Sering kita mendengar kimia istilah kimia komputasi. Namun apa sebenarnya defenisi kimia komputasi masih mengambang, sehingga ada yang menganggap Kimia Komputasi adalah menerapkan program-program komputer pada kegiatan-kegiatan kimia. Sebenarnya itu tidak semuanya salah, namun perlu diingat bahwa tidak semua penggunaan software komputer pada kegiatan kimia dikategorikan sebagai kimia komputasi. Berikut ini saya akan menjelaskan sedikit tentang Disiplin Ilmu ini.
Kimia komputasi adalah satu bidang ilmu dalam kimia yang memfokuskan diri pada usaha untuk menyelesaikan persoalan kimia yang tidak bisa dijelaskan secara eksperimen. Kimia komputasi tidak langsung di arahkan pada pengembangan metode teori baru. Dalam menjelaskan feomena kimia, kimia komputasi berlandaskan pada beberapa asas/hukum kimia yang telah di akui dalam bidang kimia.
Seperti diketahui kimia merupakan ilmu yang terkait dengan pembentukan, perubahan dan pembentukan sifat baru dari molekul kimia. Molekul kimia sendiri tersusun atas atom-atom yang saling terkait satu sama lain. Atom tersusun oleh inti yang bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negatif.
Jika molekulnya berbeda maka akan memiliki inti dan jumlah elektro yang berbeda, perbedaan ini akan menjadi sifat spesifik dari atom yang bersangkutan dan tentunya akan membawa sifat yang spesifik pada molekul yang disusunnya. berdasarkan sifat-sifat itu maka kimia komputasi dirancang untuk mengetahui berbagai fenomena molekul hanya dengan mempelajari atom-atom penyusun molekul itu sendiri.
Apa yang dapat diperoleh dari kimia komputasi? pertanyaan ini sering muncul dikalangan kimia, karena dengan adanya kimia komputasi mereka berfikir maka semua eksperimen kimia akan dapat dilakukan oleh kimia komputasi dan akhirnya meggantikan eksperimen kimia. Sebenarnya tidak semua eksperimen kimia dapat dilakukan dalam kimia komputasi, sebagai contoh dalam kimia komputasi kita tidak dapat mengetahui apa yang akan dihasilkan jika mereaksikan satu bahan dengan bahan lain secara pasti. Ini salah satu kelemahan dari kimia komputasi. Tetapi terlepas dari kelemahan kimia komputasi di atas, ternyata banyak sekali keuntungan yang dimiliki . Sebelum lanjut membahas keuntunga Kimia Komputasi terlebih dahulu kita jawab pertanyaan tadi. Dengan kimia komputasi dapat dihitung sifat-sifat molekul antara lain:
- Susunan Geometri (struktur 3 dimensi) dari suatu struktur molekul kimia yang paling stabil
- Energi relatif yang dimiliki struktur tersebut pada keadaan stabilnya
- Moment dipole, Polarizabilitas, Spektra NMR dan konstanta coupling, Spektra UV-VIS, IR dan Raman.
- Pola difraksi Sinar X
- Keadaann transisi dari struktur yang berubah.
Selanjutnya apa keuntungan mempelajari kimia komputasi?
Berbagai keuntungan dapat diperoleh dengan mengetahui kimia komputasi.
- 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.
Semoga dengan tulisan ini dapat memperkaya pemikiran kita tentang kimia komputasi. Tulisan berikutnya akan berfokus bagaimana komia komputasi mengerjakan atau menyelesaiakan fenomena kimia. Tunggu yah…
Share Knowledges and Experiences 