in Progress…

UNIVERSITAS DIPONEGORO

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

DEPARTEMEN KIMIA / PROGRAM STUDI S2 KIMIA

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Mata Kuliah (MK):

Pemodelan Molekul

Kode:

AKM22730

Bobot

2 SKS

Semester

Genap

Otorisasi GPM

Dosen Pengembang RPS / Pengampu MK

Koordinator MK / RMK

Ketua Program Studi

  1. Dr. Parsaoran Siahaan, MS
  2. Dr. Mukhammad Asy’ari, SSi, MSi.

Dr. Parsaoran Siahaan, MS.

Dr. Parsaoran Siahaan, MS

Capaian Pembelajaran Lulusan (CPL)

CPL-Prodi:

  1. (S9) Menunjukkan sikap bertanggung-jawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri;
  2. (PU1/KU1) Mampu mengembangkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan kreatif melalui penelitian ilmiah, penciptaan desain atau karya seni dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora sesuai dengan bidang keahliannya, menyusun konsepsi ilmiah dan hasil kajian berdasarkan kaidah, tata cara, dan etika ilmiah dalam bentuk tesis atau bentuk lain yang setara, dan diunggah dalam laman perguruan tinggi, serta makalah yang telah diterbitkan di dalam jurnal ilmiah terakreditasi, atau diterima di jurnal internasional;
  3. (PU2/KU2)Mampu melakukan validasi akademik atau kajian sesuai bidang keahliannya dalam menyelesaikan masalah di masyarakat atau industri yang relevan melalui pengembangan pengetahuan dan keahliannya;
  4. (PU3/KU3) Mampu menyusun ide, hasil pemikiran, dan argumen saintifik secara bertanggung jawab dan berdasarkan etika akademik , serta mengkomunikasikannya melalui media kepada masyarakat akademik atau masyarakat luas;
  5. (PU4/KU4) Mampu mengidentifikasi bidang keilmuan yang menjadi obyek penelitiannya dan memposisikan ke dalam suatu peta penelitian yang dikembangkan melalui pendekatan interdisiplin atau multidisiplin;
  6. (PU5/KU5) Mampu mengambil keputusan dalam konteks menyelesaikan masalah pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora berdasarkan kajian analisis atau eksperimental terhadap informasi dan data;
  7. (PU7/KU7) Mampu meningkatkan kapasitas pembelajaran secara mandiri;
  8. (PK1/KK1) Mampu melakukan pendalaman atau perluasan keilmuan kimia atau kimia terapan dengan menghasilkan model atau metode atau pengembangan teori yang akurat, teruji, inovatif;
  9. (K1/PP1) Menguasai teori struktur, sifat, energetika, kinetika, analisis, sintesis mikro- dan makromolekul dan terapannya.

Capaian Pembelajaran Lulusan (CPL)

CPL-MK:

  1. (M1) Mampu menjelaskan …. (KU1, KU2, PP1)
  2. (M2) Mampu menjelaskan …. (KU1, KU2, PP1)
  3. (M3) Mampu menjelaskan ….. (KU1, KU2, PP1)
  4. (M4) Mampu menjelaskan …. (KU1, KU2, PP1)
  5. (M5) Mampu menjelaskan …
  6. (M6) Mampu menjelaskan …
  7. (M7) ….

Deskripsi Singkat Matakuliah

Pada bukunya “Molecular Modelling: Principles and Applications”, Leach (2001) menjelaskan bahwa pemodelan molekul dapat diartikan dari kedua kata molekular dan model. Molekular adalah dengan jelas menyatakan yang berhubungan dengan molekul. Model adalah penggambaran sistem atau proses yang diidealkan atau disederhanakan. Penggambaran ini sering dengan model persamaan matematika yang dipikirkan untuk memfasilitasi perhitungan dan perkiraan. Pemodelan molekul dapat dinyatakan dengan cara meniru perilaku molekul dan sistem molekular. Pemodelan molekul sederhana dapat dilakukan dengan model mekanik seperti pensil, kertas, dan perhitungan kalkulator. Namun saat ini, pemodelan molekul adalah dengan komputer atau komputasi yaitu perhitungan model persamaan matematika yang tidak dapat dapat dilakukan tanpa penggunaan komputer. Persamaan yang dapat menggambarkan sifat-sifat molekul adalah persamaan Kuantum. Misalnya konsep struktur molekul oleh Lewis harus dilenkapi dengan pendekatan teori kuantum (ab initio, DFT). Pemodelan molekul dapat mejelaskan geometri molekul, energi, muatan, spektra IR dan NMR, dan juga interaksi antarmolekul yang dibahas pada Kimia Supramolekul.

Selain ketiga bidang pemodelan molekul, kimia komputasi, dan kimia teori, terdapat bidang keempat yaitu informatika molekul (molecular informatics), dan terdiri dari dua sub-bidang yaitu chemoinformatics dan bioinformatics. Pada chemoinformatics atau cheminformatics, komputer digunakan untuk menyimpan, mengambil dan memanipulasi informasi tentang molekul.

