STUDI INTERAKSI ION Zr(IV) DAN Hf(IV) DENGAN ORGANOFOSFOR MENGGUNAKAN METODE DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT)

FARUQ MUBAROK, Dr.rer.nat Ria Armunanto, S.Si, M.Si

2015 | Skripsi | S1 KIMIA

Studi interaksi antara ion logam Zr(IV) dan Hf(IV) dengan organofosfor menggunakan metode Density Functional Theory (DFT) telah dilakukan pada penelitian ini. Metode DFT digunakan untuk menentukan senyawa organofosfor yang dapat berinteraksi lebih kuat dengan ion logam Zr(IV) dan Hf(IV), serta menentukan energi interaksi kompleks MCl4.2(H2O), MCl4.L(H2O), dan MCl4.2L. Zirkonium dan Hafnium yang diteliti adalah Zr dan Hf dalam bentuk tetravalen yang berikatan dengan 4 ion Cl- dan berinteraksi dengan air dan organofosfor. Penelitian diawali dengan mengoptimasi senyawa organofosfor dan turunannya menggunakan metode DFT dengan himpunan basis Lanl2dz ECP. Penelitian selanjutnya adalah mengoptimasi kompleks ion Zr(IV) dan Hf(IV) dengan air dan organofosfor sebagai ligan. Struktur hasil optimasi digunakan untuk mempelajari interaksi antara logam dengan air, logam dengan organofosfor dan hubungan air dengan organofosfor. Energi interaksi didapat melalui perhitungan dari struktur hasil optimasi Hasil perhitungan dengan metode DFT menunjukkan kompleks yang paling stabil adalah dalam bentuk MCl4.2L dengan L adalah fosfin oksida. Energi interaksi kompleks ZrCl4.2(O=PR3) sebesar -8679,86 kJ/mol. Jarak antara fosfin oksida dengan logam Zr adalah 2,03905 angstrom. Organofosfor berinteraksi lebih kuat dengan ion logam Zr(IV). Kompleks ion logam Zr(IV) lebih mudah terbentuk dibanding ion Hf(IV).

The interaction study of ion Zr(VI) and Hf(IV) with organophosphorus using Density Functional Theory (DFT) has been carried out. DFT method was used to determine organophosphorus that could make strong interact with the metal Zr(IV) and Hf(IV), as well as determine the interaction energy from complex MCl4.2(H2O), MCl4.L(H2O), and MCl4.2L. Zirconium and Hafnium that has been studied were Zr and Hf in the form of tetravalent, bonded with 4 Cl- and interact with water or organophosphorus. The structure of organophosphorus compounds and the derivatives were optimized using DFT method with basis set of Lanl2dz ECP. The complex ion Zr (IV) and Hf (IV) with water or organophosphorus as ligands were optimized. The optimized structure was used to determine the interaction between the metal with water, the metal with organophosphorus and the metal with relationship between water and organophosphorus. The interaction energy obtained through the calculation of structural optimization results. The results of DFT method showed that the most stable complex was in the form of MCl4.2L with L is phosphine oxides. ZrCl4.2(O=PR'3) complex interaction energy was -8679.86 kJ / mol. The distance between the phosphine oxides with Zr metal was 2.03905 angstrom. The interact organophosphorus with ion Zr(IV) more stronger than with ion Hf(IV). Metal complexes ion Zr(IV) was more easily formed than ion Hf(IV).

Kata Kunci : ion Zr(IV), ion Hf(IV), Organofosfor, Interaksi ligan, DFT, Lanl2dz ECP