IMPLEMENTASI KOMPUTASI PADA BIDANG KIMIA

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.

Terdapat 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.

Terdapat 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).

    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.

CONTOH

Terdapat Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul.

Posted in: