• Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
724
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
31
Comments
0
Likes
2

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. LAPORAN PRAKTIKUM<br />KIMIA FISIKA<br />PERCOBAAN IX<br />PERHITUNGAN ORBITAL MOLEKUL<br /> NAMA : BULKIS MUSA<br />NIM: H 311 08 284<br />REGU/KELOMPOK: VII / IV ( EMPAT )<br />HARI/TGL PERCOBAAN: KAMIS, 18 NOVEMBER 2010<br />ASISTEN: LIANA L. TAUFIQ<br />156019534290<br />LABORATORIUM KIMIA FISIKA<br />JURUSAN KIMIA<br />FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM<br />UNIVERSITAS HASANUDDIN<br />MAKASSAR<br />2010<br />BAB I<br />PENDAHULUAN<br />Latar Belakang<br />Molekul yang didefinisikan sebagai kelompok disket atom yang diikat secara kimia. dibentuk oleh kombinasi atom-atom yang berbeda. Ada dua jenis ikatan kimia dalam pembentukan molekul yaitu ikatan ionik dan ikatan kovalen. Pembahasan yang mencakup ikatan kovalen dapat ditinjau dengan dua cara yaitu teori ikatan valensi dan teori orbital molekul.<br />Orbital molekul terbentuk dari hasil interaksi antara dua atau lebih orbital-orbital atom. Distribusi elektron dalam molekul tidak lagi berada pada orbital atom masing-masing pembentuk, melainkan ditempatkan atau dilokalisir pada daerah tumpang tindih yang dikenal sebagai orbital molekul (OM).<br />Hyperchem adalah suatu software yang dapat digunakan untuk mengetahui struktur, stabilitas dan sifat molekul dengan menggunakan perhitungan mekanika molekular maupun mekanika kuantum.<br />Melihat manfaat aplikasi software Hyperchem dalam perhitungan orbital molekul, maka kita perlu mengetahui cara menghitung fungsi gelombang molekul dan mempelajari cara menghitung orbital molekul. Dalam percobaan ini, kita akan menghitung fungsi gelombang H2O, menentukan bentuk orbital molekul H2O, dan menggunakan penjajaran struktur dengan menggunakan aplikasi software Hyperchem Release 7 sehingga kita lebih memahami penggunaan Hyperchem dalam perhitungan orbital molekul. Hal inilah yang melatarbelakangi sehingga percobaan ini dilakukan.<br />
    • Maksud dan Tujuan Percobaan
    1.2.1 Maksud Percobaan<br />Maksud dari percobaan ini adalah :<br />
    • Mengetahui dan mempelajari aplikasi software Hyperchem.
    • 2. Mengetahui dan mempelajari cara menghitung fungsi gelombang molekul.
    • 3. Mengetahui dan mempelajari cara menghitung orbital molekul.
    1.2.2 Tujuan Percobaan<br />Tujuan dari percobaan ini adalah :<br />
    • Menentukan fungsi gelombang H2O.
    • 4. Menentukan bentuk orbital molekul H2O.
    • 5. Menentukan muatan atomik.
    • 6. Menentukan penjajaran struktur.
