ChemPup : ChemSketch

Cara menggambar rumus struktur senyawa hidrokarbon dengan menggunakan ChemSketch adalah sebagai berikut:

• Buka ChemSketch dari Star-Program-ACDLabs12-Chemsketch. Pada keadaan standar (default) ChemSketch dalam mode Structure.

 

•  Agar semua atom C muncul nantinya silahkan atur propertiesnya dari Tools-Stucutures Properties. Caranya Centang All pada Show Carbons pada tab Common.

• Pastikan anda ada pada mode Stukture dan bukan pada mode Draw.
• Klik Atom C pada menu yg ada disamping kiri layar kerja chemsketch. 
• Drag kemudian klik sekali untuk membuat satu C (metana) dan drag lagi dengan menyambung C pertama itu dan klik untuk menambah satu atom C untuk menjadi etana. Begitu seterusnya, untuk membuat percabangan tinggal klik pada C utama yang akan dijadikan tempat percabangan kemudian di drag dan klik. 

• Pastikan rumus struktur yg digambar pada langkah sebelumnya terpilih, jika belum klik toolbar yang persis di bawah tulisan mode draw. Kemudian lakukan penseleksian struktur untuk tujuan menampilkan secara stukutur terkembang dengan atom H dan C nampak. Caranya klik Tools-Add explicit hydrogens. Jika berhasil maka tampilannya menjadi seperti dibawah ini.

• Untuk menyalinnya agar bisa dikopikan ke dalam microsoft word, pindahkan dari mode Structure ke mode Draw
• Salin (copy) rumus struktur yang sudah jadi kemudian letakkan (rekatkan/paste) dalam microsoft word.
• Selesai.

Belum memiliki software ChemSketch silahkan mengunduhnya. Lakukan registrasi terlebih dahulu di sini.

Semoga dapat membantu.

Sumber : Urip's Blog

ChemPup : ChemTool

ChemTool sesungguhnya hanyalah sebuah file spreadsheet yang dirancang untuk penkonversian massa zat ke mol dan sebaliknya. Sangat sederhana namun cukup inspiratif. Ini tentu masih dapat dikembangkan lebih lanjut untuk pembuatan kalkulator khusus hanya dengan menggunakan spreadsheet.

Berikut ini adalah screen shoot dari tampilan aslinya :

 

Dan hasil terjemahan dengan tidak mengubah rumus yang ada di dalam-nya :

Sumber : Urip's Blog

HyperChem

Program Hyperchem, merupakan program kimia aplikasi 32 bit, yang dikembangkan oleh HyperCube Inc, untuk sistem operasi Windows 95/98, Windows NT, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 dan Linux. HyperChem merupakan program handal dari pemodelan molekul yang telah diakui mudah digunakan, fleksibel dan berkualitas, dengan menggunakan visualisasi dan animasi tiga dimensi hasil perhitungan kimia kuantum, mekanika dan dinamika molekuler, menjadikan HyperChem terasa sangat mudah digunakan dibandingkan dengan program kimia kuantum yang lain.
program kimia menyediakan fasilitas pembuatan model tiga dimensi (3D), perhitungan mekanika molekuler dan mekanika kuantum (semiempiris dan ab initio), disamping itu tersedia pula database dan program simulate Monte Carlo dan molecular dynamic (MD)
Fasilitas yang disediakan oleh program standar ini adalah:

• Input Struktur dan Manipulasi (Structure Input and Manipulation)
• Display Molekul (Molecular Display)
• Kimia Komputasi (Computational Chemistry)
• Metode Komputasi (Computational Methods)

Input Struktur dan Manipulasi

1. Mengambar molekul dengan program ini relatif sederhana. Pilih unsur dari tabel periodik, kemudian di click dan ditarik dengan mouse, dengan mouse kita dapat mengontrol rotasi di sekitar ikatan, mengatur stereokimia molekul dan mengubah struktur.
2. Dengan mouse-controlled tools kita dapat melakukan seleksi, rotasi dan translasi serta mengubah ukuran struktur. Setting pada menu harus dimodifikasi terlebih dahulu untuk mengontrol operasi dari tools.
3. Untuk mengkonversi struktur 2D menjadi struktur 3D dapat dikerjakan dengan Hyperchem's model builder.
4. Penggunaan constraint terhadap struktur relatif mudah, kita dapat melakukan constraint terhadap panjang ikatan, sudut ikatan, sudut torsi dan juga terhadap atom yang diinginkan.

