Rabu, 04 Januari 2012

Software kimia komputasi dan manfaatnya


Software Kimia

Berikut adalah beberapa aplikasi yang bisa digunakan untuk mendukung pembelajaran kimia. Diberikan sedikit paparan dan tautan untuk menuju sumber utamanya sehingga bisa di-download di komputer. Banyaknya aplikasi visualisasi molekul ini tentu menjadikan kita punya banyak pilihan disesuaikan dengan kenyamanan masing-masing pengguna.
  • JMol (Platform : Windows, Linux, Mac)
  • 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.
  • ACD/ChemSketch Freeware (Platform : Windows, Linux)
  • Chemsketch adalah software grafis untuk menggambar hal yang ada hubungannya dengan kimia . Bisa menggambar secara manual atau menggunakan templet yang disediakan. Klik dan gambar molekul, ion, stereobonds, teks, poligon, panah, serta perlengkapan laboratorium, dll termasuk menentukan secara otomatis massa suatu atom atau molekul. Kita juga dapat memperkirakan densitas, indeks bias, volume molar, dll.  Selain itu dari ACDLabs juga menawarkan beberapa download gratis untuk utilitas yang dapat dipergunakan dalam ChemSketch sehingga lebih powerfull.
    Untuk dapat mendownload software ini diperlukan registrasi (sebentar hanya memasukan beberapa data alamat email dan lain-lain). Setelelah download lakukan instalasi sebagaimana biasa dan siap untuk digunakan.
  • Molegro Molecular Viewer (Platform: Windows, Linux, dan Mac OS X)
  • Sumber http://ahsystemsgroup.com
    Aplikasi gratis dengan multiplatform yang digunakan untuk visualisasi molekul dalam format PDB, SDF, Mol2, dan MVDML. Fiturnya meliputi pembuatan molekul secara otomatis, visualisasi permukaan molekul dan backbone.
Ukuran file untuk windows sebesar 5,52 MB
Ukuran file untuk windows sebesar 9,41 MB
Untuk MacOSX saya belum coba, menungggu untuk punya MacOSX dahulu, bagi yang mau menyumbangkan Mac-nya untuk saya, dengan senang hati saya menerimanya :) .
Untuk file-file dengan ekstensi pdb, bisa dibuat sendiri dengan aplikasi di atas atau men-download-nya dari elchem.kaist.ac.kr. Model molekul yang tersedia di situs ini adalah molekul-molekul organik dari yang paling sederhana hingga yang cukup kompleks.
  • Symyx Chime dan Symyx Draw (Platform: Windows dan MacOSX, Linux belum tersedia)
  • Sumber http://blog.goo.ne.jp/
    Kedua aplikasi ini gratis (no fee) siapapun boleh mengunduhnya dan memakainya secara cuma-cuma. Sebelum mengunduhnya diharuskan melakukan registrasi dengan mengisikan beberapa data yang empunya situs perlukan. Sayang untuk platform linux belum tersedia jadi mesti menggunakan Wine agar bisa menjalankannya di linux. Kedua software ini saling melengkapi sehingga kita bisa memanfaatkannya dalam program pengajaran di kelas untuk mata pelajaran kimia.
    Symyx Chime versi 2.6 SP8 berformat zip berukuran 3,9 MB. Chime merupakan plug-in yang secara interaktif menampilkan molekul 2D (dua dimensi) dan 3D (tiga dimensi) langsung di halaman Web. Kita juga dapat memutar, memformat, dan menyimpan molekul untuk digunakan dalam program lain.
    Symyx Draw versi 3.3 berukuran cukup besar dalam format zip (66 MB). Dengan aplikasi ini kita bisa menyisipkan model molekul yang kita buat ke dalam halaman situs, dokumen, spreadsheet maupun presentasi.
  • Kalzium (Platform: Linux)
  • 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.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, gratis dan halal. Silahkan pilih distro yang disukai.
  • MarvinSketch (Platform: Windows, Linux, MacOS)
  • Banyak hal yang bisa dimanfaatkan dari MarvinSketch untuk pengajaran kimia. Gambar dan animasi molekul dapat dibuat dengan mudah. Selanjutnya dapat disisipkan dalam media pembelajaran kimia. Tutorial berupa video untuk mengefektifkan MarvinSkecth dapat dilihat atau diunduh dari sini. MarvinSketch adalah software kimia hanya untuk visualisasi rumus struktur kimia yang gratis, bisa dijalankan di sistem operasi Windows dan Linux juga MacOS. Mau mencicipinya silahkan unduh dari web ChemAxon ini. Sumber http://www.blogtopsites.com/outpost/4ec2faaa45a55dde06c4fce768e6c33