    Prinsip Percobaan<br />Prinsip dari percobaan ini adalah menggambarkan bentuk orbital molekul H2O dengan menggunakan software Hyperchem release 7 dan menentukan tingkat energinya kemudian membandingkan model dan energi secara teori.<br />BAB II<br />TINJAUAN PUSTAKA<br />Mekanika kuantum dikembangkan secara terpisah di tahun 1925 oleh W. Heisenberg dan Erwin Schrödinger. Pendekatan Heisenberg disebut sebagai mekanika matriks dan pendekatan Schrödinger disebut sebagai mekanika gelombang. Meskipun kedua cara tampak berbeda, keduanya dapat ditunjukkan sebagai ekivalen secara matematik. Yang akan dibahas di sini adalah rumusan Schrödinger yang menggunakan gagasan tentang gerakan gelombang (Farrington dan Daniels, 1983).<br />Persamaan Schrödinger yang tak bergantung waktu bagi satu partikel bermassa m yang bergerak dalam satu dimensi adalah<br />h2/2m – d2(x)/dx2 + [E –V (x)] (x) = 0<br />dengan (x) adalah fungsi gelombang yang merupakan suatu fungsi dari jarak, V(x) adalah fungsi energi potensial dari partikel dan E energi total dari partikel. Persamaan yang luar biasa ini tidak diturunkan , tetapi dianggap sebagai satu postulat dari mekanika kuantum. Fungsi gelombang ψ(x) mengandung semua keterangan yang dapat diketahui tentang suatu sistem dalam hal ini satu partikel tunggal yang dapat bergerak hanya dalam satu dimensi. Bom menunjukkan bagaimana cara ψ(x) memberi keterangan tentang posisi dari satu partikel (Farrington dan Daniels, 1983).<br />Dalam mekanika kuantum, elektron diperlakukan sebagai gelombang tiga dimensi, sehingga untuk elektron pada atom hidrogen dipergunakan persamaan Schrödinger dalam tiga dimensi yaitu :<br />2/x2 + 2/y2 + 2/z2 + 2m/h2 (E-V) = 0<br />Persamaan di atas adalah persamaan differensial orde kedua yang menyatakan energi total E, energi potensial V dari suatu partikel yang massanya m dan merupakan fungsi dari posisi partikel atau elektron dalam tiga dimensi x, y dan z (Syarifuddin, 1994).<br />Teori ikatan dalam senyawa-senyawa kompleks mula-mula diberikan oleh Lewis dan Sidgwick. Teori ini karena tidak dapat menjelaskan bentuk-bentuk geometri senyawa-senyawa kompleks kemudian ditinggalkan. Tiga teori yang kemudian timbul ialah (Sukardjo, 1992): <br />
    • Teori ikatan valensi atau valance bond theory (VBT),
    • 7. Teori medan kristal atau crystal field theory (CFT) dan
    • 8. Teori orbital molekul atau molecular orbital theory (MOT).
    Pada dasarnya, terdapat dua teori yang menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk dapat menjelaskan sifat ikatan kimia. Kedua teori ini yaitu metoda ikatan valensi (IV) dan metoda orbital molekul (OM) (Bird, 1993).<br />Metoda ikatan valensi (IV) dimulai dengan memperlihatkan elektron pada atom secara individu, baru kemudian memperhatikan bagaimana interaksi (pertumpangtindihan) orbital-orbital atom tersebut pada suatu molekul. Misalnya terdapat dua atom yaitu atom x dan atom y, dengan elektronnya masing-masing yaitu elektron (1) dan elektron (2). Bila elektron (1) ditempatkan pada atom x dan elektron (2) ditempatkan pada atom y, maka fungsi gelombang yang mungkin terbentuk adalah (Bird, 1993) :<br />1 = ax (1) by (2)<br />Teori ikatan valensi dikembangkan oleh Heitler dan London mempertimbangkan bahwa molekul terbentuk dari atom-atom dan atom-atom ini terikat satu sama lain oleh ikatan kimia. Atom memberi andil pada elektron luar yang tidak berpasangan atau elektron valensi untuk berpasangan dengan elektron dari atom lain (untuk membentuk ikatan dengan atom lain) sedemikian rupa sampai molekul terdiri dari pusat-pusat atom dan ikatan-ikatan antara pusat-pusat atom ini. Umumnya pemasangan elektron valensi hanya terjadi dengan yang tidak berpasangan (Dogra dan Dogra, 1990).<br />Menurut teori medan kristal, antara ion pusat dan ligan terdapat ikatan ion yang murni. Anggapan bahwa ikatan tersebut merupakan ikatan ion yang murni ternyata tidak sesuai dengan fakta eksperimen. Data eksperimen yaitu besarnya energi yang dilepaskan bila ion kompleks ion terbentuk, memberi petunjuk bahwa terdapat sifat ikatan kovalen dalam ion kompleks tersebut dapat dijelaskan dengan teori orbital molekul (Syarifuddin, 1994).