Laporan Chemsketch [PDF]

Citation preview

Acc



Nilai



LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK PENGGUNAAN SOFTWARE KIMIA DALAM PENGGAMBARAN STRUKTUR MOLEKUL Tujuan Percobaan : Mempelajari dan mengaplikasikan pengetahuan dan ketrampilan menggambar struktur molekul senyawa kimia menggunakan softwere Chemsketch. Pendahuluan Perkembangan zaman di era globalisasi saat ini mulai berkembang pesat terutama dibidang ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK). Kebanyakan orang mulai berlomba-lomba menciptakan berbagai teknologi serta media pembelajaran yang canggih untuk mempermudah pekerjaan dan proses belajar-mengajar. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) salah satunya di bidang eksak yaitu kimia. Munculnya softwere-softwere kimia seperti softwere Chemsketch merupakan salah satu bukti perkembangan IPTEK. Softwere Chemsketch mulai dikembangkan oleh ACD/Labs yang telah terintegrasi dengan setiap perangkat lunak desktop yang dihasilkannya. Chemsketch merupakan salah satu softwere kimia yang sering digunakan sebagai alat pembelajaran interaktif, fungsinya untuk mempermudah dalam penyampaian konsepkonsep kimia. Aplikasi ini telah diterima untuk industri terbaik NMR dalam memprediksikan tata nama, sifat-sifat molekul, dan analisis data penanganan perangkat lunak (Putu, 2014). Pembelajaran di bidang ilmu kimia bersifat eksperimental artinya pembelajaran kimia tidak bisa hanya dilakukan melalui lisan saja namun harus melakukan praktek secara langsung. Praktek-praktek kimia yang dilakukan secara langsung pasti akan menghadapi kendala seperti ketersediaan bahan yang relative mahal. Kondisi yang seperti ini mengakibatkan sebagian besar lembaga pendidikan tidak mampu untuk menerapkan praktek secara langsung. Menanggulangi permasalahan tersebut, fasilitas komputer yang ada dapat dimanfaatkan sebagai alternatif untuk keperluan praktek pembelajaran kimia. Perkembangan softwere-softwere kimia seperti softwere Chemsketch dapat membantu mempermudah praktek pembelajaran kimia (Tahir, 2003). Chemsketch merupakan suatu perangkat lunak dari ACD/Labs yang bersifat Freeware atau tanpa prabayar sehingga dapat memfasilitasi pengguna dengan mudah. Aplikasi Chemsketch bertujuan untuk membuat dan menggambar struktur-struktur molekul, termasuk struktur molekul organik, polimer, senyawa organologam, dan struktur Markush. Aplikasi Chemsketch ini menyediakan beberapa fitur seperti optimasi struktur dalam bentuk 2 dimensi maupun 3 dimensi,



kalkulasi sifat fisik dan kimia (massa molekul, kerapatan, kereaktifan, dan pKa), penamaan struktur molekul dengan sistem tatanama IUPAC bagi molekul yang paling banyak tersusun atas 50 atom dan 3 cincin, menghitung stoikiometri reaksi, memprediksi log P untuk studi farmakologi. Gambar struktur molekul yang telah dibuat melalui aplikasi Chemsketch dapat diintegrasikan dengan mudah pada perangkat lunak lain seperti Microsoft Word dan Microsoft PowerPoint, bahkan dapat diunggah ke website, blog, serta formulir online yang memerlukan pengunggahan gambar struktur (Kurniadewi et al., 2015). Rumus molekul suatu senyawa kimia biasanya digambarkan dengan menggunakan struktur lewis. Struktur lewis adalah penempatan titik-titik elektron pada suatu molekul. Menggambar suatu struktur molekul, perlu mengetahui terlebih dahulu elektron valensi pada masing masing atom dalam suatu molekul. Struktur molekul dapat digambar dengan cepat dan mudah menggunakan aplikasi Chemsketch (Smith,2006). Aplikasi Chemsketch didukung oleh perangkat lain seperti ChemBasic, 3D viewer, dan CHNMR Viewer. Keempat program ini saling terhubung satu sama lain serta memiliki fungsi yang saling melengkapi. Optimasi 3 dimensi dalam aplikasi ini didasarkan pada mekanik molekul diubah dengan memperhitungkan peregangan, sudut lipatan, putaran dalaman, dan gaya Van der Waals non-ikatan interaksi. Banyaknya pilihan ekstensi untuk gambar yang disimpan seperti .s3d (otomatis), .mol (tanpa background), dan .gif (gambar bergerak) diharapkan dapat memenuhi kebutuhan pengguna. Aplikasi Chemsketch mempunyai kelemahan yaitu gambar yang dihasilkan tidak mempunyai resolusi yang besar sehingga hasilnya kurang baik (Martoprawiro, 2008). ACD/Labs juga menyediakan versi berbayar dari Chemsketch. Fasilitas yang didapatkan dengan menggunakan aplikasi berbayar antara lain sebagai berikut : 1.



