Minggu, 19 April 2015

TUGAS 2 : Implementasi Komputasi Pada Bidang Kimia

BAB 1
PENDAHULUAN

  Sejak dahulu kimia terkenal sebagai bidang ilmi yang berlandaskan pada percobaan/experimen. Karena memang semua penjelasan-penjelasan ilmiah yang dipaparkan selalu dilandaskan pada hasil percobaan.Dalam arti bahwa pemahaman kimia atau teori-teori baru timbul setelah melakukan pengamatan terhadap hasil-hasil percobaan.Begitu pula dengan bidang fisika,semua teori-teori baru timbul setelah melakukan pengamatan terhadap hasil-hasil percobaan.Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, ilmu fisika mengalami perkembangan yang cukup pesat. Banyak teori-teori baru ditemukan, seperti penemuan bahwa partikel dapat bersifat seperti gelombang, atau sebaliknya gelombang dapat bersifat seperti partikel,sampai pada penemuan mekanika kuantum,dengan persamaannya yang terkenal adalah persamaan Schrbdinger.Persamaan Schrc-dinger yang dihasilkan tersebut merupakan jantung bagi kebanyakan ilmu modern.
  Sejak saat itu,pemahaman ilmu kimia tidak hanya terjadi karena pengamatan hasil- hasil percobaan,tetapi juga pengembangan teori mekanika kuantum,yaitu untuk meramalkan sifat-sifat dari suatu atom ataupun molekul.Akan tetapi, penyelesaian persamaan mekanika kuantum tidaklah mudah jika hanya menggunakan kalkulator tangan.Seiring dengan perkembangan ilmu komputer,maka kemampuan dari suatu komputer dapat dimanfaatkan untuk menyelesaikan persamaan mekanika kuantum.Hal ini menyebabkan lahir subbidang baru yaitu kimia komputasi yang merupakan bagian dari kimia teori.
  Kimia komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan hasil kimia teori yang diterjemahkan ke dalam program komputer untuk 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. Contoh sifat-sifat molekul yang dihitung antara lain struktur (yaitu letak atom-atom penyusunnya), energi dan selisih energi, muatan, momen dipol, kereaktifan, frekuensi getaran dan besaran spektroskopi lainnya. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. proses denaturasi protein), perubahan fase, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom dan molekul. Istilah kimia komputasi kadang-kadang digunakan juga untuk bidang-bidang tumpang-tindah antara ilmu komputer dan kimia.
  
BAB 2
PEMBAHASAN


Dalam implementasi komputasi modern yang terdapat pada bidang kimia adalah Computational Chemistry yang merupakan penggunaan ilmu komputer untuk  membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. Istilah kimia teori dapat didefinisikan sebagai deskripsi matematika untuk kimia, sedangkan kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika dikembangkan dengan cukup baik untuk dapat digunakan dalam program komputer. Perlu dicatat bahwa kata "tepat" atau "sempurna" tidak muncul di sini, karena sedikit sekali aspek kimia yang dapat dihitung secara tepat. Hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi kualitatif atau kuantitatif hampiran.
Adapun beberapa pendekatan yang dapat dilakukan:
  1. Kajian komputasi dapat dilakukan untuk menemukan titik awal untuk sintesis dalam laboratorium.
  2. Kajian komputasi dapat digunakan untuk menjelajahi mekanisme reaksi dan menjelaskan pengamatan pada reaksi di laboratorium.
  3. Kajian komputasi dapat digunakan untuk memahami sifat dan perubahan pada sistem makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan hukum-hukum interaksi yang ada dalam sistem.
Adapun beberapa bidang utama dalam topik ini, antara lain:
  1. Penyajian komputasi atom dan molekul
  2. Pendekatan dalam penyimpanan dan pencarian spesi kimia (Basisdata kimia)
  3. Pendekatan dalam penentuan pola dan hubungan antara struktur kimia dan sifat-sifatnya (QSPR, QSAR).
  4. Elusidasi struktur secara teoretis berdasarkan pada simulasi gaya-gaya
  5. Pendekatan komputasi untuk membantu sintesis senyawa yang efisien
  6. Pendekatan komputasi untuk merancang molekul yang berinteraksi lewat cara-cara yang khusus, khususnya dalam perancangan obat.
  7. Simulasi proses transisi fase
  8. Simulasi sifat-sifat bahan seperti polimer, logam, dan kristal (termasuk kristal cair)
  Molekul terdiri atas inti dan elektron, sehingga diperlukan metode mekanika kuantum. Kimiawan komputasi sering berusaha memecahkan persamaan Schrödinger non-relativistik, dengan penambahan koreksi relativistik, walaupun beberapa perkembangan telah dilakukan untuk memecahkan persamaan Schrödinger yang sepenuhnya relativistik. Pada prinsipnya persamaan Schrödinger mungkin diselesaikan, baik dalam bentuk bergantung-waktu atau tak-bergantung-waktu, disesuaikan dengan masalah yang dikaji, tetapi pada praktiknya tidak mungkin kecuali untuk sistem yang amat kecil. Karena itu, sejumlah besar metode hampiran dikembangkan untuk mencapai kompromi terbaik antara ketepatan perhitungan dan biaya komputasi.


  Dalam kimia teori,kimiawan dan fisikawan secara bersama mengembangkan algoritma dan program komputer untuk memungkinkan peramalan sifat-sifat atom dan molekul, dan/atau lintasan reaksi untuk reaksi kimia, serta simulasi sistem makroskopis. Kimiawan komputasi kebanyakan “sekedar” menggunakan program komputer dan metodologi yang ada dan menerapkannya untuk permasalahan kimia tertentu. Di antara sebagian besar waktu yang digunakan untuk hal tersebut, kimiawan komputasi juga dapat terlibat dalam pengembangan algoritma baru, maupun pemilihan teori kimia yang sesuai, agar diperoleh proses komputasi yang paling efisien dan akurat.

BAB 3
KESIMPULAN

Kimia komputasi adalah salah satu cabang ilmu kimia yang kini  menjadi salah satu bidang dengan pertumbuhan tercepat dalam kimia.Walaupun terdapat spesialis dalam bidang ini,penerapan teknik-tekniknya oleh kimiawan percobaan semakin menigkat sejalan dengan meningkatnya kemampuan dan semakin murahnya komputer.Pemodelan kimia komputasi dapat membantu para kimiawan untuk :
  1. Medesain awal proses reaksi sintesis yang diinginkan
  2. Melakukan simulasi reaksi dalam komputer
  3. Menentukan sifat-sifat dari molekul produk yang dihasilkan
BAB 4
DAFTAR PUSTAKA

- http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_komputasi
- http://only--share.blogspot.com/2015/03/implementasi-komputasi-pada-bidang-kimia.html
- http://www.slideshare.net/ajengaqmarina/softskill-2-46874246
- http://kliping.lapan.go.id/index.php/berita_dirgantara/article/viewFile/711/629

Tidak ada komentar:

Posting Komentar