STUDI INTERAKSI ION Fe2+ TERHADAP KOMPLEKS CO2-H2O DAN CO2-NH3 MENGGUNAKAN METODE DFT-B3LYP DAN MP2

LALU HILMAN HARI A, Mokh. Fajar Pradipta, S.Si, M.Eng dan Prof. Dr. Iip Izul Falah

2021 | Skripsi | S1 KIMIA

INTISARI STUDI INTERAKSI ION Fe2+ TERHADAP KOMPLEKS CO2-H2O DAN CO2-NH3 MENGGUNAKAN METODE DFT-B3LYP DAN MP2 Lalu Hilman Hari Argiya 16/394134/PA/17225 Studi interaksi ion Fe2+ terhadap kompleks CO2-H2O dan CO2-NH3 menggunakan metode DFT-B3LYP dan MP2 telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah membandingkan reaktivitas ion Fe2+ serta pengaruhnya sebagai absorben terhadap kompleks CO2-H2O dan CO2-NH3 yang terbentuk. Penelitian ini diawali dengan optimasi kompleks CO2-H2O dan CO2-NH3 menggunakan basis set def2-SVP pada level teori HF, B3LYP dan MP2. Selanjutnya dilakukan optimasi terhadap kompleks CO2-H2O-Fe dan CO2-NH3-Fe menggunakan kombinasi basis set def2-SVP dan SBKJC-VDZ-ECP pada level teori yang sama. Proses optimasi dinyatakan konvergen apabila selisih gradien energi kurang dari 10-5 Hartree/Bohr. Single Point Energy (SPE) yang dihasilkan pada masing-masing kompleks dan penyusunnya digunakan untuk menghitung energi interaksi, kemudian distribusi nilai muatan atom Mulliken dan densitas elektron yang diperoleh divisualisasikan melalui peta potensial elektrostatik molekuler. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kompleks CO2-NH3-Fe yang terbentuk bersifat lebih stabil dibandingkan dengan kompleks CO2-H2O-Fe, sehingga ion Fe2+ yang berinteraksi membentuk kompleks dengan NH3 dapat mengurangi tingkat volatilitas dari NH3 tersebut. Ion Fe2+ dalam pelarut amonia dapat berfungsi dengan sangat baik sebagai absorben untuk produk gas buang CO2, pasangan elektron bebas atom O yang terdapat pada molekul CO2 akan menempati orbital d yang tidak terisi penuh pada ion Fe2+. Kata kunci: DFT-B3LYP, energi interaksi, kompleks, ion Fe2+, MP2.

ABSTRACT INTERACTION STUDY OF Fe2+ ION WITH CO2-H2O AND CO2-NH3 COMPLEX USING DFT-B3LYP AND MP2 METHOD Lalu Hilman Hari Argiya 16/394134/PA/17225 Interaction studies of Fe2+ ions with CO2-H2O and CO2-NH3 complexes using the DFT-B3LYP and MP2 methods have been done. The purpose of this study was to compare the reactivity of Fe2+ ion and its effect as an absorbent to the formed of CO2-H2O and CO2-NH3 complexes. This research began with the optimization of CO2-H2O and CO2-NH3 complexes using the def2-SVP basis set at the theoretical level of HF, B3LYP, and MP2. Furthermore, the CO2-H2O-Fe and CO2-NH3-Fe complexes were performed using a combination of the basis set def2-SVP and SBKJC-VDZ-ECP at the same theoretical level. The optimization process was convergent if the energy gradient difference was less than 10-5 Hartree/Bohr. The Single Point Energy (SPE) generated in each complex was used to calculate the energy of the interaction, and then the distribution of the Mulliken atomic charge and electron density value obtained was visualized through a Molecular Electrostatic Potential (MEP) mapping. The results showed that the CO2-NH3-Fe complexes formed was more stable than the CO2-H2O-Fe complexes, so the Fe2+ ion which interacted to form a complex with NH3 could reduce the volatility level of NH3. Fe2+ ion in ammonia solution can be functionated very well as an absorbent for CO2 exhaust gas products, the lone pair electron of the O atom contained in the CO2 molecule will occupy the d orbital which is not filled in the Fe2+ ion. Keywords: complex, DFT-B3LYP, Fe2+ ion, interaction energy, MP2

Kata Kunci : Kata kunci: DFT-B3LYP, energi interaksi, kompleks, ion Fe2+, MP2/Keywords: complex, DFT-B3LYP, Fe2+ ion, interaction energy, MP2