<br />Menurut teori orbital molekul(OM), ikatan kovalen tersebut dapat dipikirkan akibat terjadinya orbital molekul dalam kompleks, yaitu orbital yang terjadi dari kombinasi orbital atom ion pusat dan orbital atom ligan. Seperti pada pembentukan orbital molekul untuk molekul-molekul sederhana, disini juga terbentuk orbital bonding dan anti bonding untuk tiap gabungan dua orbital atom. Orbital molekul lebih sulit karena orbital atom yang bergabung banyak. Aproach yang dipakai pada pembentukan orbital molekul ialah linear combination of atomic orbital atau LCAO (Sukardjo, 1992).<br />Gagasan dasar yang menyangkut orbital molekul yaitu untuk menggunakan teori orbital molekul dalam memberikan ikatan kimia, perlu diketahui beberapa aturan. Aturan-aturan ini menyangkut orbital molekul tertentu yang terjadi jika orbital atom bergabung dan cara-cara pelambangan elektron dalam orbital molekul tersebut (Petrucci, 1999):<br />Jumlah orbital molekul yang dihasilkan sama dengan jumlah orbital atom yang bergabung.<br />Dari dua orbital molekul yang terjadi apabila dua orbital atom bergabung, satu di antaranya adalah orbital molekul ikatan yang energinya lebih rendah dibandingkan orbital atom asalnya.orbital molekul lainnya ialah orbital anti ikatan, yang energinya lebih tinggi.<br />Elektron umumnya mencari orbital molekul yang energinya paling rendah.<br />Jumlah elektron maksimumnya dapat mengisi orbital molekul tertentu adalah dua (prinsip ekslusi Pauli).<br />Elektron memasuki orbital molekul yang energinya setara, satu demi satu sebelum berpasangan (aturan Hund).<br />Pembentukan ikatan di antara atom memerlukan jumlah elektron dalam orbital molekul ikatan yang melebihi jumlah elektron dalam orbital anti ikatan.<br />Satu orbital atom dapat bertumpang tindih dengan orbital atom dari atom lain. <br />Secara matematik, fungsi gelombang yang menggambarkan setiap orbital yang tumpah tindih dijumlahkan bersama. Perhitungan ini dikenal sebagai kombinasi linear dari orbital atom atau teori LCAO. Bila orbital atom yang bertumpang tindih sefase, hasilnya adalah perkuatan dan suatu orbital molekul ikatan. Di lain pihak, antaraksi antara orbital atom yang keluar fase menghasikan interferensi yang menimbulkan simpul antara dua inti. Interferensi menuju ke orbital anti ikatan (Fessenden dan Fessenden, 1982).<br />Orbital atom yang mengikat dua atom hidrogen menjadi satu adalah simetrik secara silindrik, artinya simetrik sepanjang garis atau sumbu yang menghubungkan kedua inti. Setiap orbital molekul yang simetrik di daerah sekeliling sumbu yang menghubungkan inti disebut orbital molekul sigma (), ikatannya adalah ikatan sigma. Ikatan dalam H2 hanya satu dari banyak ikatan sigma yang dijumpai ((Fessenden dan Fessenden, 1994).<br />Bila sepasang gelombang saling tumpang tindih, maka dapat saling memperkuat atau saling berinterferensi. Penambahan dari dua orbital atom 1s dari dua atom H yang sefase menghasilkan orbital moleku ikatan dengan rapat elektron yang tinggi antara inti yang berikatan (Fessenden dan Fessenden, 1994).<br />Bila dua gelombang berlawanan fase, maka akan saling mengganggu. Interferensi dari dua orbital atom yang keluar fase dari dua atom hidrogen memberikan orbital molekul dengan simpul antara inti. Dalam orbital molekul ini, kebolehjadian menemukan elektron antara inti sangat rendah. Karena itu, orbital molekul khas ini menimbulkan sistem dimana kedua inti tak dilindungi oleh sepasang elektron dan intinya saling tolak menolak. Karena tolakan inti, sistem ini energinya lebih tinggi dari pada sistem dua atom H. Orbital berenergi lebih tinggi ini adalah orbital anti ikatan, dalam hal ini suatu orbital “sigma bintang” atau ( artinya anti ikatan) (Fessenden dan Fessenden, 1994).<br />BAB III<br />METODE PERCOBAAN<br />Bahan<br />Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah molekul air (H2O).<br />Alat<br />Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah laptop yang memiliki aplikasi Software Hyperchem Release 7.<br />Prosedur Percobaan<br />
    • Membuat Molekul Air
    Dibuka software Hyperchem Release 7.<br />Dari menu Display, dipastikan bahwa perintah Show Hydrogen aktif dan perintah Perspective tidak aktif pada kotak dialog Rendering.<br />Pada kotak dialog Default Element, dinonaktifkan Explicit Hydrogen lalu dipilih oksigen dan ditutup.<br />Diklik kiri pada daerah kerja dengan kursor gambar untuk menggambar atom oksigen.<br />Diklik ganda Tool Selection untuk menginvoke Model Builder. Model Builder akan membuat molekul air dan menambahkan atom H.<br />Diberikan label molekul dengan simbol.<br />
    • Menggunakan Struktur Alignment
    • 9. Dipilih perintah Align Molecule pada menu Edit.