Display Molekuler (Molecular Display)

1. Pilihan rendering: ball and stick, fused CPK spheres dengan pilihan shading and highighting, juga vdw dots, cylinders dan overlapping spheres.
2. Ribbon rendering untuk protein backbones, dengan pilihan sidechain display.
3. 3D isosurfaces atau 2D contour plots untuk: muatan total, kerapatan muatan, orbital molekul, kerapatan spin, potensial elektrostatik (ESP), ESP dipetakan pada 3D charge density surface.
4. Pilihan isosurface rendering: wire mesh. Jorgensen-Salem, transparent dan solid surfaces, gouraud shaded surface.
5. Selama simulasi dapat ditampilkan rerata energi kinetik, energi potensial, energi total dan parameter molekul seperti panjang ikatan, sudut ikatan, dan sudut torsi.
6. Animasi mode vibrasi dari spektra IR

Kimia Komputasi
Dengan HyperChem kita dapat mengeksplorasi model energi permukaan potensial secara klasik atau kuantum dengan single point, optimasi geometri atau perhitungan dalam mencari keadaan transisi, selain itu kita dapat juga mempelajari pengaruh gerakan termal dengan molecular dynamics, Langevin dynamic atau simulasi Metropolis Monte Carlo.

Jenis Perhitungan
Terdapat beberapa tipe perhitungan, antara lain kalkulasi single point, optimasi geometri, frekuensi vibrasi, pencarian keadaan transisi, simulasi dinamika molekuler, simulasi dinamika Langevin dan simulasi Monte Carlo.

• Perhitungan single point dapat digunakan untuk menentukan energi molekul dari struktur yang ditentukan (tanpa proses optimasi)
• Perhitungan optimasi geometri menggunakan algoritma minimasi energi untuk mendapatkan struktur paling stabil. tersedia 5 algoritma minimasi.
• Perhitungan frekuensi vibrational dimaksudkan untuk mencari mode vibrasi normal dari suatu struktur teroptimisasi. Spektrum teroptimasi dapat ditampilkan dan gerakan vibrasi yang berkaitan dengan transisi spesifik dapat dianimasikan.
• Pencarian keadaan transisi dilakukan dengan menentukan struktur metastabil yang bersesuaian dengan keadaan transition menggunakan metode Eigenvector Following atau Synchronous Transit. Sifat-sifat molekulernya kemudian dapat dihitung, dua metode untuk melokasikan keadaan transisi diimplementasikan di dalam HyperChem 5.
• Metode Eigenvector Following sangat cocok digunakan untuk prosses unimolekular atau setiap sistem molekular yang mode vibrasi naturalnya cengerung menuju ke suatu keadaan transition.
• Metode synchronous transit khususnya berguna jika reaktan dan produk sangat berbeda, terdapat dua metodologi Synchronous transit yang diimplementasikan di dalam HyperChem yaitu Linear Synchronous Transit (LST) dan Quadratic Synchronous Transit (QST).
• Simulasi Molecular dynamics menghitung trajektori klasik untuk sistem molekular. Waktu pemanasan, keseimbangan dan pendinginan dapat diterapkan dalam simulasi ini juga dapat digunakan untuk proses-proses yang bergantung pada perubahan waktu. Simulasi dapat dilakukan pada energi konstan atau temperatur konstan.
• Langevin dynamic simulations untuk memodelkan secara implisit molekul-molekul pelarut.
• Simulasi Monte Carlo Metropolis berguna untuk mengeksplarasi konfigurasi yang mungkin dari suatu sistem dalam keadaan keseimbangan dan menentukan sifat sistem yang dinyatakan sebagai harga rata-rata untuk seluruh sistem yang sudah berada dalam keadaan keseimbangan.

Hasil Perhitungan dengan HyperChem
Prediksi:
HyperChem dapat digunakan untuk menentukan berapa sifat struktur antara lain:

• Stabilitas relatif dari beberapa isomer
• Panas pembentukan
• Energi aktivasi
• Muatan atom
• Beda energi HOMO-LUMO
• Potensial ionisasi
• Afinitas elektron
• Momen dipol
• Tingkat energi elektronik
• Energi korelasi elektron MP2
• Energi keadaan tereksitasi CI
• Sifat dan struktur keadaan transisi
• Energi interaksi non-bonded
• Spektra serapan UV-VIS
• Spektra absorpsi IR
• Pengaruh isotop pada vibrasi
• Spektra serapan IR
• Efek collision pada sifat struktur
• Stabilitas dari kluster

Simulasi

• Interaksi docking
• Pengaruh temperatur pada gerakan molekul
• Pengaruh pelarut pada struktur dan dinamika
• Interaksi intermolekuar pada kluster 

