in Progress…

UNIVERSITAS DIPONEGORO

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

DEPARTEMEN KIMIA / PROGRAM STUDI S2 KIMIA

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Mata Kuliah (MK):

Kimia Organik Fisik Lanjut

Kode:

AKM22613

Bobot

2 SKS

Semester

Genap

Otorisasi GPM

Dosen Pengembang RPS / Pengampu MK

Koordinator MK / RMK

Ketua Program Studi

  1. Dr. Bambang Cahyono, MS
  2. Dr. Parsaoran Siahaan, MS
  3. Drs. Pratama Jujur Wibawa, MSi, PhD.

Dr. Bambang Cahyono, MS

Dr. Parsaoran Siahaan, MS

Capaian Pembelajaran Lulusan (CPL)

CPL-Prodi:

Menunjukkan adanya hubungan antara struktur senyawa organik dengan sifat fisik dan sifat kimia (reaktivitas) (C4)
S8/A8 : Menginternalisasikan nilai, norma dan etika akademik
PP1/K1 : Menguasai teori struktur, sifat energitika, kinetika, analisis, sintesis mikro dan makromolekul dan terapannya

Capaian Pembelajaran Lulusan (CPL)

CPL-MK:

  1. (M1) Mahasiswa mampu menjelaskan … (KU1, KU2, PP1).
  2. (M2) Mahasiswa mampu menjelaskan …. (KU1, KU2, PP1).
  3. (M3) Mahasiswa mampu menggambarkan …. (KU1, KU2, PP1).
  4. (M4) Mahasiswa mampu menggambarkan …. (KU1, KU2, PP1).

Deskripsi Singkat Matakuliah

Kimia organik fisik, merupakan suatu istilah yang diciptakan oleh Louis Hammett pada tahun 1940, yang mengacu pada disiplin kimia organik yang berfokus pada hubungan antara struktur kimia dan reaktifitas, khususnya, dengan menggunakan instrumen kimia fisik untuk mempelajari molekul organik. Titik fokus studi yang spesifik meliputi tingkat reaksi organik, stabilitas kimia relatif bahan awal, intermediet reaktif, keadaan transisi, dan produk reaksi kimia, dan aspek pelepasan kovalen dan interaksi molekuler yang mempengaruhi reaktivitas kimia. Studi semacam itu memberikan kerangka teoritis dan praktis untuk memahami bagaimana perubahan struktur akan  mempengaruhi mekanisme reaksi dan tingkat untuk setiap reaksi organik yang menarik. Aplikasi dari pengetahuan ini sangat luas, seperti topik fotokimia, polimer dan kimia supramolekul, bioorganik, enzim, dan biologi kimia, serta usaha komersial yang melibatkan proses kimia, teknik kimia, bahan sains. dan nanoteknologi, dan penemuan obat

Kontribusi terhadap Bahan Kajian

BK1 (teori kuantum), BK2 (Teori energitika), BK3 (teori Kinetika), BK4 (teori struktur atom/molekul, BK5 (teori keaktifan dan kereaktifan atom/molekul, BK6 (teori interaksi antar molekul), BK7 (teori katalis), BK8 (teori komputasi, BK10 (sintesis mikro- dan makromolekul/biomolekul

Materi Pembelajaran/Pokok Bahasan

  1. Review Peran pengetahuan Orbital molekul dan ikatan kimia dalam menentukan reaktivitas senyawa organik.
  2. Penggambaran mekanisme reaksi organik.
  3. Perkembangan mekanika kuantum dan aplikasinya dalam kimia organik.
  4. Aplikasi dan pengembangan komputasi dalam menentukan reaktivitas senyawa organik.
  5. Peran Persamaan Hammet dalam quantifikasi hubungan struktur vs reaktivitas.
  6. Aplikasi Pengetahuan mengenai Mekanisme reaksi terpilih dalam pengembangan industri.

Pustaka

Utama:

  1. Ansyln EV & Dougherty DA. Modern Physical Organic Chemistry, University Science Books. Sausalito California, 2005.
  2. Cahyono B. Bahan Ajar Kimia Organik Fisik, Universitas Diponegoro, Universitas Diponegoro Publisher, semarang, 2012.
  3. Edwin S. Gould, Mechanism and Structure in Organic Chemistry, Stanford Research Institute, Stanford, California. Henry Halt 8- Co., Yen York, 1959.

Pendukung:

  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.