    • 10. Dari kotak Align dipilih Secondary dan dari kotak With dipilih Y- axis.
    • 11. Dipastikan bahwa perintah Minor tidak aktif.
    • 12. Diklik OK.
    • 13. Menghitung Fungsi Gelombang
    • 14. Dipilih perintah Semi-Empirical dari menu Setup.
    • 15. Dipilih CNDO (Complete Neglect of Differential Overlap) sebagai metode kalkulasi lalu diplih Options.
    • 16. Digunakan nilai-nilai di bawah ini pada kotak dialog Semi-Empirical Options.
    • 17. Diklik OK untuk menutup kotak dialog Semi-Empirical Options, diklik OK sekali lagi untuk menutup kotak dialog Semi-empirical Method.
    • 18. Dipilih Single-Point pada menu Compute.
    • 19. Membuat Orbital Molekul Individual
    Dibuka kotak dialog Orbital dengan memilih Orbitals pada menu Compute.<br />Dipilih HOMO-, lalu diklik kiri pada kotak teks untuk orbital off-set dan diset nilai 3. Data ini adalah untuk orbital dengan 3 tingkat energi lebih rendah dari HOMO.<br />Dipilih perintah 3D Isosurface.<br />Dinonaktifkan perintah Orbital Squared.<br />Diklik OK.<br />Dibuka kotak dialog Isosurface Options dengan memilih Isosurface pada menu Display.<br />Dipilih Wire mesh sebagai opsi Rendering, digunakan Orbital Contour Value 0,05 lalu diklik OK. Dikopi atau disimpan gambar dengan menekan Copy pada menu Edit atau tekan F-9.<br />Dibuka kembali kotak dialog orbital dan dimasukkan nilai 1 untuk HOMO-offset (HOMO-1). Diklik Options dan digunakan nilai yang sama seperti langkah 7 dan 8, tetapi diubah Rendering menjadi Jorgensen-Salem. Dikopi atau disimpan gambar dengan menekan Copy pada menu Edit atau tekan F-9.<br />Diulangi kalkulasi dengan menggunakan nilai 2 untuk HOMO-offset (HOMO-2) dan dipilih Lines sebagai opsi Rendering pada kotak dialog Options. Dikopi atau disimpan gambar dengan menekan Copy pada menu Edit atau tekan F-9.<br />Dibuka kotak dialog Orbital dan digunakan nilai 0 untuk HOMO-offset (HOMO-0). Dipilih Flat Surface. Dimasukkan nilai 0,05 dan diklik OK.<br />Diklik kiri pada LUMO dan digunakan nilai offset 0 dan 1 untuk memperlihatkan orbital tak terisi.<br />Jika kotak dialog Options terlihat, dipilih Shaded Surface sebagai opsi Rendering dan digunakan nilai 0,05. untuk selanjutnya dipilih Transculent Surface untuk Isosurface Rendering, diubah molecule rendering menjadi Balls dan Cylinders.. Dibuka kotak dialog File/Preferences dan dipilih Isosurface Colors. Diubah warna positif dan negatif menjadi merah dan biru. Dikopi atau disimpan gambar dengan menekan Copy pada menu Edit atau tekan F-9.<br />Dibandingkan gambar yang diperoleh dengan gambar atau bentuk orbital molekul H2O yang ada di literatur. <br />BAB IV<br />HASIL DAN PEMBAHASAN<br />Hyperchem adalah suatu software yang dapat digunakan untuk mengetahui struktur, stabilitas dan sifat molekul dengan menggunakan perhitungan mekanika molekular maupun mekanika kuantum.<br />Pendekatan dalam pemodelan sistem molekular ialah bagaimana mengekspresikan orbital molekul ke dalam kombinasi linier dari himpunan fungsi satu-elektron (orbital atom). Pendekatan ini dikenal sebagai LCAO. Secara matematis LCAO dirumuskan sebagai suatu himpunan basis, ϕi=∑(μ=1)Ncμi .χμ <br />di mana cμi adalah koefisien ekspansi orbital molekul, dan χμ adalah fungsi basis yang menyatakan model orbital atom.<br />Dalam percobaan perhitungan orbital molekul ini digunakan software Hyperchem Release 7. Program ini merupakan program yang sangat teliti yang digunakan untuk mengetahui struktur, stabilitas dan sifat molekul dengan menggunakan perhitungan mekanika molekular maupun mekanika kuantum.<br />Selain itu, dalam percobaan beberapa hal yang berkaitan tentang letak elektron dalam suatu orbital, serta tingkatan energi dalam orbital. Dimana molekul yang digunakan adalah molekul H2O, yaitu molekul diatomik yang tersusun atas atom hidrogen dan atom oksigen. Digunakan perhitungan single point yang bertujuan untuk menentukan energi molekul dari struktur yang telah dibuat.<br />Bentuk molekul H2O dapat diprediksi dengan menghitung total energi dari molekul H2O untuk beberapa variasi posisi inti, dan selanjutnya mengidentifikasi konformasi yang terkait dengan energi terendah dengan menentukan orbital-orbital spesifikasi relatif terhadap HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) dan LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital). HOMO yang lebih tinggi dengan energi ionisasi yang kecil memberikan kemampuan yang lebih kuat untuk mendonorkan elektron kepada molekul lain, sedangkan LUMO yang lebih rendah dengan afinitas elektron yang lebih besar mempunyai kemampuan yang besar untuk menerima elektron dari molekul lain. HOMO memiliki energi ionisasi yang sangat besar menyebabkan ketidakmampuannya untuk memberikan elektronnya. LUMO memiliki afinitas elektron kecil menyebabkan ketidakmampuan untuk menerima elektron.<br />Adapun bentuk molekul H2O yang diperoleh setelah dibuat melalui aplikasi software hyperchem dimana dari menu Display, dipastikan bahwa perintah Show Hydrogen aktif dan perintah Perspective tidak aktif pada kotak dialog Rendering. Pada kotak dialog Default Element, dinonaktifkan Explicit Hydrogen lalu dipilih oksigen dan ditutup. Diklik kiri pada daerah kerja dengan kursor gambar untuk menggambar atom oksigen. Diklik ganda Tool Selection untuk menginvoke Model Builder. Model Builder akan membuat molekul air dan menambahkan atom H. Diberikan label molekul dengan simbol. Bentuk molekul H2O dapat dilihat seperti di bawah ini<br /> <br />Setelah molekul H2O dibuat, molekul H2O harus dibuat dalam orientasi standar sebelum menghitung fungsi gelombangnya. Orientasi standar dilakukan dengan menggunakan structure Alignment sehingga akan didapatkan struktur Aligment molekul H2O dengan cara memilih Align Molecule pada menu Edit, kemudian memilih Secondary dari kotak Align dan Y axis dari kotak With. Penjajaran struktur dapat dilihat seperti gambar di bawah ini<br />Dalam percobaan ini, fungsi gelombang dihitung untuk keseluruhan molekul air. Perhitungan fungsi gelombang dilakukan dengan menggunakan Semi-emperical. Perhitungan Semi-emperical memecahkan persamaan Schrodinger dengan perkiraan pasti untuk menjelaskan sifat elektron dari atom dan molekul. Dalam Semi-emperical ini digunakan CNDO (Complete Neglect of Differential Overlap) sebagai metoda kalkulasi. CNDO adalah metode yang paling sederhana dari SCF (Self Consistent Field), berguna unuk menghitung sifat elektron pada keadaan dasar dari sistem terbuka ataupun tertutup, optimisasi geometri, dan energi total. Pada menu Compute dipilih Single Point sebagai metode kalkulasi. Perhitungan Single Point memberikan data statistik molekul seperti energi potensial, potensial elektrostatik, energi orbital molekul dan koofisien orbital molekul pada keadaan dasar atau tereksistasi.<br />Adapun gambar dari molekul H2O setelah ditentukan fungsi gelombangnya yaitu dapat dilihat dari gambar di bawah ini<br /> <br />Berdasarkan hasil yang diperoleh pada percobaan ini, didapatkan bahwa molekul H2O energinya = -320,414132 dengan gradien = 124,403037 dan bentuk simetri C2V.<br />Untuk menentukan muatan atomik berdasarkan HOMO dan LUMO digunakan beberapa macam opsi rendering, yaitu Wire mesh, Jorgensen-Salem, Lines, Flat surface, Shaded surface, dan Translucent surface. <br />Untuk muatan atomik pertama yaitu HOMO-3 digunakan nilai 0,0001 pada kotak Convergence Limit, nilai 50 pada kotak Iteration Limit. Gambarnya dapat dilihat dibawah ini<br /> <br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 1 dengan energi orbital = -40,284115 eV dan simetri 1A1.