ACD/Dictionary ACD/Dictionary merupakan fasilitas pustaka yang dapat digunakan untuk menyimpan ataupun memanggil data nama dan struktur molekul yang telah diketahui.



2.



ACD/3D Viewer ACD/3D Viewer merupakan fasilitas penggambaran struktur 3D dari molekul.



3.



ACD/ChemBasic ACD/ChemBasic merupakan faislitas pemograman kimia dan perhitungan komputasi.



4.



Technical support Technical support merupakan fasilitas bantuan secara online apabila pengguna aplikasi ini kesulitan dalam pengoperasian program.



(Kurniadewi et al., 2015).



Prinsip Kerja Prinsip kerja softwere Chemsketch yaitu membuat dan menggambar struktur molekul, reaksi, dan diagram dalam bentuk 2 dimensi maupun 3 dimensi dengan sangat mudah dan cepat, serta digunakan untuk menghitung unsur kimia, mendesain presentasi, dan laporan secara professional yang dapat dikerjakan dengan menggunakan bantuan komputer/laptop. Alat Laptop atau PC, dan aplikasi ACD Chemsketch. Bahan Praktikum tentang penggunaan softwere kimia dalam penggambaran struktur molekul tidak membutuhkan bahan. Prosedur Kerja Prosedur kerja dalam percobaan ini yaitu tekan tombol power pada laptop dan dibuka aplikasi Chemsketch yang sudah terinstall pada windows. Klik OK atau cancel pada setiap pemberitahuan yang muncul dilayar saat mulai mengoperasikan. Jalankan softwere Chemsketch sesuai petunjuk pada percobaan ini. Struktur molekul yang akan digambar yaitu propana, butanol, propanon, asam asetat, butanal, metil metanoat, 2-butanamina, 3-klorofenol, nitrobenzena, naftalena. Beri nama pada setiap struktur molekul yang telah dibuat pada menu generate namefor struktur. Struktur molekul yang telah dibuat dapat diubah dalam bentuk 3 dimensi pada menu 3-D viewer, serta auto rotate dan change style untuk melihat struktur molekul berotasi (segala arah). Pindahkan struktur molekul yang sudah dibuat kedalam microsoft word dengan cara diubah dalam mode draw. Tekan menu file-save as untuk menyimpan hasil percobaan. Waktu yang dibutuhkan No



Kegiatan



Waktu



1



Persiapan Praktikum



5 menit



2



Menyalakan laptop dan membuka aplikasi Chemsketch



10 menit



3



Praktek membuat struktur molekul senyawa organic



90 menit



menggunakan aplikasi Chemsketch 105 menit



TOTAL



Hasil No



1.



Nama



Propana



Struktur Molekul



Gambar 3D



H3C CH3



propane



2.



Butanol



H3C OH



butan-1-ol



3.



Propanon



CH3 O CH3



propan-2-one 4.



Asam Asetat



H3C OH O



acetic acid



5.



Butanal



H3C H O



butanal



6.



O



Metil metanoat



H O



CH3



methyl formate 7.



2-butanamina



NH2



H3C



CH3



butan-2-amine



8.



OH



2-klorofenol



Cl



2-chlorophenol



9.



Nitrobenzena



O



O



-



+



N



nitrobenzene 10.



Naftalena



naphthalene



Pembahasan Praktikum kali ini yaitu tentang penggunaan softwere kimia dalam penggambaran struktur molekul . Softwere kimia yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu softwere Chemsketch. Aplikasi ACD Chemsketch merupakan satu aplikasi kimia yang tersedia free sebagai open source softwere. Aplikasi ini berguna dalam penggambaran rumus kimia dan pemanfaatan grfik dari ACD/Lab yang dibuat untuk menggambar struktur molekul, reaksi, dan diagaram dengan mudah dan cepat (Tim Penyusun, 2018).



