Perpustakaan Digital ITB

Reaksi isomerisasi HOCN-HNCO merupakan reaksi yang sederhana, namun reaksi ini memiliki dua jalur reaksi. Kedua jalur reaksi tersebut adalah pergeseran 1,3-H dan dalam pergeserannya terjadi proses yang kompleks. Proses tersebut banyak mengandung informasi fundamental dari aspek struktur dan sifat elektronik, termodinamika, dan kinetika. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari reaksi isomerisasi HOCN-HNCO dilihat dari aspek struktur dan sifat elektronik, termodinamika, dan kinetika melalui studi komputasi. Hasil pemodelan reaksi melalui studi komputasi juga diaplikasikan kedalam bentuk modul praktikum. Modul praktikum ini diharapkan dapat membantu siswa/mahasiswa mengetahui fenomena-fenomena dalam reaksi kimia, yang tidak dapat dilihat secara langsung dari eksperimen. Semua tingkat perhitungan dilakukan dengan metode komputasi melalui pendekatan DFT, fungsional B3LYP, dan digunakan dua basis set yang berbeda 6-311G (d) dan cc-PVTZ sebagai perbandingan. Hasil perhitungan yang didapatkan kemudian diolah dan divalidasi dengan membandingkannya dengan data eksperimen dan studi terdahulu. Hasil perhitungan komputasi menunjukkan bahwa struktur HNCO (produk) lebih stabil dibandingkan dengan HOCN (reaktan). Hal ini sesuai dengan nilai energi bebas Gibbs reaktan dan produk yang secara berturut-turut -168,660 hartree dan -168,709 hartree untuk basis set B3LYP/6-311G(d) dan -168,686 hartree dan -168,732 hartree untuk basis set B3LYP/cc-PVTZ. Hal ini juga didukung oleh nilai selisih energi HOMO dan LUMO reaktan dan produk, secara berurutan sebesar 7.9768 eV dan 8.5423 eV pada perhitungan B3LYP/6-311G(d), 8.0124 eV dan 8.5613 eV untuk basis set BLYP/cc-PVTZ. Nilai ?Horeaksi secara berturut-turut adalah -128,469 kJ/mol untuk basis set B3LYP/6-311G(d) dan - 120,358 kJ/mol untuk basis set B3LYP/cc-PVTZ. Hasil ini menunjukkan bahwa reaksi berlangsung secara eksoterm dan entalpi produk lebih rendah dibandingkan entalpi reaktan, maka selama reaksi berlangsung disertai dengan pelepasan kalor. Hasil yang didapatkan untuk ?Goreaksi juga bernilai negatif (-) pada perhitungan kedua basis set yang digunakan. Berdasarkan data yang dihasilkan tersebut, maka reaksi isomerisasi HOCN-HNCO dapat berlangsung secara spontan. Secara termodinamika dan kinetika mekanisme reaksi melalui (TS1) lebih disukai dibandingkan mekanisme reaksi melalui TS2. Energi pengaktifan (Ea) untuk TS1 dan TS2 berturut-turut 250,077 kJ/mol dan 578,381 kJ/mol untuk basis set B3LYP/6-311G(d) dan 253,363 kJ/mol dan 463,498 kJ/mol untuk basis set B3LYP/cc-PVTZ. Modul praktikum “Reaksi Isomerisasi Molekul Sederhana dan visualisasinya", merupakan keluaran dari hasil penelitian yang dilakukan, yang mengkaji aspek struktur, termodinamika, dan kinetika.