<br />Setelah itu, dibuat bentuk orbital molekul HOMO-3 pada opsi isosurface dengan memilih Wire mesh dan nilai 0,05. Pada Wire mesh, isosurface tergambar sebagai pola transparan garis melintang dengan molekul struktur tidak tersembunyi.<br /> <br />Diperoleh Alpha dengan index orbital = 1, energi orbital = -40,284115 eV dan simetri 1A1. Perbedaan bentuk sebelum dan sesudah Wire mesh adalah terletak pada pertengahan struktur, dimana sebelum Wire mesh dalam pertengahan struktur terdapat bentuk lingkaran sedangkan sesudah Wire mesh berbentuk travesium.<br />Untuk muatan atomik kedua yaitu HOMO-1. Gambarnya dapat dilihat dibawah ini<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 3 dengan energi orbital = -19,132719 eV dan simetri 2A1.<br />Setelah itu, dibuat bentuk orbital molekul HOMO-1 pada opsi isosurface dengan memilih Wire mesh. Pada Jorgensen-Salem,, isosurface tergambar sebagai pola transparan dengan 2 bentuk dengan molekul struktur tidak tersembunyi dan menghubungkan kedua bentuk tersebut.<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 3 dengan energi orbital = -19,132719 eV dan simetri 2A1. Sekilas tidak terdapat perbedaan antara keduanya, tetapi sebenarnya setelah Jorgensen-Salem, molekul H2O mengalami pergeseran kecil.<br />Untuk muatan atomik ketiga yaitu HOMO-2. Gambarnya dapat dilihat dibawah ini<br /> <br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 2 dengan energi orbital = -21,634298 eV dan simetri 1B2.<br />Setelah itu, dibuat bentuk orbital molekul HOMO-2 pada opsi isosurface dengan memilih Lines. Lines merupakan isosurface yang tergambar sebagai pola garis melintang dengan molekul struktur tersembunyi.<br /> <br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 2 dengan energi orbital = -21,634298 eV dan simetri 1B2. Perbedaan diantara keduanya yaitu molekul H2O tidak tampak setelah Lines.<br />Untuk muatan atomik keempat yaitu HOMO-0. Gambarnya dapat dilihat dibawah ini<br /> <br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 4 dengan energi orbital = -17,777170 eV dan simetri 1B1.<br />Setelah itu, dibuat bentuk orbital molekul HOMO-0 pada opsi isosurface dengan memilih Flat surface. Pada Flat surface, isosurface tergambar sebagai permukaan solid tanpa bayangan. <br /> <br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 4 dengan energi orbital = -17,777170 eV dan simetri 1B1. Perbedaan keduanya terletak pada warna struktur molekul yang tampak jelas.<br />Untuk muatan atomik kelima yaitu LUMO+0. Gambarnya dapat dilihat dibawah ini<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 5 dengan energi orbital = 8,857153 eV dan simetri 3A1.<br />Setelah itu, dibuat bentuk orbital molekul LUMO+0 pada opsi isosurface dengan memilih Shaded surface. Shaded surface merupakan isosurface yang tergambar sebagai permukaan solid dengan bayangan untuk mempertinggi tampilan tiga dimensinya.<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 5 dengan energi orbital = 8,857153 eV dan simetri 3A1.<br />Setelah itu, dibuat juga bentuk orbital molekul LUMO+0 pada opsi isosurface dengan memilih Translucent surface. Pada Translucent surface adalah isosurface yang digambarkan dengan halus dengan permukaan semi-transparan.<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 5 dengan energi orbital = 8,857153 eV dan simetri 3A1. Perbedaan ketiganya terdapat pada warna gambar, dimana setelah Shaded surface gambar tampak jelas dan setelah Translucent surface warna gambar agak halus dan tampak molekul H2O. <br />Untuk muatan atomik keenam yaitu LUMO+1. Gambarnya dapat dilihat dibawah ini<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 6 dengan energi orbital = 9,775139 eV dan simetri 2B2.<br />Setelah itu, dibuat bentuk orbital molekul LUMO+1 pada opsi isosurface dengan memilih Shaded surface. Shaded surface merupakan isosurface yang tergambar sebagai permukaan solid dengan bayangan untuk mempertinggi tampilan tiga dimensinya.