secara eksperimen tidak dapat diketahui. Masih banyak hasil uji dari alat uji yang dapat di validasi dengan kimia komputasi. Sehingga dala menyimpulkan suatu hasil penelitian tidak mengambang.

Jika menggunakan kimia komputasi untuk menjawab suatu permasalahan kimia, hal yang tak terhindarkan adalah mempelajari bagaimana menggunakan perangkat lunak. Masalah yang tersembunyi dari aktivitas ini adalah kita memerlukan pengetahuan tentang seberapa baik jawaban yang akan kita dapat. Beberapa daftar pertanyaan yang dapat dibuat antara lain :
1. Seberapa akurat akan dapat kita prediksi hasilnya ?
2. Seberapa lama kita harapkan perhitungan akan selesai ?
3. Pendekatan apa yang harus dibuat ?
4. Apakah pendekatan yang digunakan dalam perhitungan sudah signifikan dengan masalah yang dikaji ?

"Jika kita tidak dapat menjawab pertanyaan tersebut, kita tidak akan mendapatkan proyek penelitian."

"Jika kita dapat jawaban akhir dari semua pertanyaan di atas, kita sekarang siap untuk melakukan perhitungan" 

 Sekarang kita harus menentukan perangkat lunak yang ada, berapa harganya dan bagaimana cara menggunakannya. Perlu dicatat bahwa, dua program yang sejenis mungkin akan menghitung sifat yang berbeda, sehingga kita harus meyakinkan diri mengenai program apa yang diperlukan.

Manfaat Kimia Komputasi untuk Pembelajaran

Manfaat Kimia Komputasi untuk Pembelajaran

1. Dapat menghitung sifat molekul yang kompleks dan hasil perhitungannya berkorelasi secara signifikan dengan eksperimen.

2. Dapat sebagai alat hitung –seperti halnya kalkulator- untuk membantu penyelesaian secara numerik dari persamaan matematika yang menggambarkan sifat sistem, misalnya dalam penyelesaian perhitungan stokiometri, termasuk juga otomatisasi alat ukur yang dapat mengkonversi signal elektronik menjadi data numerik.

3. Dapat sebagai alat visualisasi dan animasi

4. Membantu kita mengeksplorasi sifat senyawa dan pada umumnya program tersebut telah dilengkapi dengan visualisasi dan animasi, seperti program HyperChem, Gaussian, Turbomol, Rasmol dll.

5. Menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan, padatan, dan Kristal cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata.


6. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. Proses denatrasi protein), perubahan fasa, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom.