STRUKTUR DAN DINAMIKA SOLVASI Ba2+ DALAM AIR: STUDI SIMULASI DINAMIKA MOLEKULER MP2-DKH2/MM
SERUNI GITA ANJANI, Dr.rer.nat. Niko Prasetyo, S.Si., M.Sc.; Mokhammad Fajar Pradipta, S.Si., M.Eng.
2024 | Skripsi | KIMIA
Penelitian struktur dan dinamika solvasi
Ba2+ dalam air menggunakan simulasi dinamika molekuler MP2-DKH2/MM
telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah melakukan kajian teoritis
pembentukan kompleks [Ba(H2O)n]x+ dan
kestabilannya dalam larutan berair serta mempelajari sifat struktur dan
dinamika solvasi ion Ba2+ dalam air menggunakan simulasi MP2-DKH2/MM-MD.
Analisis trajektori dilakukan untuk mempelajari sifat struktur dan dinamika
solvasi ion Ba2+ antara lain
fungsi distribusi radial (RDF), distribusi bilangan koordinasi (CND),
fungsi distribusi sudut (ADF), local
density corrected three-body distribution function, waktu tinggal rata-rata
ligan (MRT), dan vibrasi ulur Ba2+-H2O.
Simulasi dinamika molekul MP2-DKH2/MM menggunakan metode ab?initio MP2. Himpunan basis triple zeta diberlakukan untuk ion Ba2+ dan himpunan basis 6-31G** untuk molekul air. Metode DKH2 digunakan untuk menghitung koreksi efek relativistik untuk ion Ba2+. Ekuilibrasi sistem dilakukan selama 10 ps dan dilakukan sampling data selama 200 ps. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kulit solvasi pertama bersifat fleksibel dengan molekul H2O yang terikat terdapat 4 hingga 8 ligan dan waktu tinggal ligan yang cukup singkat sebesar 5,28 ps. Bilangan koordinasi dengan probabilitas tinggi yang diperoleh penelitian ini membentuk kompleks [Ba(H2O)6]2+ yang tertata dalam geometri trigonal antiprism (TAP) dan kompleks [Ba(H2O)7]2+ dengan geometri monocapped trigonal antiprism (MTAP) yang terdapat 6 hingga 7 molekul H2O.Sudut ikatan yang diperoleh sebesar 77,09° dan 139,64° pada jarak 2,80 Å. Kulit solvasi kedua bersifat lebih labil yang dibuktikan dengan waktu tinggal rata-rata ligan yang sangat singkat sebesar 2,78 ps.
Research on the structure and dynamics of
Ba2+ solvation in water using MP2-DKH/MM molecular dynamics
simulation has been conducted. The purpose of this study is to conduct
theoretical studies of complex formation [Ba(H2O)n]x+
and its stability in aqueous solution and study the structural properties and
dynamics of Ba2+ ion solvation in water using MP2-DKH2/MM-MD
simulation. Trajectory analysis was performed to study the structural
properties and solvation dynamics of Ba2+ ions, including radial
distribution functions (RDF), coordination number distribution (CND), angular
distribution function (ADF), local density corrected three-body distribution
function, ligand mean residence time (MRT), and Ba2+-H2O
extended vibration.
MP2-DKH2/MM molecular dynamics simulation using ab-initio MP2 method. The base set of triple zeta is applied to the ion Ba2+ and 6-31G** for the water molecule. The DKH2 method is used to calculate the correction of relativistic effects for Ba2+ ions. System equilibration was carried out for 10 ps and data sampling for 200 ps. The results of this study showed that the first solvation shell was flexible with bound H2O molecules to 4 to 8 ligands and a fairly short ligand residence time of 5.28 ps. The coordination number with high probability obtained by this study forms a complex [Ba(H2O)6]2+ arranged in trigonal antiprism (TAP) geometry and complex [Ba(H2O)7]2+ with monocapped trigonal antiprism (MTAP) geometry containing 6 to 7 H2O molecules. The bond angles obtained are 77.09° and 139.64° at a distance of 2.80 Å. The second solvation skin is more labile as evidenced by a very short average ligand residence time of 2.78 ps.
Kata Kunci : Ba2+, MP2-DKH2/MM, relativistik, solvasi.
