Ko Laporan 1.docx

ACC

Nilai

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK

PENGGUNAAN SOFTWARE KIMIA DALAM PENGGAMBARAN STRUKTUR MOLEKUL Tujuan : Mempelajari dan mengaplikasikan pengetahuan dan ketrampilan menggambar struktur molekul senyawa kimia menggunakan software Chemsketch.

Pendahuluan : Menggambar struktur molekul atau senyawa merupakan hal yang dilakukakan untuk mengetahui bagaimana atom-atom saling terikat dalam molekul. Menurut Kurniadewi, dkk. (2015), ChemSketch merupakan perangkat lunak tanpa bayar (freeware) untuk menggambarkan struktur molekul, termasuk struktur molekul organik, senyawa organologam, polimer, dan struktur Markush. Tidak hanya dalam bentuk 2 dimensi, ChemSketch juga dapat mengubah struktur tersebut menjadi struktur 3 dimensi, sehingga molekul lebih terlihat seperti sebenarnya. Aplikasi ini juga menyediakan beberapa fitur penting: a. Kalkulasi sifat fisik dan kimia (massa molekul, kerapatan, kereaktifan, pKa), b. Optimaisi struktur 2D dan 3D, c. Penamaan struktur dengan sistem tatanama IUPAC bagi molekul yang paling banyak tersusun atas 50 atom dan 3 cincin, d. Menggambarkan reaksi dan mekanisme reaksi, e. Menghitung stoikiometri reaksi, f. Prediksi log P (untuk studi farmakologi), g. Gambar struktur yang telah dibuat melalui ChemSketch dapat diintegrasikan dengan perangkat lunak lain, seperti Microsoft Word dan Microsoft PowerPoint, ataupun diunggah ke website, blog, maupun formulir online yang memerlukan pengunggahan gambar struktur. Gambar struktur molekul yang telah dibuat pada ChemSketch dapat disimpan dalam format ChemSketch Documents (*.sk2), Molfiles (*.mol), ChemDraw (*.cdx), Adobe document (*.pdf), dan beberapa format data grafik (*.bmp, *.gif, *.tif, *.png). Untuk fitur yang lebih beragam, ACD/Labs menyediakan pula versi berbayar dari ChemSketch. Fasilitas yang diperoleh dengan aplikasi berbayar adalah: a. ACD/Dictionary: fasilitas pustaka molekul yang dapat digunakan untuk menyimpan

ataupun memanggil data nama dan struktur molekul yang telah diketahui. b. ACD/3D Viewer: fasilitas penggambaran struktur 3D dari molekul c. ACS/ChemBasic: fasilitas pemrograman kimia dan perhitungan komputasi d. Technical support: fasilitas bantuan secara online jika pengguna mengalami kesulitan dalam pengoperasian program Berikut tampilan ChemSketch pada layar komputer saat mengeporasikan aplikasi:

Gambar 1. Tampilan aplikasi ChemSketch pada layar komputer Sumber : Kurniadewi dkk. (2015) ChemSketch mempunyai mode operasi yaitu Structure dan Draw. Mode operasi Structure hanya digunakan untuk menggambar rumus struktur dua dimensi dan tiga dimensi suatu molekul atau senyawa. Mode operasi Draw tidak hanya menggambar rumus struktur molekul tetapi dapat ditambahkan beberapa teks pendek (biasanya untuk memberi nama suatu molekul), simbol, gambar dan lain sebagainya (Martoprawiro,2009). Ikon yang dimiliki banyak ditemukan saat menjalankan program ChemSketch, dan sangat penting agar mengetahui masing-masing fungsi dari ikon tersebut. Pertama pastikan bahwa komputer telah menginstal program ChemSketch yaitu dengan membuka Start menu kemudian ketikkan ChemSketch di kolom pencarian. Klik pada gambar ChemSketch, kemudian muncul tampilan program ChemSketch. Klik OK ketika muncul dialog pembuka dan Tip Of The Day. Klik NO jika muncul dialog untuk mengubah format penyimpanan dalam komputer.

Penggambaran rumus struktur senyawa kimia dapat dilakukan setelahnya, pastikan bahwa mode Structure yang digunakan untuk menggambar (ACD/ChemSketch Tutorial, 2008). Ikon merupakan ikon normal yang digunakan dalam ChemSketch. Ikon dapat menggambar struktur kimia hidrokarbon dengan ikatan tunggal, rangkap dua dan rangkap tiga dengan dua dimensi. Klikkan pada worksheet kosong maka akan muncul molekul CH4, klik pada molekul tersebut jika ingin menambahkan gugus alkil. Klik ikatan jika ingin menjadikannya menjadi rangkap dua maupun rangkap tiga. Posisi ikatan dapat diatur dengan ikon . Untuk menghapus atom atau molekul gunakan ikon . Klik CTRL + Z untuk membatalkan input. Untuk mengganti input sesuai atom yang diinginkan, klik pada kolom sebelah kiri. Ada banyak pilihan atom yang dapat digunakan seperti O, N, H, F, Na, P,S, Cl, K dan masih banyak lain. Terdapat pilihan gugus lain yang dapat dipilih sesuai kebutuhan di kolom vertikal sebelah kanan, seperti gugus hidroksil, gugus propil, karboksil, amina, alkil, ada pula struktur siklik untuk cincin berantai 5, 6 dan aromatik benzena (ACD/ChemSketch Tutorial, 2008).

Gambar 2. Ikatan rangkap pada cincin Sumber : Kurniadewi, dkk. (2015)

Penyimpanan struktur bisa dalam berbagai format. Caranya klik tombol menu File di pojok kiri atas, kemudian beri nama dan klik Save. Untuk dapat menyimpan dalam format lain klik Save As Type setelah memberi nama. Kita juga dapat membuat polimer dengan bantuan ikon . Ketikkan jumlah polimer (index) yang akan digunakan. Terdapat banyak atom yang tersedia di dalam ChemSketch. Jika ingin menggantinya dengan unsur yang diinginkan, buka Periodic Table yang tersedia didalam ChemSketch. Ikon Periodic Table ada disebelah kiri deretan vertikal, ikon nomer tiga diatas ikon C. Struktur dua dimensi yang digambar dapat dijadikan struktur tiga dimensi dengan memanfaatkan 3d Viewer. Caranya klik menu ACD/Labs di deretan menu di bagian atas. Pilih 1 3D Viewer (Freeware). Program 3D viewer akan muncul dengan latar belakang berwarna hitam. Untuk menyisipkan struktur senyawa yang digambar, kembali ke 1-

ChemSketch di bagian bawah ujung sebelah kiri. Salin molekul dengan mengklik 2-Copy to 3D di bagian bawah ujung kiri. Struktur senyawa akan muncul dalam 3D Viewer namun masih dalam bentuk dua dimensi. Tampilan struktur tersebut dapat diubah dengan memilih ikon yang diinginkan disebelah atas, ada wire,stick, ball-and-stick, space-fill dan cloud. Lakukan pula optimasi geometri dengan perintah menu Tools, pilih 3D Optimization. Menu Tools bertujuan untuk memunculkan atom-atom Hidrogen yang terikat. Sisipkan pula awan elektron dengan mengklik ikon disebelah pilihan bentuk strukturnya. Struktur tiga dimensi dapat pula diputarputar dengan menggerakkan kursor. Mengganti background layar gunakan menu Options, pilih Colors, kemudian ganti dengan warna yang kita inginkan (Martoprawiro, 2008). Program yang berhubungan dengan kimia dapat menggunakan ChemSketch. Terdapat beberapa pilihan yang dapat dilakukan, salah satunya adalah menyisipkan peralatan gelas yang biasa digunakan dalam praktikum kimia. Pertama ubah mode dari Structure menjadi Draw. Pilih menu Template di bagian atas (deretan menu), pilih Template Window, pilih Lab kit. Pilih peralatan gelas yang diinginkan. Reaksi kimia juga dapat digambar dengan menggunakan mode Draw. Caranya sama hanya menambahkan anak panah untuk melambangkan bahwa reaksi tersebut reaksi searah, bolak-balik, atau resonansi (ACD/ChemSketch Tutorial, 2008). ChemSketch juga dapat melakukan penyisipan struktur ke dalam Microsoft Word. Pertama buka Microsoft Word kemudian ketikkan beberapa kalimat pengantar yang berhubungan dengan gambar. Kembali ke program 3D Viewer, putar molekul agar tampilannya sesuai dengan yang diinginkan. Pilih menu Edit, pilih Copy, lalu Pate di Microsoft Word (Martoprawiro/2008).

Prinsip Kerja : Prinsip kerja dari aplikasi chemsketch adalah membuat dan menggambar struktur molekul kimia dengan menggunakan manual Chemsketch dalam bentuk 2D atau 3D. Sebelum menggambar menggunakan ChemSketch, harus diketahui dulu molekul apa yang dibuat dan bagaimana bentuk strukturnya.

Alat : Laptop atau PC, dan aplikasi ACD Chemsketch.

Prosedur Kerja : Prosedur pertama adalah menghidupkan laptop atau PC, kedua membuka Software ACD Chemsketch, dan kemudian menggambar struktur senyawa kimia.

Waktu yang Dibutuhkan : No.

Kegiatan

Waktu

1.

Persiapan praktikum dan menyalakan laptop

5 menit

2.

Penginstalan aplikasi dan membuka aplikasi

5 menit

4.

Mengoperasikan aplikasi

70 menit

Total

85 menit

Hasil : No

Nama

1.

Propana

2.

Butanol

3.

Propanon

Struktur Kekule

Struktur 3-D (Ball and Stick)

4.

Asam asetat

5.

Butanal

6.

7.

8.

Metil metanoat

2-butan amina

2-klorofenol

9.

10.

Nitrobenzen a

Naftalena

Pembahasan : Percobaan kali ini tentang penggunaan aplikasi kimia yaitu Chemsketch. Chemsketch adalah software yang digunakan untuk menggambar struktur molekul kimia dalam bentuk dua dimensi dan tiga dimensi. Penggunaan Software chemsketch sangat mudah dan sederhana, yaitu hanya dengan menekan menu-menu yang tersedia untuk menggambar struktur yang diinginkan. Aplikasi chemsketch dapat menggambar bentuk molekul dalam bentuk dua dimensi dan tiga dimensi sesuai keinginan misalkan molekul CH4. Program ChemSketch dapat dijalankan melalui icon di desktop komputer ataupun start menu. Senyawa organik yang digambarkan pada praktikum ini mulai dari menggambar struktur yang sederhana hingga menggambar propana, butana, propanon, asam asetat, butanal, metil metanoat, 2-butanamina, 2-kloroferol, nitrobenzena dan Naftalena. Penggambaran struktur sederhana pada gambar 1a dapat digambarkan melalu tools yang tersedia pada lembar kerja chemsketch melalui tools icon ini . Penggambaran rantai karbon yang panjang sesuai gambar yang diinginkan dapat menggunakan tools Draw Chains. Penggambaran cabang tinggal menambahkan CH3 dengan Draw Normal yang diletakan pada atom C yang akan diberi cabang. Hal yang dilakukan pertama kali adalah membuat struktur atom, misal propana. Molekul tersebut dapat digambar dengan cara mengklik tombol Draw Chain pada tool yang tersedia, danmengklik “C”pada bagian kiri lembar kerja, kemudian ditarik hingga membentuk rantai seperti pada gambar. Mengganti rumus yang diinginkan juga dapat dilakukan dengan cara memilih dengan menekan tombol “Atom Chemical Properties”, kemudian ketik rumus yang diinginkan. Pemberian nama molekul dapat dilakukan dengan Tools>Generate>Name for

Structure atau ikon pada bagian atas kanan editor atau menggunakan Ctrl+Shift+I. nama dari suatu senyawa tersebut akan muncul dibawah struktur molekul. Penmabahan cabang juga dapat dilakukan dengan cara meng-klik tombol Carbon atau pada bagian samping editor jika ingin menambahkan atom karbon atau sesuai dengan yang diinginkan. Kursor diletakkan pada sudut yang akan diberi cabang kemudian tarik ke atas atau ke bawah untuk menambah rantai karbon sesuai keinginan. Penambahan atom pada cabang juga memiliki bannyak jenis pilihan seperti oksigen, hidrogen, dan yang lain. Chemsketch juga memiliki fitur yang menmpilkan bentuk 3D dari struktur molekul tersebut. Cara penampilan 3D yaitu dengan membuat struktur molekul kemudian diblok. Tekan tombol 3D viewer maka secara langsung akan muncul tampilan 3D dari suatu struktur molekul. Penggambaran senyawa yang pertama yaitu propana. Propana merupakan senyawa yang berbentuk cair dan tidak berwarna. Propana merupakan senyawa turunan alkana yaitu keton yang paling sederhana. Propana adalah senyawa alkana tiga karbon dengan rumus kimia 𝐶3 𝐻8 . Propana memiliki rantai karbon sebnyak 3. Penggambaran propana seperti biasa menggunakan Draw Chains lalu membuat rantai karbonnya. Sesuai dengan rumus kimia dari propana. Penggambaran yang kedua yaitu butanol. Butanol merupakan senyawa turunan alkana yang merupakan gabungan dari turunan alkana dengan alkohol. Penggambarannya seperti biasa menggunakan Draw Chains dengan rantai karbon sebnayak 4. Rantai karbon tersebut diberi gugus fungsi alkohol yaitu OH, maka secara otomatis penggambaran butanol terbentuk. Penggambaran keiga yaitu senyawa propanon. Senyawa propanon merupakan senyawa turunan alkana dengan alkanon, dimana propanon memiliki rantai karbon sebnyak 3. Propanon salah satu rantai karbonnya membentuk ikatan rangkap dengan O. Penggambaran dilakukan menggunakan Draw Chains dengan memberikan ikatan rangkap O antara rantai C dengan mengikat O. Penggambaran keempat yaitu asam asetat. Penggambaran asam astat dilkukan dengan menggunakan gugus fungsi asam alkanoat yang tersedia disebelah kanan lebar kerja lalu dipasangkan gugus alkilnya yaitu toolnya pada kiri lembar kerja yaitu C. penggabaran asam asetat dilakukan hal yang berbeda karena langsung menggunakan gugus fungsinya. Penggambaran kelima yaitu Butanal. Butanal merupakan senyawa yang diturunkan dari senyawa turunan alkanal. Penggambaran butanal dilakukan menggunakan Draw Chains menggunakan rantai karbon sebanyak 4. Pada karbon yang terakhir dilakukan dengan merangkap O dengan cara klik tool C pada kanan lemba kerja, lalu klik pada rantai yang akan diubah menjadi O dengan rantai yang berangkap 2. Penggambaran keenam yaitu metil metanoat. Metil metanoat merupakan senyawa turunan dari alkana dan alkanoat. Penggambarannya dilakukan menggunakan Draw Chains.

