STUDI INTERAKSI BERDASARKAN STRUKTUR, IKATAN DAN SIFAT-SIFAT ELEKTRONIK DUA ION LOGAM TANAH JARANG YTTRIUM(III) DAN SKANDIUM(III) DENGAN CAIRAN IONIK ASAM FENOKSIASETAT MENGGUNAKAN METODE TEORI FUNGSI KERAPATAN (DFT)

PAHLEVY W.N, Prof. Dr. Harno Dwi Pranowo, M.Si; Dr. Winarto Haryadi, M.Si

2019 | Skripsi | S1 KIMIA

Kajian kimia komputasi interaksi ion logam tanah jarang yttrium(III) dan skandium(III) dengan cairan ionik asam fenoksiasetat menggunakan metode teori fungsi kerapatan (DFT) untuk analisis struktur, ikatan dan sifat-sifat elektronik telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh substituen terhadap sifat kompleks dan selektivitas molekul n-oktil asam fenoksiasetat terhadap ion logam yttrium(III) dan skandium(III). Parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah selisih energi LUMO dan energi HOMO (delta Eg), nilai densitas elektron (rho), Laplacian, dan energi elektronik (H(r)). Optimasi geometri dilakukan menggunakan perangkat lunak Gaussian 09W dengan metode B3LYP/GEN/CRENBL ECP. Nilai parameter delta Eg diperoleh dari hasil optimasi geometri Gaussian 09W. Perhitungan parameter lain dilakukan terhadap struktur kompleks yang telah teroptimasi dengan program Multiwfn pada kondisi titik kritis ikatan (BCP). Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa substituen mempengaruhi nilai selisih energi LUMO dan energi HOMO (delta Eg), nilai densitas elektron (rho), Laplacian, dan energi elektronik (H(r)) pada molekul kompleks. Substituen OCH3 direkomendasikan untuk disintesis sebagai substituen pada molekul asam fenoksiasetat. Rekomendasi ini dibuat berdasarkan nilai dari parameter delta Eg dan derajat ikatan yang rendah yaitu 0,111 eV dan 142,179 kJ/mol. Molekul n-oktil asam fenoksiasetat berinteraksi lebih kuat dengan ion logam skandium(III) dengan nilai derajat ikat sebesar 10,252 kJ/mol dibandingkan dengan yttrium(III) sebesar 143,685 kJ/mol.

Computational study of rare earth metal ion yttrium(III) and scandium(III) interaction with phenoxyacetic acid ionic liquid using DFT method to analyze structure, bond, and electronic properties had been performed. The aim of the study are to investigate the influence of substituents on complex properties and the selectivity of n-octyl phenoxyacetic acid on yttrium(III) and scandium(III)metal ions. Parameters calculations used in this study are gap energy of LUMO and HOMO (delta Eg), electron density (rho), Laplacian, and electronic energy (H (r)). Geometry optimization was conducted using Gaussian 09W software with B3LYP/GEN/CRENBL ECP method.The value of the delta Eg parameter is obtained from the result of the 09W Gaussian geometry optimization. Other parameters calculations are performed on complex optimized structuresusing Multiwfn program at bond critical point (BCP). The results of this study indicate that substituents affecting the value of delta Eg, electron density (rho), Laplacian, and electronic energy (H (r)) in complex molecules. Methoxy (OCH3) substituentis recommended for synthesis as substituent for phenoxyacetic acid molecule. This recommendation is based on the low values of the deltaEg and the bond degree, which are 0.111 eV and 142.179 kJ/mol. N-octyl phenoxyacetic acid will interact more strongly with scandium(III) with binding degree value of 10.252 kJ/mol, compared to yttrium(III) by thebinding degree value of 143.685 kJ/mol.

Kata Kunci : Rare earth metals, ionic liquid, substituents effect, DFT