Kalzium #1
Apa itu Kalzium? Apakah tulisan itu tidak salah, bukannya kalsium tulisan yang benar?
Kalau yang dimaksud adalah unsur kalsium yah memang salah, tapi Kalzium adalah nama sebuah software (open source software – OSS) yang memanfaatkan tabel periodik untuk mengeksplorasi setiap unsur. Tapi ternyata tidak sekedar tabel periodik biasa, lebih dari sekedar tabel periodik. Kalzium berasal dari bahasa Jerman dari kata kalsium. Saat ini Kalzium sampai di versi Hidrogen. Untuk diketahui semenjak Kalzium menjadi aplikasi standalone ia versinya akan dinamai dengan urutan nama unsur dalam tabel periodik.
Kalau yang dimaksud adalah unsur kalsium yah memang salah, tapi Kalzium adalah nama sebuah software (open source software – OSS) yang memanfaatkan tabel periodik untuk mengeksplorasi setiap unsur. Tapi ternyata tidak sekedar tabel periodik biasa, lebih dari sekedar tabel periodik. Kalzium berasal dari bahasa Jerman dari kata kalsium. Saat ini Kalzium sampai di versi Hidrogen. Untuk diketahui semenjak Kalzium menjadi aplikasi standalone ia versinya akan dinamai dengan urutan nama unsur dalam tabel periodik.
Apa sajakah yang bisa digunakan dari kalzium dalam pemebelajaran kimia sma? Materi-materi pelajaran kimia, baik di kelas 10, kelas 11 IPA, maupun kelas 12 IPA bab-bab tertentu sangatlah tepat memanfaatkan kehebatan Kalzium. Tentu ini hanya merupakan alternatif dalam penggunaan media pembelajaran. Sampai saat ini Kalzium belum mendukung untuk sitem operasi Windows. Hanya bisa berjalan untuk sistem operasi Linux. Oleh karena itu di sarankan pengguna yang ingin mencobanya sebaiknya meningstall sistem operasi Linux di komputernya. Toh ini barang gratis dan halal. Masih enggan menggunakan linux alasan tidak bisa?! Bukan jamannya lagi, Linux semakin mudah digunakan dan user friendly atuh. Tetap ngeyel?! Yah sudah gunakan alat seperti ini (atau semacam virtual mesin) agar kalzium bisa jalan di Windows kesayangan anda.
Bagi yang ingin menginstall Kalzium ada sedikit tutorial yang telah dibuat rekan lain sebelumnya. Saya saat ini menggunakan Sabily Manarat 10.04 salah satu sistem operasi turunan Linux Ubuntu 10.04. Pada saat menginstall Sabili Manarat 10.04 itu ternyata Kalzium sudah dalam satu paket penginstallan. Jika belum yah silahkan di install sebagaimana tutorial yang diberikan rekan saya tadi. Untuk sedikit review tentang aplikasi ini sebaiknya mengunjungi blognya rekan radithtux ini.
Bagaimana cara menggunakan Kalzium? Silahkan kunjungi The Kalzium Handbook Ok? Atau kalau mau dan berminat versi offline-nya saya telah menyiapkannya di pranala ini (1,4 MB format rar). Silahkan unduh dan ekstrak file rar tersebut, buka folder hasil ekstrakan itu, klik file index.html maka akan terbuka dalam mesin peramban yang anda punyai. Silahkan jelajah lebih lanjut secara offline. Kalau kesulitan mengunduh file tersebut silahkan tinggalkan pesan, insya Allah akan saya kirim via surel (email).
Sebaiknya kita mengenali lebih dahulu semua menu dan tool yang tersedia pada bagian utama Kalzium, dengan demikian kita bisa melakukan eksplorasi kehebatan Kalzium dan menerapkan pada pokok bahasan yang sesuai. Dengan Kalzium secara live (membukanya saat proses pembelajaran di kelas) kita bisa menjelaskan pokok bahasan struktur atom dan sitem periodik. Dapat juga meng-capture (menangkap gambar dilayar monitor kemudian mengambil bagian yang penting) untuk disisipkan saat membuat modul pembalajaran. Boleh juga kita buatkan tutorial agar siswa menggunakan Kalzium untuk mempraktekannya sendiri dengan penugasan tertentu.
Ok, selanjutnya kita eksplorasi lebih jauh penggunaan Kalzium terutama alat (tool) yang bisa dimanfaatkan dalam pembelajaran.
Sumber : http://urip.edublogs.org/2010/09/17/optimalisasi-penggunaan-kalzium-dalam-pembelajaran-kimia-1-2/
Kalzium #2
Saya telah mencari terjemahan kata plot tapi tidak ada yang sesuai dengan konteks bahasan kali ini. Jadi tetap saya gunakan saja kata plot.
Untuk menuju tool Plot Data, silahkan buka aplikasi Kalzium, klik menu Tool dan pilih Plot Data. Pada tool ini dapat dilakukan pem-plot-an antara sumbu X dan Y (dalam sebuah grafik) beberapa sifat periodik unsur untuk melihat kecenderungan suatu unsur.
