mengukur sifat struktural

MENGUKUR SIFAT-SIFAT STRUKTURAL

Latihan 2:

Bersihkan ruang kerja dengan klik-kiri File-New-No, lalu buatlah gambar berikut.

Simpanlah gambar yang Anda buat dalam direktori Latihan dengan nama arsip fenol.HIN.

Sifat-sifat Atom

            Saat Anda memilih suatu atom, misalnya atom O pada gambar yang Anda buat di Latihan 2, pada baris status akan tertera nomor atom, jenis atom, serta muatan untuk medan gaya mekanika molekular saat itu. Koordinat x, y, dan z dari atom itu juga ditampilkan. Bersamaan dengan itu, pada menu Build, item Set Atom Type, Set Charge, dan Constrain Geometry menjadi aktif, sehingga Anda dapat menetapkan sifat-sifat atomik non-patokan (Gambar 37).

Gambar 37

 

Mengukur Panjang Ikatan

            Saat Anda memilih suatu ikatan, misalnya ikatan C-O pada gambar yang Anda buat di Latihan 2, panjang ikatan tersebut akan tertera pada baris status. Nilai yang ditampilkan ialah panjang ikatan patokan antaratom dengan jenis dan hibridisasi tertentu, yang tersedia pada perpustakaan HyperChem. Jika panjang ikatan patokan tidak tersedia, HyperChem mengguna-kan rerata jejari kovalen kedua atom yang berikatan. Anda juga dapat menetapkan panjang ikatan non-patokan dengan memanfaatkan item Constrain Bond Length pada menu Build, yang menjadi aktif saat ikatan dipilih (Gambar 38).

 

Gambar 38

Mengukur Sudut Ikatan

            Untuk mengukur sudut ikatan, misalnya Ð(C-O-H) pada gambar yang Anda buat di Latihan 2, seret-kiri menghubungkan kedua atom ujungnya, yaitu dari atom C ke atom H atau sebaliknya, lalu lepaskan mouse. Sudut itu akan diberi sorotan dan nilai patokannya, yaitu yang ditetapkan berdasarkan hibridisasi: tetrahedral (109^o), trigonal (120^o), atau linear (180^o), akan tertera dalam baris status. Anda dapat memasukkan sudut ikatan non-patokan meng-gunakan item Constrain Bond Angle pada menu Build, yang menjadi aktif saat Anda memulai pengukuran sudut ikatan (Gambar 39).

Gambar 39

Mengukur Sudut Torsi

            Sudut torsi (empat-atom) A-B-C-D ialah sudut antara A dan D saat diamati sepanjang ikatan B-C (seperti saat Anda membuat proyeksi Newman). Untuk mengukurnya, misalnya torsi C-C-N-H pada gambar yang Anda buat di Latihan 2, seret-kiri menghubungkan kedua atom ujungnya, yaitu dari atom C cincin ke atom H, lalu lepaskan mouse. Torsi itu akan diberi sorotan dan baris status menunjukkan nilai –60^o (gauche). Dengan memanfaatkan item Constrain Bond Torsion pada menu Build yang menjadi aktif saat dimulainya pengukuran sudut torsi, Anda dapat menetapkan sudut torsi ikatan non-patokan (Gambar 40).

Gambar 40

Mengukur Jarak Antaratom yang Tidak Berikatan

            Pastikan item Multiple Selections pada menu Select terpilih, lalu klik-kiri dua atom mana saja yang tidak berikatan. Jarak di antara mereka tertera pada baris status.

Ikatan Hidrogen

            Untuk menampilkan ikatan hidrogen antara atom N dari gugus amino dan atom H dari gugus hidroksil pada gambar yang Anda buat di Latihan 2, aturlah agar ikatan O-H··N mendekati linear. Kemudian klik-kiri Display-Show Hydrogen Bonds, dilanjutkan dengan klik-kiri Display-Recompute H Bonds. HyperChem menampilkan ikatan hidrogen sebagai garis putus-putus (Gambar 41).

Gambar 41

Sekarang cobalah Anda tampilkan ikatan hidrogen antara atom O dari gugus hidroksil dan atom H dari gugus amino.

Uji Mandiri:

Untuk semua soal berikut, kecuali disebutkan lain, gunakan model Sticks. Simpanlah setiap molekul yang Anda buat dalam arsip *.hin dengan nama yang sama dengan nama molekul itu.

1.      Buatlah struktur trimatra dari molekul diklorometana. Tentukan panjang ikatan C-H dan C-Cl. Hubungkan hasil yang Anda peroleh dengan jejari atom dan elektronegativitas.

2.      Buatlah struktur trimatra dari 3-heksen-5-una. Bandingkan panjang ikatan C-C, C=C, dan CºC, lalu bandingkan pula sudut ikatan di sekeliling atom C yang berhibridisasi sp³, sp², dan sp.

3.      Buatlah model Balls and Cylinders trimatra dari n-butana. Berapakah sudut torsi empat atom C pada struktur yang dibuat oleh Model Builder? Apakah HyperChem secara automatis menggambarkan konformer yang paling stabil?

4.      Buatlah struktur trimatra dari asetofenon. Tunjukkan dari panjang ikatan C-C dan sudut ikatan C-C-C bahwa cincin fenil merupakan segienam beraturan. Apakah panjang ikatan C=O sama dengan C=C pada soal 2; jelaskan.

5.      Buatlah struktur trimatra dari asam δ-hidroksikaproat. Bandingkan panjang ikatan O-H pada gugus hidroksil dan gugus karboksil. Bandingkan pula panjang ikatan C=O karboksil dengan C=O karbonil pada soal 4. Beri penjelasan seperlunya.

6.      Buatlah struktur trimatra dari N-metiletanamida. Jelaskan mengapa panjang kedua ikatan C-N pada N-metiletanamida tidak sama.

7.      Buatlah struktur trimatra dari asetonitril. Apakah panjang ikatan CºN sama dengan CºC pada soal 2; jelaskan.

8.      Buatlah struktur trimatra dari δ-valerolakton. Aturlah tampilan struktur yang dibuat oleh Model Builder sehingga terlihat konformasi kursi.

9.      Buatlah struktur trimatra dari asam o-hidroksibenzoat. Gambarkan semua ikatan hidrogen intramolekul yang mungkin pada molekul tersebut.

10.  Buatlah struktur hibrida trimatra dari difenil-diazena (suatu senyawa azo) yang menunjukkan sistem ikatan terkonjugasi.