Kunjungi situs resmi yang memuat segala macam tentang hyperchem di HyperCube

Sumber : Faijal's Blog 

Link Penyedia Software Kimia Komputasi

Kimia komputasi kini hampir tidak memiliki kendala dalam hal harga software yang mahal, karena sudah banyak situs web yang menyediakan software dengan harga murah bahkan gratis. berikut ini situs yang dapat anda kunjungi untuk mendapatkan software yang berkaitan dengan kimia komputasi : 

1. Linux Softpedia 
2. Computation Chemistry
3. CCL.net
4. Free Software Directory
5. Chemtoolbox
6. SciStore.com
7. Frequint NMR Simulator 
8. Chemistry Software
9. Chem-is-try.org 
10. MC Dalton 
11. Cell Design 
12. Acid Base Lab 
13. Orbital Viewer 
14. ACD Labs 
15. Toy Crate
16. Reactor Lab 

Manfaat Kimia Komputasi

Kimia komputasi sangat membantu dan bermanfat dalam berbagai bidang. Dibawah ini akan disebutkan beberapa manfaat kimia komputasi. Adapun manfaat kimia komputasi dalam penelitian diantaranya : 

• Untuk  memahami sifat dan perubahan pada sistem makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan hukum-hukum interaksi yang ada dalam sistem. 
• Untuk  menjelajahi mekanisme reaksi dan menjelaskan pengamatan pada reaksi di laboratorium.
• Untuk menemukan titik awal untuk sintesis dalam laboratorium.

Manfaat kimia komputasi dalam pembelajaran : 

• 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.
• 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. 
• Dapat menghitung sifat molekul yang kompleks dan hasil perhitungannya berkorelasi secara signifikan dengan eksperimen. 
• Dapat sebagai alat hitung –seperti halnya kalkulator- untuk membantu penyelesaian secara numerik dari persamaan matematika yang menggambarkan sifat sistem, misalnya dalam penyelesaian perhitungan stokiometri, termasuk juga otomatisasi alat ukur yang dapat mengkonversi signal elektronik menjadi data numerik. 
• Dapat sebagai alat visualisasi dan animasi. 
• Membantu kita mengeksplorasi sifat senyawa dan pada umumnya program tersebut telah dilengkapi dengan visualisasi dan animasi, seperti program HyperChem, Gaussian, Turbomol, Rasmol dll. 
• Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. Proses denatrasi protein), perubahan fasa, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom.

Selain dalam penelitian, kimia komputasi juga bermanfaat dalam bidang kesehatan atau kedokteran. Salah satu contoh penggunaan komputasi adalah dalam bidang kedokteran, yaitu dalam pencarian obat. Untuk meramalkan aktivitas sejumlah besar calon obat, seorang praktisi komputasi meniru suasana pengujian aktivitasnya di laboratorium basah dengan model-model Kimia (seperti: struktur 3 dimensi calon obat) sebagai pengganti bahan-bahan laboratorium tersebut. Model-model ini kemudian dinyatakan di dalam persamaan-persamaan Matematika yang kemudian diselesaikan oleh komputer dengan kapasitas dan kelajuan yang melebihi kapasitas dan kelajuan manusia. Hasilnya berupa suatu bilangan bagi tiap calon obat yang dapat dibandingkan satu dengan yang lainnya. Perbandingan ini merupakan ramalan tingkat aktivitas suatu calon obat relatif terhadap calon obat lainnya. Demikianlah cara meramalkan aktivitas calon obat dengan metode komputasi. Dengan demikian, calon-calon obat yang diramalkan akan memberikan aktivitas yang rendah dapat dihindari.

Sumber : Scribd.com

Istilah dalam Kimia Komputasi

• Molecular modeling merupakan suatu metode untuk merancang dan menganalisis struktur dan sifat-sifat molekul tertentu dengan mengunakan teknik kimia komputasional dan teknik visualisasi grafis yang bertujuan untuk menyediakan struktur geometri tiga dimensi yang sesuai dengan parameter kondisi yang telah ditentukan. (Leach, 2001).

• Molecular docking merupakan suatu teknik yang digunakan untuk mempelajari interaksi yang terjadi dari suatu kompleks molekul. Molecular docking dapat memprediksikan orientasi dari suatu molekul ke molekul yang lain ketika berikatan membentuk kompleks yang stabil. (Funkhouser, 2007).

• Molecular Operating Environment (MOE) dikembangkan Chemical Computing Group (www.chemcomp.com). MOE selain menawarkan fasilitas yang cukup lengkap juga user-friendly sehingga cocok digunakan dalam pembelajaran. Hanya saja aplikasi kimia komputasi yang user-friendly biasanya mahal sehingga alasan efisiensi biaya tidak lagi relevan.

