Kimia komputasi: Perbedaan antara revisi

'''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 fasa, 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.

 

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.

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.

 

 

Terdapat beberapa pendekatan yang dapat dilakukan:

Program yang digunakan dalam kimia komputasi didasarkan pada berbagai metode kimia-kuantum yang memecahkan [[persamaan Schrödinger]] untuk molekul, maupun pendekatan fisika klasik ([[mekanika molekul]]) untuk simulasi sistem yang besar. Metode kimia-kuantum yang tidak mencakup parameter empiris dan semi-empiris dalam persamaannya disebut metode [[ab-initio]]. Jenis-jenis metode ab-initio yang populer adalah: [[Hartree-Fock]], [[teori gangguan Møller-Plesset]], [[interaksi konfigurasi]], ''[[coupled cluster]]'', [[matriks kerapatan tereduksi]], dan [[teori fungsi kerapatan]].

 

 

Sifat-sifat molekul, seperti energi, struktur, momen dipol, keterpolaran, atau ''hyperpolarizability'' merupakan beberapa besaran yang dapat dihitung lewat perhitungan. Dalam komputasi molekul, terdapat beberapa teknik untuk menghitung sifat-sifat molekul, yaitu [[mekanika molekul]], [[teori fungsi kerapatan]] atau [[teori struktur elektron]].

 

Sejumlah paket perangkat lunak menyediakan berbagai metode kimia-kuantum. Di antara yang luas digunakan adalah:

 

* PLATO (Package for Linear Combination of Atomic Orbitals)

 

{{portalkimia}}

* [[Mekanika kuantum]]

* [[Bioinformatika]]

 

* [http://en.wiki-indonesia.club/wiki/Computational_chemistry Computational Chemistry] dari Wikipedia berbahasa Inggris.

* Christopher J. Cramer, ''Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models'', 2nd edition, 2004.

{{CabangKimia}}

 

 

[[ar:كيمياء حاسوبية]]