Bagian sumbu X dan Y terdapat nomor atom (Atomic Number), massa atom (Mass), elektronegatifitas (Electronegativity), titik lebur (Melting Point), titik didih (Boiling Point), jari-jari atom (Atomic Radius), dan jari-jari kovalen (Covalent Radius).
Misalnya kita akan mem-plot nomor atom pada sumbu X terhadap kelektronegatifan pada sumbu Y, kita bisa melihat kecenderungan keelektronegatifan berdasarkan kenaikan nomor atom untuk rentang nomor atom tertentu. Dicontohkan kita ingin melihat kecenderungan unsur pada periode 2 (nomor atomnya 3-10), maka pada sumbu X kita pilih nomor atom dan pada sumbu Y kita pilih keelektronegatifan.
Sebelum melakukan pem-plot-an tentukan terlebih dahulu First element dan Last element dengan mengetikan angka atau menekan tanda panah atas-bawah. Atur juga bagian Display (Tampilan), apakah kita ingin menampilkan label (nama unsur atau simbol unsur) pada titik-titikplot atau dibiarkan kosong tanpa label.
Selain itu kita juga masih diberikan pilihan untuk menampilkan Element Type (jenis unsur): logam (Metal), non logam/metaloid, unsur blok s, unsur blok p, unsur blok d, unsur blok f, gas mulia, logam alkali, logam alkali tanah, lantanida, aktanida, serta unsur-unsur radioaktif.
Warna latar untuk Plot Data secara default adalah hitam, sampai saat ini saya belum bisa mengubahnya.
Warna latar untuk Plot Data secara default adalah hitam, sampai saat ini saya belum bisa mengubahnya.
Pokok bahasan yang bisa memanfaatkan Plot Data ini antara lain:
- Sistem periodik unsur (sifat periodik unsur). Di sini kita bisa mempelajari tentang berbagai kecenderungan unsur dengan naiknya nomor atom, atau dalam jenis unsur tertentu (logam-non logam, masing-masing blok, golongan)
- Ikatan kimia (ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan logam). Bahasan ikatan kimia bisa memanfaatkan data elektronegativitas untuk menentukan kemungkinan suatu unsur membentuk ikatan dengan unsur lainnya. Apakah mereka akan membentuk ikatan ion, ikatan kovalen, atau ikatan logam.
- Kimia unsur (kelimpahan unsur). Beberapa karakteristik unsur juga bisa dipelajari dengan menggunakan plot data Kalzium ini.
- Pokok bahasan lain yang memerlukan plot data unsur-unsur.
Disarankan juga untuk menggunakan fitur lain pada Kalzium untuk mendapatkan kemanfaatan lebih.
Sumber : http://urip.edublogs.org/2010/09/18/optimalisasi-penggunaan-kalzium-dalam-pembelajaran-kimia-2/
Kalzium #3
Kalkulator molekuler Kalzium merupakan salah satu fitur alat (tool) yang ada pada Kazium. Sangat sesuai digunakan untuk teman belajar bagi siswa untuk mengecek ulang hasil kerjanya sehingga diperoleh jawaban yang tepat selama berlatih mengerjakan soal.
Kalkulator ini memiliki fungsi untuk melakukan perhitungan dengan berbagai tugas, di antaranya penghitung massa molekuler (Molecular Mass Calculator), penghitung konsentrasi (Concentrasions Calculator), penghitung yang ada kaitannya dengan inti atom (Nuclear Calculator), penghitung gas (Gas Calculator). Sementara ini penyeimbang perasamaan reaksi (Equation Balancer) diletakkan pada tool yang berbeda.
Penghitung massa molekuler
Penghitung ini membantu kita untuk melakukan perhitungan massa molekul dari molekul yang berbeda-beda, tinggal memasukkan rumus molekulnya maka kita akan mendapatkan detail dari masing-masing unsur jumlah atomnya, massa atom total, prosentasenya dalam molekul tersebut. Untuk memudahkan perhitungan ada menu alias yang digunakan untuk penyandian molekul senyawa tertentu. Hal ini nantinya akan mempercepat proses perhitungan,namun jika kita tidak hafal pengkodeannya maka jumstru menjadi lama.
Penghitung ini membantu kita untuk melakukan perhitungan massa molekul dari molekul yang berbeda-beda, tinggal memasukkan rumus molekulnya maka kita akan mendapatkan detail dari masing-masing unsur jumlah atomnya, massa atom total, prosentasenya dalam molekul tersebut. Untuk memudahkan perhitungan ada menu alias yang digunakan untuk penyandian molekul senyawa tertentu. Hal ini nantinya akan mempercepat proses perhitungan,namun jika kita tidak hafal pengkodeannya maka jumstru menjadi lama.
Penghitung konsentrasi
Kita dapat mengimput kuantitas zat terlarut dan zat pelarut dengan berbagai satuan, massa ekuivalen, massa molar zat terlarut, massa molar zat pelarut. Konsentrasi larutan dapat ditentukan dengan berbagai satuan konsentrasi yang ada di antaranya molar, molal, normal, % volume, % massa, % mol). Jika diperlukan juga disediakan satuan kerapatan, baik kerapatan zat pelarut maupun zat terlarut dengan berbagai satuan kerapatan.
Dengan memanfaatkan basis data pada tabel periodik semua bisa dimanfaatkan dalam proses kalkulasi ini.
Kita dapat mengimput kuantitas zat terlarut dan zat pelarut dengan berbagai satuan, massa ekuivalen, massa molar zat terlarut, massa molar zat pelarut. Konsentrasi larutan dapat ditentukan dengan berbagai satuan konsentrasi yang ada di antaranya molar, molal, normal, % volume, % massa, % mol). Jika diperlukan juga disediakan satuan kerapatan, baik kerapatan zat pelarut maupun zat terlarut dengan berbagai satuan kerapatan.
Dengan memanfaatkan basis data pada tabel periodik semua bisa dimanfaatkan dalam proses kalkulasi ini.
Penghitung Nuklir (Inti)
Kalkulator ini dibuat dengan menggunakan data inti yang tersedia dalam Kalzium untuk memprediksi massa perkiraan dari suatu material setelah sekian waktu. Input data nama unsur, massa isotop, serta waktu paronya. Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan oleh unsur radioaktif untuk mengalami peluruhan sampai menjadi setengah kali massa atau aktivitas semula. Dengan penghitung ini kita dapat memainkan rumus Nt = No(0,5) pangkat (waktu peluruhan (T)/waktu paro (t1/2)). Jadi jika beberapa data diketahui maka dengan mudah kita mengetahui data yang ditanyakan.
Kalkulator ini dibuat dengan menggunakan data inti yang tersedia dalam Kalzium untuk memprediksi massa perkiraan dari suatu material setelah sekian waktu. Input data nama unsur, massa isotop, serta waktu paronya. Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan oleh unsur radioaktif untuk mengalami peluruhan sampai menjadi setengah kali massa atau aktivitas semula. Dengan penghitung ini kita dapat memainkan rumus Nt = No(0,5) pangkat (waktu peluruhan (T)/waktu paro (t1/2)). Jadi jika beberapa data diketahui maka dengan mudah kita mengetahui data yang ditanyakan.
Penghitung Gas
Alat hitung ini dapat menghitung nilai temperatur, tekanan, volum, jumlah gas dan sebagainya seperti layaknya gas ideal. Seperti pada alat hitung kalkulator di atas di sini juga disediakan berbagai satuan yang biasa digunakan dalam perhitungan gas.
Alat hitung ini dapat menghitung nilai temperatur, tekanan, volum, jumlah gas dan sebagainya seperti layaknya gas ideal. Seperti pada alat hitung kalkulator di atas di sini juga disediakan berbagai satuan yang biasa digunakan dalam perhitungan gas.
Pokok bahasan yang bisa memanfaatkan kalkulator molekuler dari Kalzium ini antara lain:
- Hukum-hukum dasar kimia
- Unsur radioaktif
- Larutan
- Kinetika reaksi
- Sifat koligatif larutan
Hyperchem #1
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)
- 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.
- 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.
- Untuk mengkonversi struktur 2D menjadi struktur 3D dapat dikerjakan dengan Hyperchem's model builder.
- 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)
- Pilihan rendering: ball and stick, fused CPK spheres dengan pilihanshading and highighting, juga vdw dots, cylinders dan overlapping spheres.
- Ribbon rendering untuk protein backbones, dengan pilihan sidechain display.
- 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.
- Pilihan isosurface rendering: wire mesh. Jorgensen-Salem, transparent dan solid surfaces, gouraud shaded surface.
- Selama simulasi dapat ditampilkan rerata energi kinetik, energi potensial, energi total dan parameter molekul seperti panjang ikatan, sudut ikatan, dan sudut torsi.
- 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, dll.
-
Jmol adalah software visualisasi struktur molekul dalam tiga dimensi yang ditulis dengan program Java. Fitur yang dimiliki software ini adalah membaca berbagai jenis file input dan output dari program-program kimia kuantum seperti VASP, serta animasi file multi-frame dan modus normal yang dihitung dari program kuantum.
Jmol ini gartis, merupakan penampil strukutur molekul tiga dimensi (molecule viewer) yang dapat digukan secara bebas oleh siapapun yang menekuni bidang kimia dan biokimia. Aplikasi ini merupakan cross-platform, berjalan di sistem operasi Windows, Mac OS X, dan Linux / Unix. Fitur yang dimilikinya di antaranya membaca berbagai jenis file dan output dari program kimia kuantum, dan animasi file multi-frame. JmolApplet adalah applet web browser yang dapat diintegrasikan ke dalam halaman situs. Aplikasi Jmol adalah aplikasi Java standalone yang berjalan di desktop. JmolViewer merupakan seperangkat alat yang dapat diintegrasikan ke dalam aplikasi Java lainnya.
Untuk menggunakannya silahkan download dan ekstrak file downlad-annya. Klik file Jmol.jar (di PC mestinya tersedia Javaruntime terlebih dahulu). Buka file yang support untuk dibuka dengan Jmol.
0 komentar:
Posting Komentar