• ab initio berasal dari bahasa latin yang diberikan untuk menandai perhitungan yang diturunkan secara langsung dari prinsip-prinsip teoritis, tanpa memasukkan data eksperimen. Ab initio mengacu pada perhitungan mekanika kuantum melalui beberapa pendekatan matematis, seperti penggunaan persamaan yang disederhanakan (Born Oppenheimer approximation) atau pendekatan untuk penyelesaian persamaan differensial. (PENGANTAR KIMIA KOMPUTASI, Dr. Harno Dwi Pranowo, M.Si)

• Mekanika Molekul merujuk pada penggunaan mekanika Newton untuk memodelkan sistem molekul. Pendekatan mekanika molekul secara luas diterapkan pada penemuan struktur molekul yang teliti, simulasi dinamika molekul, simulasi Monte Carlo, dan simulasi doking ligan.

• Visualisasi data adalah proses menampilkan informasi dalam jenis representasi piktorial atau grafis. Sejumlah program komputer yang sekarang tersedia untuk menerapkan skema pewarnaan data atau bekerja dengan tiga dimensi representasi.

•  Perhitungan simbolik, perhitungan simbolik dilakukan bila sistem yang terlalu besar untuk sebuah deskripsi atom-by-atom masih layak pada setiap tingkat pendekatan. Sebuah contoh mungkin gambaran membran dengan menjelaskan lipid individu sebagai perwakilan beberapa poligon dengan beberapa ekspresi untuk energi interaksi. Pengobatan semacam ini digunakan untuk biokimia komputasi dan bahkan mikrobiologi.

• Mekanika statistika adalah matematika berarti mengekstrapolasi sifat termodinamika bahan curah dari deskripsi molekul material. Banyak mekanika statistik masih pada tahap kertas dan pensil teori, karena mekanika kuantum tidak dapat menyelesaikan persamaan Schrödinger tepat lagi, mekanika statistik tidak benar-benar memiliki bahkan titik awal yang baik untuk perlakuan yang benar-benar ketat. Mekanika statistika perhitungan sering ditempelkan ke akhir perhitungan inito ab untuk properti fasa gas. Untuk properti fasa terkondensasi, sering molekul dinamika perhitungan diperlukan dalam rangka untuk melakukan percobaan komputasi.

• Semiempirical yaitu perhitungan ditetapkan dengan struktur umum yang sama sebagai perhitungan HF. Dalam kerangka ini, potongan informasi tertentu, seperti dua integral elektron, yang didekati atau sama sekali dihilangkan. Dalam rangka untuk mengoreksi kesalahan diperkenalkan dengan menghilangkan bagian dari perhitungan, metode ini parameter, dengan melakukan suaian kurva dalam beberapa parameter atau nomor, untuk memberikan kesepakatan yang terbaik dengan data eksperimen.

• Orbital Gaussian atau Gaussian type orbitals (GTOs) adalah fungsi matematika yang menyatakan orbital atomdalam perhitungan orbital molekul. Istilah ini umum digunakan dalam kimia komputasi. 

• BS (Balls & Sticks) adalah perangkat lunak gratis untuk menggambarkan struktur kimia, terutama kristal, dalam 3D dan dapat menghasilkan gambar bitmap yang dapat disalin ke clipboard dan ditempelkan (paste) di dokumen pengolah kata (Word misalnya).

• Molecular Operating Environment (MOE) dikembangkan Chemical Computing Group (www.chemcomp.com). MOE selain menawarkan fasilitas yang cukup lengkap juga user-friendly sehingga cocok digunakan dalam pembelajaran. Hanya saja aplikasi kimia komputasi yang user-friendly biasanya mahal sehingga alasan efisiensi biaya tidak lagi relevan. 

• Conformation Search, Modul Pencarian konformasional adalah alat untuk mencari dan menyelamatkan struktur yang stabil molekul, menggunakan pendekatan stokastik didasarkan pada modifikasi sudut torsi. Cari konformasi memiliki berbagai macam pilihan untuk menyempurnakan pencarian untuk kebutuhan khusus Anda. Pendekatan yang umum adalah untuk memutar sudut torsi yang dipilih dari sistem untuk mendistorsi struktur dan, jika tes tertentu terpenuhi, mengoptimalkan untuk mendapatkan struktur calon baru. Struktur baru dapat diterima atau ditolak sebagai struktur bunga sesuai dengan berbagai kriteria. 