Kontribusi terhadap Bahan Kajian

Materi Pembelajaran/Pokok Bahasan

Topik-topik yang akan dibahas meliputi:

  1. Konsep-Konsep Pada Pemodelan Molekul: Pengertian pemodelan molekul, Sistem koordinat, Permukaan energi potensial, Prediksi sifat-sifat kimia dengan komputasi.
  2. Pemodelan Mekanika Kuantum: Pengertian persamaan Schrodinger, Atom berelektron tunggal, Atom berelektron banyak, Molekul dan perhitungan orbital molekul, Persamaan Hartree-Fock, Basis Set, Perhitungan Sifat-Sifat Molekul Menggunakan Mekanika Kuantum ab initio, Metode Semi-emperik, Teori Huckel.
  3. Metode ab initio Lanjut, Teori Fungsi Kerapatan (DFT) dan Mekanika Kuantum Zat Padat.
  4. Pemodelan Mekanika Molekul – Model Medan Gaya (Force Field) Emperik: Medan gaya mekanika molekul, Uluran ikatan, Tekukan sudut, Torsi, Interaksi non-Ikatan: Interaksi Elektrostatik, Interaksi non-Ikatan: Interaksi Van der Waals, Ikatan Hidrogen dalam Mekanika Molekul, .
  5. Minimisasi Energi dan Metode Penentuan Permukaan Energi.
  6. Metode Simulasi Komputer.
  7. Metode Simulasi Dinamika Molekul.
  8. Analisis Konformasi.
  9. Prediksi Struktur Protein, Analisis Sekuen dan Folding Protein.
  10. Tantangan dalam Pemodelan Molekul – Energi Bebas, Solvasi, Reaksi, dan Defek Zat Padat.
  11. Penggunaan Pemodelan Molekul dan Chemoinformatics untuk menemukan dan Mendisain Molekul Baru.
  12. Aplikasi pada sistem Sederhana dan Sistem Kompleks.

Pustaka

Utama:

  1. Cramer, C.J., (2004), “Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models”, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc.
  2. Jensen, F., (1999), “Introduction to Computational Chemistry”, John Wiley & Sons, Inc.
  3. Atkins, P. dan de Paula, J. , (2014), “Physical Chemistry”, 10th ed., Oxford University Press.
  4. Berry, R.S., Rice, S.A., Ross, J., (1980), “Physical Chemistry”, John Wiley & Sons, Inc.

Pendukung:

  1. Barrow, G.M., (1988), “Introduction to Molecular Spectroscopy”, 17th Printing, McGraw-Hill, Inc.
  2. Lehn, J.M., 1995, “Supramolecular Chemistry: concepts and perspectives“, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim
  3. Anslyn, E.V. dan Dougherty, D.A., 2006, “Modern Physical Organic Chemistry”, University Science Books.
  4. Van Holde, K.E., Johnson, W.C., dan Shing Ho, P., 2006, Principles of Physical Biochemistry, 2nd ed., Pearson Education, Inc.
  5. Siahaan, P., 2010, “Kimia Supramolekul”, Bahan Ajar, tidak diterbitkan, Jurusan Kimia UNDIP, Semarang.
  6. Artikel-artikel yang relevan

Media Pembelajaran

Perangkat lunak:

Berbagai jenis software berbasis linux dan windows diantaranya Gromacs, AutoDock, NWCHEM, Chemcraft, dll.

Perangkat keras:

Komputer dengan OS linux dan windows intranet dan internet, LCD dan Bahan Ajar

Team Teaching

Matakuliah syarat

Minggu ke

Sub CP-MK (Kemampuan Akhir yang diharapkan tiap tahapan pembelajaran)

Materi Pembelajaran atau Bahan Kajian (BK) / Pokok Bahasan (PB)

Metode Pembelajaran

Waktu

Pengalaman Belajar Mahasiswa

1

a. Ceramah.

b. Discovery Learning, Cooperative Learning.

Pertemuan 1:

TM=

1x(3×50″)

BT+BM= 1x(3×60″+3×60″)

Penilaian Pertemuan-1:

(a) Kriteria dan indikator: . Bobot (%): 5

2-3

a. Ceramah.

b. Discovery Learning, Cooperative Learning.

Pertemuan 2 dan 3

TM=

2x(3x 50″)

BT+BM=

2x[(3×60″) +(3×60”)]

Penilaian Pertemuan-2,3:

(a) Kriteria dan indikator: Bobot (%): 10

4

a. Ceramah.

b. Problem Based Learning.

Pertemuan 4

TM=

1 x(3x 50″)

BT+BM:

1x[(3×60″) +(3×60”)]

Penilaian Pertemuan-4:

(a) Kriteria dan indikator: Bobot (%): 10

5,6

.

a. Ceramah.

b. Problem Based Learning.

Pertemuan 5,6

TM=

2x(3x 50″)

BT+BM:

2x[(3×60″) +(3×60”)]

Penilaian Pertemuan-5,6:

(a) Kriteria dan indikator: Bobot (%): 10

7, 9

a. Ceramah.

b. Problem Based Learning

Pertemuan 7,9

TM=

2x(3x 50″)

BT+BM:

2x[(3×60″) +(3×60”)]

Penilaian Pertemuan-7,9:

(a) Kriteria dan indikator:

.

Bobot (%): 25

8

Ujian

Tengah

Semester

atau

UTS

10-11

a. Ceramah.

b. Problem Based Learning.

Pertemuan 10-11

TM=

2x(3x 50″)

BT+BM:

2x[(3×60″) +(3×60”)]

.

Penilaian Pertemuan-10,11:

(a) Kriteria dan indikator: Bobot (%): 20

12-15

a. Ceramah.

b. Problem Based Learning.

Pertemuan 10-11

TM=

2x(3x 50″)

BT+BM:

2x[(3×60″) +(3×60”)]

Penilaian

(a) Kriteria dan indikator: Bobot (%): 30

16

Ujian

Akhir

Semester

atau

UAS