Penggambaran metil metanoat dengan 1 cabang karbo, satu cabang O, dan satu cabang O dengan rangkap 2. Pengambaran metil metanoat tetpa menggunaan gugus fungsi yang ada di sebelah kiri lembar kerja. Penggambaran yang ketujuh yaitu 2-butanamina. 2-butanamina merupakan senyawa yang terdri dari turnanan alkil amina. Gugus fungsi yang digunakan adalah NH. Penggambaran 2butanamina menggunakan rantai karbon 4 dengan rantai yang kedua berikatan rangkap dengan NH. Penggambaran 2-butanamina juga menggunakan draw Chains. Penggambaran yang kedelapan yaitu 2-klorofenol. Penggambaran ini menggunakan benzene dengan penambahan unsur Cl dan senyawa alkanol. Penggambaran ini dilakukan menggunakan icon yang ada di sebelah kanan lembar kerja dengan senyawa Cl beradapada rantai ke-2. Penggambaran kesembilan yaitu Nitrobenzena. Nitrobenzena merupakan senyawa dari turunan benzen dengan penambahan unsur N. unsur N didapant dari icon yang ada di sebelaah kiri lembar kerja. Nitrogen berikatan pada turunan benzen yang icon benzen berada di sebelah kanan lembar kerja. Penggambaran kesepuluh yaitu Naftalena. Naftalena merupakan senyawa dai turunan benzen. Penggambaran naftalena menggunakan icon senyawa disebelah kanan lembar kerja. Struktur dua dimensi yang digambar dapat dijadikan struktur tiga dimensi dengan memanfaatkan 3d Viewer. Caranya klik menu ACD/Labs di deretan menu di bagian atas. Pilih 1 3D Viewer (Freeware). Program 3D viewer akan muncul dengan latar belakang berwarna hitam. Untuk menyisipkan struktur senyawa yang digambar, kembali ke 1-ChemSketch di bagian bawah ujung sebelah kiri. Salin molekul dengan mengklik 2-Copy to 3D di bagian bawah ujung kiri. Struktur senyawa akan muncul dalam 3D Viewer namun masih dalam bentuk dua dimensi. Tampilan struktur tersebut dapat diubah dengan memilih ikon yang diinginkan disebelah atas, ada wire,stick, ball-and-stick, space-fill dan cloud. Lakukan pula optimasi geometri dengan perintah menu Tools, pilih 3D Optimization. Menu Tools bertujuan untuk memunculkan atomatom Hidrogen yang terikat. Sisipkan pula awan elektron dengan mengklik ikon disebelah pilihan bentuk strukturnya. Struktur tiga dimensi dapat pula diputar-putar dengan menggerakkan kursor. Mengganti background layar gunakan menu Options, pilih Colors, kemudian ganti dengan warna yang kita inginkan. Ikon merupakan ikon normal yang digunakan dalam ChemSketch. Ikon dapat menggambar struktur kimia hidrokarbon dengan ikatan tunggal, rangkap dua dan rangkap tiga dengan dua dimensi. Klikkan pada worksheet kosong maka akan muncul molekul CH4, klik pada molekul tersebut jika ingin menambahkan gugus alkil. Klik ikatan jika ingin menjadikannya menjadi rangkap dua maupun rangkap tiga. Posisi ikatan dapat diatur dengan ikon . Untuk

menghapus atom atau molekul gunakan ikon . Klik CTRL + Z untuk membatalkan input. Untuk mengganti input sesuai atom yang diinginkan, klik pada kolom sebelah kiri. Ada banyak pilihan atom yang dapat digunakan seperti O, N, H, F, Na, P,S, Cl, K dan masih banyak lain. Terdapat pilihan gugus lain yang dapat dipilih sesuai kebutuhan di kolom vertikal sebelah kanan, seperti gugus hidroksil, gugus propil, karboksil, amina, alkil, ada pula struktur siklik untuk cincin berantai 5, 6 dan aromatik benzena. Penyisipan struktur ke dalam Microsoft Word, pertama buka Microsoft Word kemudian ketikkan beberapa kalimat pengantar yang berhubungan dengan gambar. Kembali ke program 3D Viewer, putar molekul agar tampilannya sesuai dengan yang diinginkan. Pilih menu Edit, pilih Copy, lalu Pate di Microsoft Word. Penggambaran struktur suatu senyawa sangat mudah dilakukan menggunakan Chemsketch.

Kesimpulan : Chemsketch adalah software yang digunakan untuk menggambar struktur molekul senyawa kimia dalam bentuk dua dimensi atau tiga dimensi. Penggunaan Chemsketh sangat membenatu dalam pebelajaran. Penggambaran suatu struktur senyawa dilakukan dengan menjalankan ikon yang ada digunakan sesuai dengan unsur-unsur yang akan dilakukan pengikatan.

Saran : Sebelum melakukan praktikum, sebaiknya mengnstal aplikasi terlebih dahulu dan mempelajarinya agar saat melakukan praktikum sangat mudah dan berjalan denga sangat lancar.

Referensi : ACD/labs. 2017.www.acdlabs.com/resources/freeware/chemsketch/. Diakses pada 10 September 2018. Kadir dan Triwahyuni. 2003. Pengenalan Teknologi Informasi. Yogyakarta: ANDI Kurniadewi, dkk. 2015. Penggunaan Software Chemsketch untuk Pembelajaran Kimia. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta. Tim Penyusun. 2018. Petunjuk Praktikum Kimia Organik. Jember: Univesitas Jember. Martoprawiro, Muhammad. 2008. Chemsketch: Membuat Molekul di Windows. (www.elearning.unej.ac.id). Diakses pada 10 September 2018.

Nama Praktikan : Nama

: Nahdiatul Ummah

NIM

: 171810301061

Kelompok : A 5 Asisten

: Pungky Vidya Jayanti