• Density Functional Package adalah Kepadatan Teori Fungsional (DFT) telah ditambahkan sebagai mesin komputasi dasar untuk melengkapi Mekanika Molekuler, Semi-Empiris Mekanika Kuantum dan Mekanika Kuantum ab initio. Metode komputasi yang baru datang dengan kemampuan penuh termasuk derivatif pertama dan kedua sehingga semua kemampuan mesin sebelumnya lain juga tersedia dengan DFT.   Ini termasuk optimasi geometri, inframerah dan spektrum optik, dinamika molekuler, Monte Carlo, dll

Sumber : Kamsui's Blog Wikipedia

software BAGUS tak harus MAHAL

HyperChem

HyperChem adalah sebuah program atau software yang dapat digunakan dalam sistem operasi Windows. Sofware ini digunakan dalam simulasi dan pemodelan molekular yang dilengkapi dengan perhitungan kimiawi yang kompleks. HyperChem mencakup fungsi-fungsi sebagai berikut : 

• Membuat sketsa 2D dan merubahnya menjadi sketsa 3D dengan HyperChem Model Builder
• Menata kembali molekul, misalnya dengan memutar atau menggesernya.
• Mengubah kondisi tampilan, termasuk penampakan ruang, model molekul, dan label
  struktural.
• Merancang dan melakukan perhitungan kimiawi, termasuk dinamika molekular.
  Tersedia berbagai metode mekanika molekular maupun mekanika kuantum (semiempiris
  atau ab initio). Perhitungan mekanika molekular menggunakan medan gaya MM+, AMBER,
  BIO+, atau OPLS, sedangkan mekanika kuantum semiempiris meliputi extended
  Hückel, CNDO, INDO, MINDO3, MNDO, AM1, PM3, ZINDO/I, dan ZINDO/S.

• Dan fungsi-fungsi lainnya.

Untuk mendownload software ini dapat mengunjungi HyperCube, Inc. 

Berikut ini contoh tampilan pada HyperChem Portable : 

ChemSketch 

ChemSketch adalah software yang digunakan untuk mengambar dan memodelkan struktur kimia seperti software ChemOffice. Software ChemSketch dapat mengambar struktur kimia dalam bentuk 2D dan 3D. Software ini sangat mudah digunakan, hanya dengan mengklik dan mendrag tool-tool yang tersedia untuk mengambar struktur yang diinginkan. Program ini juga menyediakan struktur asam amino, alkaloid, karbohidrat, asam nukleat, DNA/RNA, lab kit (semua peralatan kimia berupa gelas), orbital, senyawa phospor, steroid, terpen, dll. Software ini juga menyediakan pengambaran kurva dan grafik. ChemSketch dikeluarkan oleh ACD/labs.com yang didownload secara gratis (freeware)

Berikut ini contoh tampilan pada ChemSketch : 

 

 

ChemDoodle

ChemDoodle adalah software yang digunakan untuk menggambar struktur kimia baik dalam bentuk 2D atau 3D, sehingga teman-teman dapat memahami struktur senyawa kimia menurut teori. Software ini juga menyediakan tool-tool yang yang mudah digunakan seperti ikatan, berbagai macam bentuk cincin, orbital, spektra, grafik, tabel periodik dan masih banyak tool-tool yang lain yang memudahkan kita untuk menggunakannya. Software ini hampir mirip dengan software ChemSketch dan ChemOffice. Software ini bisa dijalankan di sistem Windows, Linux, OSX dan didukung oleh program Java.Software ini dapat didownload di ChemDoodle.com

GElement 

GElement adalah sebuah aplikasi yang dapat digunakan pada sistem operasi Linux. GElemental ini adalah aplikasi yang menyajikan tabel periodik memberikan informasi sedetail mungkin dengan tampilan yang sangat menarik. Pada GElement ini kita bisa melihat properti terkait unsur masing-masing mulai dari informasi yang tergolong umum, sifat fisik, maupun sifat atomiknya.

Aplikasi ini sangat cocok digunakan mempelajari materi yang terkait dengan sistem periodik, struktur atom dan kimia unsur.

Dan masih banyak lagi software-software lain yang berhubungan dengan kimia komputasi. Untuk software dalam sistem operasi windows biasanya harganya cukup mahal, namun tak perlu khawatir dengan sistem operasi linux harga yang ditawarkan untuk software-software kimia komputasi ini jauh lebih murah, softwarenya pun lebih bervariasi. Pada link ini menyediakan software-software yang berhubungan dengan kimia untuk sistem operasi linux: Linux.Softpedia

Sumber : Faijal's Blog, Linux. Softpedia