Web/ link penyedia software kimia komputasi

Berikut ini ada beberapa web/ link penyedia software yang berhubungan dengan kimia komputasi :
  1. http://www.dr-software.com/
  2. scistore.cambridgesoft.com/Chem
  3. http://users.ugent.de/~tkuppens/chem.shtml
  4. http://www.chemistry-software.com/
  5. http://www.compuchem.com/ecells.htm
  6. http://www.chem4free.info/mcdalton
  7. http://www.l-chem.com/
  8. http://www.chemometrix.ua.ac.be/dl/acidbase/
  9. http://www.orbitals.com/orb 


Sumber : http://www.dr-software.com/ dan http://himka-uin.webs.com/apps/blog/

Software Kimia Gratis



Berikut adalah beberapa aplikasi yang bisa digunakan untuk mendukung pembelajaran kimia. Diberikan sedikit paparan dan tautan untuk menuju sumber utamanya sehingga bisa di-download di komputer. Banyaknya aplikasi visualisasi molekul ini tentu menjadikan kita punya banyak pilihan disesuaikan dengan kenyamanan masing-masing pengguna.



JMol (Platform : Windows, Linux, Mac)

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 animasifile 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.

ACD/ChemSketch Freeware (Platform : Windows, Linux)

Chemsketch adalah software grafis untuk menggambar hal yang ada hubungannya dengan kimia . Bisa menggambar secara manual atau menggunakan templet yang disediakan. Klik dan gambar molekul, ion, stereobonds, teks, poligon, panah, serta perlengkapan laboratorium, dll termasuk menentukan secara otomatis massa suatu atom atau molekul. Kita juga dapat memperkirakan densitas, indeks bias, volume molar, dll. Selain itu dari ACDLabs juga menawarkan beberapa download gratis untuk utilitas yang dapat dipergunakan dalam ChemSketch sehingga lebih powerfull.
Untuk dapat mendownload software ini diperlukan registrasi (sebentar hanya memasukan beberapa data alamat email dan lain-lain). Setelelah download lakukan instalasi sebagaimana biasa dan siap untuk digunakan.

Molegro Molecular Viewer (Platform: Windows, Linux, dan Mac OS X)
 Aplikasi gratis dengan multiplatform yang digunakan untuk visualisasi molekul dalam format PDB, SDF, Mol2, dan MVDML. Fiturnya meliputi pembuatan molekul secara otomatis, visualisasi permukaan molekul dan backbone. Ukuran file untuk windows sebesar 5,52 MB Ukuran file untuk windows sebesar 9,41 MB Untuk MacOSX saya belum coba, menungggu untuk punya MacOSX dahulu, bagi yang mau menyumbangkan Mac-nya untuk saya, dengan senang hati saya menerimanya :) . Untuk file-file dengan ekstensi pdb, bisa dibuat sendiri dengan aplikasi di atas atau men-download-nya dari elchem.kaist.ac.kr. Model molekul yang tersedia di situs ini adalah molekul-molekul organik dari yang paling sederhana hingga yang cukup kompleks.

Kalzium (Platform: Linux)

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.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, gratis dan halal. Silahkan pilih distro yang disukai.


MarvinSketch (Platform: Windows, Linux, MacOS)

Banyak hal yang bisa dimanfaatkan dari MarvinSketch untuk pengajaran kimia. Gambar dan animasi molekul dapat dibuat dengan mudah. Selanjutnya dapat disisipkan dalam media pembelajaran kimia. Tutorial berupa video untuk mengefektifkan MarvinSkecth dapat dilihat atau diunduh dari sini. MarvinSketch adalah software kimia hanya untuk visualisasi rumus struktur kimia yang gratis, bisa dijalankan di sistem operasi Windows dan Linux juga MacOS. Mau mencicipinya silahkan unduh dari web ChemAxon ini. Ikuti pembaharuan halaman ini untuk melihat berbagai software kimia gratis berikutnya, di mana lagi kalau tidak di halaman ini.