Tampilan aplikasi Chemsketch saat dioperasikan terdiri dari beberapa tampilan antara lain seperti : menu bar, general toolbar, dan structure toolbar (Kurniadewi et al., 2015). Tampilan aplikasi Chemsketch saat dioperasikan seperti berikut :



Gambar 1.1 Tampilan Chemsketch (Kurniadewi et al., 2015). Struktur molekul kimia yang akan dibuat dalam praktikum ini antara lain: propana, butanol, propanon, asam asetat, butanal, metal metanoat, 2-butanamina, 2-klorofenol, nitrobenzene, dan naftalena. Pembuatan struktur molekul dilakukan dengan cara mengklik atom karbon



, selanjutnya



mengklik ujung rantai karbon induk untuk membuat rantai karbon selanjutnya. Membuat rantai karbon selanjutnya dapat dibuat dengan 3 cara yaitu dapat mengklik draw normal, draw continuous, atau draw chains. Draw normal digunakan untuk menggambar rantai karbon secara normal (garis lurus), draw continous digunakan untuk melanjutkn rantai yang dibuat, dan draw chains digunakan untuk menggambar rantai secara zig-zag. Struktur yang telah dibuat selanjutnya diklik mode draw lalu mengeblok semua struktur molekul, setelah diblok selanjutnya klik tools pada menu bar kemudian pilih generate dan pilih name for structure. Nama struktur akan muncul setelah mengklik generate name for structure. Nama strukrur yang muncul merupakan nama modern. Struktur molekul yang masih berbentuk dua dimensi dapat diubah menjadi tiga dimensi dengan cara mengklik 3D viewer pada structure toolbar. Bentuk tiga dimensi (3D) ini dapat dilihat dari berbagai arah, dan dapat dilihat dalam berbagai bentuk seperti wireframe (rangka), sticks (molekul dalam bentuk stik), balls and sticks, spacefill (tidak terdapat stik dalam molekul), dot only, disks (cakram) dan with dot. Percobaan pertama kali yang dibuat yaitu membuat struktur molekul propana. Struktur molekul propana terdiri dari atom karbon berjumlah 3. Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propana sebagai berikut :



Gambar 1.2 Struktur Propana Percobaan selanjutnya yaitu setelah menggambar struktur molekul propana yaitu menggambar struktur butanol. Penggambaran struktur molekul butanol yaitu dengan membuat rantai karbon berjumlah 4 dengan menambahkan gugus alcohol (OH). Membuat gugus OH pada struktur molekul butanol yaitu dengan mengklik atom oksigen



pada ujung rantai karbon. Hasil



yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul butanol sebagai berikut :



Gambar 1.3 Struktur Butanol Percobaan selanjutnya yaitu menggambar struktur molekul propanon. Struktur molekul propanon memilihi rantai karbon berjumlah 3 dengan menambahkan gugus keton. Membuat gugus keton pada struktur molekul propanon yaitu dengan mengklik atom oksigen



lalu diberi



cabang pada rantai karbon ke dua, setelah itu diklik 2 kali pada garis tersebut sehingga menghasilkan gugus keton. Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai berikut :



Gambar 1.4 Struktur Propanon Percobaan selanjutnya yaitu menggambat struktur molekul asam asetat. Asam asetat memiliki rumus CH3COOH. Asam asetat memiliki 2 rantai karbon dengan ditambahkan gugus asam karboksilat. Cara membuat struktur molekul asam asetat yaitu caranya hampir sama dengan membuat struktur molekul propanon, namun pada salah satu ujung rantai diganti gugus alkohol (OH). Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai berikut :



Gambar 1.5 Struktur Asam Asetat Percobaan selanjutnya yaitu menggambar struktur molekul butanal. Butanal memiliki rumus C4H8O. Cara membuat struktur molekul butanal yaitu caranya hampir sama dengan



membuat struktur butanol, namun pada rantai ke 1 diberi 2 cabang. Cabang pertama rangkap dua dengan O (oksigen) dan cabang kedua di substitusi dengan H (hidrogen). Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai berikut :