<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 6 dengan energi orbital = 9,775139 eV dan simetri 2B2.<br />Setelah itu, dibuat juga bentuk orbital molekul LUMO+1 pada opsi isosurface dengan memilih Translucent surface. Pada Translucent surface adalah isosurface yang digambarkan dengan halus dengan permukaan semi-transparan.<br />Dari hasil percobaan diperoleh Alpha dengan index orbital = 6 dengan energi orbital = 9,775139 eV dan simetri 2B2. Perbedaan ketiganya yaitu sama dengan LUMO+0, dimana setelah Shaded surface gambar tampak jelas dan setelah Translucent surface warna gambar agak halus dan tampak molekul H2O.<br />Hasil percobaan atau gambar yang didapatkan diberi bentuk bola dan silinder pada molekul H2O yaitu dengan memiih Rendering pada menu Display kemudian dipilih Balls and Cylinders, maka atom H dan O berbentuk seperti bola.<br />Setelah itu, hasil percobaan diberi warna merah untuk positif dan biru untuk negatif, dengan cara memilih Preferences pada menu Edit dan dipilih Isosurfaces Colors kemudian ditandai Red pada kotak Positive dan Blue pada kotak Negative, maka akan diperoleh hasil percobaan seperti gambar di bawah ini<br />Dari data di atas diperoleh bahwa energi tertinggi yang dibutuhkan untuk mengisi orbital molekul adalah 1B1 dan energi terendah pada orbital molekul yang tidak terisi adalahh 3A1. Perbedaan energi dari tiap molekul disebabkan karena elektron dari tiap molekul berbeda-beda sesuai dengan tingkatan energi.<br />BAB V<br />KESIMPULAN DAN SARAN<br />Kesimpulan<br />Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah fungsi gelombang H2O dapat dihitung melalui bentuk orbital molekulnya dimana energinya sebesar -320,414132 dengan gradien sebesar 124,403037 dan simetrinya C2V. Bentuk orbital molekul H2O adalah V atau sudut. Kemudian muatan atomik dapat dihitung berdasarkan HOMO dan LUMO. Untuk HOMO-3, energinya sebesar -40,284115 eV dan simetrinya adalah 1A1. Untuk HOMO-1, energinya sebesar - 19,132719 eV dan simetrinya adalah 2A1. Untuk HOMO-2, energinya sebesar - 21,634298 eV dan simetrinya adalah 1B2. Untuk HOMO-0, energinya sebesar -17,777170 eV dan simetrinya adalah 1B1. Untuk LUMO+0, energinya sebesar 8,857153 eV dan simetrinya adalah 3A1. Untuk LUMO+1, energinya sebesar 9,775139 eV dan simetrinya adalah 2B2. Penjajaran struktur (structure alignment) digunakan untuk menghitung fungsi gelombang. Penjajaran struktur dapat dilakukan dengan pembuatan dalam orientasi standar, yaitu dengan cara memilih Align Molecules pada menu Edit, kemudian memilih Secondary dari kotak Align dan Y axis dari kotak With.<br />Saran<br />Untuk laboratorium, sebaiknya pada percobaan ini sarana komputer dilengkapi agar setiap praktikan dapat lebih menguasai materi praktikum, khususnya dalam penggunaan aplikasi software Hyperchem.<br />Untuk percobaan, sebaiknya disediakan aplikasi software Hyperchem.<br />DAFTAR PUSTAKA<br />Bird, T., 1993, Kimia Fisik Untuk Universitas, diterjemahkan oleh Kwee Ie Tjien, Gramedia, Jakarta.<br />Dogra, S. K., dan Dogra, S., 1990, Kimia Fisik dan Soal-Soal, diterjemahkan oleh Umar Mansyur, UI-Press, Jakarta.<br />Farrington, R. A., dan Daniels, A., 1983, Kimia Fisika, Erlangga, Jakarta.<br />Fessenden, R. J. dan Fessenden, J. S., 1982, Kimia Organik, Erlangga, Jakarta.<br />Petrucci, R. H., 1999, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid I, Erlangga, Jakarta.<br />Sukardjo, 1992, Kimia Koordinasi, Rineka Cipta, Jakarta.<br />Syarifuddin, N., 1994, Ikatan Kimia, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.<br />LEMBAR PENGESAHAN<br /> Makassar, 23 November 2010<br /> Asisten Praktikan<br /> LIANA L. TAUFIQ BULKIS MUSA<br />BAGAN KERJA<br />Data<br />
    • Membuat molekul air
    • 20. Dibuka software Hyperchem Release 7.