Symyx Chime dan Symyx Draw (Platform: Windows dan MacOSX, Linux belum tersedia)

Sumber http://blog.goo.ne.jp/
 Kedua aplikasi ini gratis (no fee) siapapun boleh mengunduhnya dan memakainya secara cuma-cuma. Sebelum mengunduhnya diharuskan melakukan registrasi dengan mengisikan beberapa data yang empunya situs perlukan. Sayang untuk platform linux belum tersedia jadi mesti menggunakan Wine agar bisa menjalankannya di linux. Kedua software ini saling melengkapi sehingga kita bisa memanfaatkannya dalam program pengajaran di kelas untuk mata pelajaran kimia. Symyx Chime versi 2.6 SP8 berformat zip berukuran 3,9 MB. Chime merupakan plug-in yang secara interaktif menampilkan molekul 2D (dua dimensi) dan 3D (tiga dimensi) langsung di halaman Web. Kita juga dapat memutar, memformat, dan menyimpan molekul untuk digunakan dalam program lain. Symyx Draw versi 3.3 berukuran cukup besar dalam format zip (66 MB). Dengan aplikasi ini kita bisa menyisipkan model molekul yang kita buat ke dalam halaman situs, dokumen, spreadsheet maupun presentasi.

Sumber : http://urip.wordpress.com/ , http://edukasi.kompasiana.com/, http://chittaputri.blogspot.com/2011/12/software-kimia-gratis.html http://riskinurilsyamilal-kimiya.blogspot.com

Contoh analisa yang dapat dilakukan Hyperchem

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 mengkontrol 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 denganHyperChem’s model builder.
4. Penggunaan constraint terhadap struktur relatif mudah. Kita dapat melakukanconstraint terhadap panjang ikatan, sudut ikatan, sudut torsi dan juga terhadap atom yang diinginkan.


Display Molekular (Molecular Display)
· Pilihan rendering : Ball-and-stickfused CPK spheres dengan pilihan shadingand highlighting. 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 surfacesGouraud 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 dynamics atau simulasi Metropolis Monte Carlo.



Jenis Perhitungan
Terdapat beberapa tipe perhitungan, antara lain kalkulasi single point, optimisasi geometri, frekuensi vibrasi, pencarian keadaan transisi, simulasi dinamika molekular, simulasi dinamika Langevin dan simulasi Monte Carlo.
1.   Perhitungan single point dapat digunakan untuk menentukan energi molekul dari struktur yang telah ditentukan (tanpa proses optimasi)
2. Perhitungan optimisasi geometri menggunakan algoritma minimisasi energi untuk mendapatkan struktur paling stabil. Tersedia 5 algoritma minimisasi.
3. Perhitungan frekuensi Vibrational dimaksudkan untuk mencari mode vibrasi normal dari suatu struktur teroptimisasi. Spektrum teroptimisasi dapat ditampilkan dan gerakan vibrasi yang berkaitan dengan transisi spesifik dapat dianimasikan.
4. Pencarian keadaan transisi dilakukan dengan menentukan struktur metastabil yang bersesuaian dengan keadaan transition menggunakan metodeEigenvector Following atau Synchronous Transit. Sifat-sifat molekulernya kemudian dapat dihitung. Dua metode untuk melokasikan keadaan transisi diimplementasikan di dalam HyperChem 5.
a) Metode Eigenvector Following sangat cocok digunakan untuk proses unimolekular atau setiap system molecular yang mode vibrasi naturalnya cenderung menuju ke suatu keadaan transition.
b) 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).
5. Simulasi Molecular dynamics menghitung trajektori klasik untuk sistem molekular. Waktu pemanasan, keseimbangan dan pendinginan dapat diterapkan dalam simulasi ini dan juga dapat digunakan untuk proses-proses yang bergantung pada perubahan waktu. Simulasi dapat dilakukan pada energi konstan atau temperatur konstan.
6. Langevin dynamics simulations untuk memodelkan efek tumbukan pelarut tanpa memasukkan secara implicit molekul-molekul pelarut.
7. Simulasi Monte Carlo Metropolis berguna untuk mengeksplorasi konfigurasi yang mungkin dari suatu sistem dalam keadaan keseimbangan dan menentukan sifat sistem yang dinyatakan sebagai harga rata-rata untuk sekuruh system yang sudah berada dalam keadaan keseimbangan.


sumber : Harno D Prawono (Kimia Komputasi)
               http://chemismei.blogspot.com/