Perpustakaan Digital ITB

Terlepas dari perkembangan dan kemaju annya yang pesat, metode-metode kimia komputasi belum digunakan secara luas dalam pengembangan materi pembelajaran kirnia. Perlu dilakukan lebih banyak penelitian dalam ranah ini. Oleh karena itu, telah dikerjak an sebuah penelitian berju dul Visualisasi Tahap an Sintesis Sulfanilamida Pada Anime Dr. Stone M itsim 1 Episode 15 dengan Metode DFT dan Pendekatan ASM yang terbagi ke dalam tiga bagian utama, yaitu ( 1) studi relevansi episode dimaksud terhadap pembelajaran kimia SMA di Indonesia, (2) pembu atan visualisasi sintesis sulfanilamida sebagaimana dikisahkan dalam episode tersebut secara komputasi dengan metode DFf (density fun ctional theory) dan pendekatan ASM (activation-strain model) yang dicapai lewat penggunaan tandem piranti lunak ORCA/autoDIAS, serta (3) uji coba awal bahan ajar kimia yang dikembangkan dari visualisasi sintesis yang telah diperoleh. Berdasarkan basil studi relevansi, didapati bahwa konten spesifik kimia menempati porsi frekuensi sebesar 49,6% dan porsi durasi sebesar 41,3% dari total frekuensi dan durasi konten spesifik sains anime Dr. Stone. Dari total porsi konten spesifik kimia ini, konten pada episode 15 musim 1, yang berfokus pada obat su lfa, menempati urutan kedua terbanyak dan ketiga terpanja ng dibanding episode lainnya. Mengacu pada Kompetensi Dasar (KD) Kurikulum 2013 Revisi dan Capaian Pembelajaran (CP) Kurikulum Merdeka untuk mata pelajaran Kimia jenj ang SMA, konten obat sulfa didapati relevan dengan KD XII/3.10 tentang benzena dan turunannya serta CP Fase F Pemahaman Kimia tentang kimia organik secara berturut-turut. Dari pembuatan visualisasi tahapan sintesis sulfanilamida, sebagai salah satu contoh obat sulfa, berbasis kompu tasi koordinat reaksi intrinsik (IRC) dengan metode DFT pada level teori B3LYP-D4/6-311++G(d,p) dan pendekatan ASM lewat implementasi modul activation-strain analy sis (ASA), diperoleh visu alisasi berupa (1) kurva IRC, (2) kurva ASA, dan (3) video 3D mekanisme reaksi untuk masing­ masing tahapan sintesis sulfanilarnida. Sintesis su lfanilamida dalam anime Dr. Stone menggunakan anilina sebagai prekursor sehingga terdapat 4 tahapan sintesis dari anilina hingga menjad i sulfanilamida, yaitu: ( 1) sintesis asetanilida, (2) sintesis p-asetamidobenzenasu lfonil klorida, (3) sintesis p-asetamidobenzenasulfonamida, dan (4) sintesis sulfanilamida. Untuk reaksi tahap (1), (3), dan (4) diperoleh kurva IRC, kurva ASA, dan video 3D yang cukup representatif dengan profil energi yang dapat diproyeksikan ke teknik sintesis sebagaimana dipaparkan dalam literatur. Adapun untuk reaksi tahap (2), belum diperoleh kurva IRC dan kurva ASA yang representatif dengan mengacu kepada usulan mekanisme dari literatur. Meski demikian, video 3D untuk tahap (2) tetap menggambarkan transisi yang cukup baik dari sistem reaktan ke sistem produk sehingga dapat dikembangkan bersama video 3D lainnya ke tahap berikutnya, yaitu pengembangan prototipe bahan ajar. Video mekanisme reaksi yang dikembangkan menjadi prototipe bahan ajar pengayaan kimia berupa video pembelajaran yang terintegrasi dengan kuis terbukti berpotensi untuk disempurnakan lebih lanjut berdasarkan hasil uji peringkat bertanda Wilcoxon terhadap data nilai pre-test dan post-test responden yang terlibat dalam uj i coba awal prototipe bahan ajar. Dari uji coba awal ini diperoleh ukuran sampel sebesar 11 dengan nilai smaller sum sebesar 0 yang didapati lebih rendah daripada nilai critical sum untuk ukuran sampel 11, yaitu 3. Ini menandakan bahwa terdapat beda signifikan antara basil pre-t est dan p ost-test responden setelah menyimak video bahan ajar yang disisipi video mekanisme reaksi sintesis sulfanilamida hasil komputasi dengan metode DFT dan pendekatan ASM.