Gambar 1.6 Struktur Butanal Percobaan selanjutnya yaitu menggambar struktur molekul metil metanoat. Metil metanoat memiliki rumus molekul C2H4O2. Cara membuat struktur molekul metil metanoat yaitu caranya hampir sama dengan membuat struktur butanol, namun pada rantai ke 2 diberi cabang rangkap dua dengan O atau gugus keton. Rantai karbon ke 3 diganti dengan oksigen dengan mengeklik atom oksigen



. Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai



berikut:



Gambar 1.7 Struktur Metil Metanoat Percobaan selanjutnya yaitu menggambar struktur molekul 2-butanamina. Rumus molekul 2-butanamina yaitu C4H11N. Cara membuat struktur molekul 2-butanamina yaitu hampir sama seperti membuat struktur metil metanoat, hanya saja pada rantai karbon ke 2 diberi cabang dengan mengklik



dan pada rantai ke 3 tetap karbon tidak usah diganti sepeti metal metanoat.



Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai berikut :



Gambar 1.8 Struktur 2-butanamina Percobaan selanjutnya yaitu menggambar struktur molekul 2-klorofenol. Cara membuat struktur molekul 2-klorofenol yaitu dengan memilih gambar benzena, posisinya berada pada tampilan layar chemsketch sebelah kanan. Gambar benzena kemudia di drag pada lembar kerja. Carbon kedua dan ketiga diberi cabang. Cabang kedua diberi gugus Cl dan carbon ketiga diberi gugus OH (alkohol). Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai berikut :



Gambar 1.9 Struktur 2-klorofenol Percobaan selanjutnya yaitu menggambar struktur molekul nitrobenzena. Cara membuat struktur molekul nitrobenzena yaitu dengan memilih gambar benzena, posisinya berada pada tampilan layar chemsketch sebelah kanan. Gambar benzena kemudian di drag pada lembar kerja. Rantai karbon pertama diberi cabang nitrogen (N) dan ion positif dengan mengklik increment, pada nitrogen diberi 2 cabang, cabang pertama diberi gugus oksigen lalu diberi ion negatif dengan mengklik increment dan cabang kedua yaitu cabang rangkap oksigen. Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai berikut :



Gambar 1.10 Struktur nitrobenzena Percobaan yang terakhir yaitu menggambar struktur molekul naftalena. Cara membuat naftalena hampir sama dengan membuat struktur molekul nitrobenzena, hanya saja jika naftalena menggunakan 2 benzena yang digabungkan menjadi satu. Hasil yang diperoleh dari pembuatan struktur molekul propanon sebagai berikut :



Gambar 1.11 Struktur Naftalena Kesimpulan Aplikasi Chemsketch merupakan softwere kimia yang dapat membantu dalam penggambaran struktur molekul kimia dengan sangat mudah. Aplikasi ini dapat membuat struktur molekul kimia dengan dua bentuk yaitu 2 dimensi dan 3 dimensi. Bentuk 3 dimensi dapat memperlihatkan struktur molekul kimia dari segala arah. Aplikasi ini dilengkapi dengan struktur molekul yang kompleks atau rumit sehingga sangat membantu dalam penggambaran senyawasenyawa rumit sekalipun. Referensi Kurniadewi, Fera et al., 2015. Modul Penggunaan Softwere Chemsketch untuk Pembelajaran



Kimia. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta. Martoprawiro, M. 2008. Chemsketch : Membuat Molekul di Windowos. 10,25. Putu, Gunawan et al. 2014. Makalah Perkembangan Software Komputer. Makassar: Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Smith, J.G. 2006. Organic Chemistry Third Edition. New york : The McGraw-Hill Companies. Tahir, I. 2003. Pemanfaatan Software Kimia Komputasi untuk PembelajaranIlmu Kimia Tingkat Menengah Melalui Visualisasi Model Molekul. Yogyaakarta: Universitas Gajah Mada. Tim Penyusun. 2018. Petunjuk Praktikum Kimia Organik. Jember: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Saran Saran dari percobaan softwere Chemsketch kali ini yaitu pastikan laptop mempunyai aplikasi softwere chemsketch yang terinstall pada windows dan dapat dioperasikan dengan baik agar tidak menghambat jalannya praktikum. Praktikan seharusnya lebih banyak latihan dalam menggunakan softwere Chemsketch sehingga pada saat pembuatan struktur molekul lebih terbiasa dan tidak sering terjadi kesalahan. Simpan hasil praktikum dengan baik dan benar agar data percobaan tidak hilang.



Nama Praktikan Febiola Silvia Ningsih (171810301042)