    • 21. Dari menu Display, dipastikan perintah Show Hydrogen aktif dan perintah Perspective tidak aktif pada kotak dialog Rendering.
    • 22. Pada kotak dialog Default Element, dinonaktifkan Explicit Hydrogen, lalu dipilih Oksigen dan ditutup.
    • 23. Digambar atom oksigen dengan mengklik kiri pada daerah kerja dengan kursor gambar.
    • 24. Diklik ganda Tool Selection untuk menggambarkan struktur H2O.
    • 25. Diberikan label molekul dengan simbol.
    • 26. Menggunakan structure alignment
    • 27. Dipilih perintah Align Molecule pada menu Edit.
    • 28. Dari kotak Align dipilih Secondary, dan dari kotak With dipilih Y axis.
    • 29. Perintah Minor Axis dipastikan tidak aktif.
    • 30. Diklik OK.
    • 31. Menghitung fungsi gelombang
    • 32. Dipilih perintah Semi-emperical dari menu Setup.
    • 33. Dipilih CNDO (Complete Neglect of Differential Overlap) sebagai metode kalkulasi, lalu dipilih Options.
    • 34. Pada kotak dialog Semi-emperical Option, digunakan nilai 0,0001 pada kotak Convergence Limit, nilai 50 pada kotak Iteration Limit, 0 pada Total charge dan 1 pada kotak Spin Multiplicity. Pada pilihan Spin Pairing dipilih RHF, dan pada pilihan State dipilih Lowest.
    • 35. Diklik OK untuk menutup kotak dialog Semi-emperical Options dan kotak dialog Semi-emperical Method.
    • 36. Dipilih Single-point pada menu Compute.
    • 37. Membuat orbital molekul individual
    • 38. Dibuka kotak dialog Orbitals dengan memilih Orbitals pada menu Compute.
    • 39. Dipilih HOMO-, lalu diklik kiri pada kotak teks untuk orbital off-set dan diset nilai
    • 40. Dipilih perintah 3D Isosurface.
    • 41. Dinonaktifkan perintah Orbital squared.
    • 42. Diklik OK.
    • 43. Dibuka kotak dialog Isosurface Option dengan dipilih Isosurface pada menu Display.
    • 44. Dipilih Wire mesh sebagai opsi Rendering, digunakan Orbital contour value 0,05, lalu diklik OK.
    • 45. Dibuka kembali kotak dialog orbital dan dimasukkan nilai 1 untuk HOMO- off-set. Diklik Options dan digunakan nilai yang sama seperti langkah ke tujuh dan delapan di atas, tetapi opsi Rendering diubah menjadi Jorgensen-Salem.
    • 46. Diulangi kalkulasi dengan menggunakan nilai 2 untuk HOMO- offset dan dipilih Lines sebagai opsi Rendering pada kotak dialog Options.
    • 47. Dibuka kotak dialog Orbitals dan digunakan nilai 0 untuk HOMO- offset. Dipilih Flat surface sebagai opsi Rendering dan diklik OK.
    • 48. Diklik kiri pada LUMO+ dan digunakan nilai offset 0 dan 1.
    • 49. Pada kotak dialog Options, dipilih Shaded surface sebagai opsi Rendering.
    • 50. Selanjutnya, dipilih Transculent surface untuk Isosurface Rendering, diubah molekul menjadi berbentuk Balls dan Cylinders.
    • 51. Dibuka kotak dialog File lalu Preferences dan dipilih Isosurface Colours.
    • 52. Warna positif dan negatif diubah menjadi merah dan biru.
    Hasil<br />