Media Pembelajaran

Perangkat lunak:

Mathcad

Perangkat keras:

LCD, Projector, 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

1-2

Mahasiswa mampu mereview beberapa konsep dasar yang telah diperoleh pada proses pembelajaran sebelumnya (C2)

Review Peran pengetahuan Orbital molekul dan ikatan kimia dalam menentukan reaktivitas senyawa organik
(BK1, BK4, BK6)

  • Sejarah pengembangan kimia organik fisik
  • Lingkup matakuliah
  • teori kuantum klasik untuk atom dan molekul,
  • konfigurasi elektron,
  • struktur lewis, muatan formal,
  • VSEPR dan molekular orbital,hibridisasi,
  • Sudut ikatan, dipol, dan polarisabilitas,
  • panjang ikatan,
  • resonansi,
  • dihidral,
  • orbital mixing
Tutorial, Review and  Discovery learning

TM= 2x(3×50″)

Diskusi kelas

Mahasiswa menggali informasi buku S1 yang kemudian dikembangkan  dari jurnal atau patent untuk memecahkan masalah faktual (misalnya, peran kimia organik pada kesehatan lingkungan, obat, dll)

Penilaian

(a) Kriteria: Partisipasi diskusi, Ketepatan membuat abstrak dan kemahiran presentasi selama selang waktu yang diberikan Dosen. Bobot (%): 5

3-4

Memahami pola cara menggambarkan mekanisme reaksi senyawa organik  (C2)

Penggambaran mekanisme reaksi organik

(BK2, BK3, BK5, BK6, BK7)

  • Cara-cara non kinetika dalam menentukan mekanisme reaksi
  • koordinat reaksi,
  • tipe-tipe penggambaran energi,
  • transition state vs. Intermediate
  • Katalis,

contoh-contoh data-data kuantitatif yang dapat  menggambarkan  tingkat energi untuk reaksi SN1, SN2, Sni, E1, E2, reaksi adisi, reaksi adisi elektrofilik pada aromatik

Tutorial

Cooperative Learning

TM= 2x(3×50″)

Mahasiswa mencatat, mendengar dan diskusi (bertanya)

 

Mahasiswa membahas dan menyimpulkan masalah yang diberikan dosen secara kelompok

5-6

Mampu memahami adanya aplikasi pengetahuan mekanika kuantum dalam reaksi-reaksi organik (C2)

Perkembangan mekanika kuantum dan aplikasinya dalam kimia organik

(BK 1)

  • mekanika kuantum,
  • karakteristik fungsi gelombang dan persamaan schodinger,
  • Hamiltonian, operator,pembentukan ikatan.

Tutorial

Cooperative Learning

TM= 2x(3×50″)

Mengerjakan soal yang diberikan Dosen

7,8,9,10,11

Mahasiswa mampu mengaplikasikan salah satu  metode komputasi untuk masalah reaktivitas yang diberikan (C4)

Aplikasi dan pengembangan komputasi dalam menentukan reaktivitas senyawa organik

(BK8)

  • metode ab initio,
  • metode variasi
  • metode Huckel

Tutorial dan Project base learning

TM= 5x(3×50″)

Mahasiswa mencatat, mendengar dan diskusi (bertanya)

 

Mahasiswa mempraktekkan melalui simulasi komputer dari tugas sederhana yang dirancang khusus oleh Dosen dan menunjukkan kinerjanya di forum

12

Mahasiswa mampu memahami  peran persamaan Hammet dalam menghubungkan antara struktur dengan reaktivitas (C2)

Peran Persamaan Hammet dalam quantifikasi hubungan struktur vs reaktivitas

(BK2, BK3, BK5, BK6)

  • Percobaan Hammet untuk memperoleh faktor substituen
  • Percobaan Hammet untuk menentukan faktor reaksi
  • Tabel ρ dan σ dan aplikasi dalam menentukan mekanisme reaksi

Tutorial dan Discovry Learning

TM= 1x(3×50″)

Mahasiswa mendengar, mencatat dan diskusi (bertanya)

Mahasiswa menggali informasi dari jurnal atau patent untuk memperlihatkan aplikasi persamaan Hammet dalam farmasi

13,14,15,16

Mahasiswa mampu mengusulkan percobaan yang dapat mengkaitkan hubungan struktur dan reaktivitas (C4)

BK-8. Aplikasi Pengetahuan mengenai Mekanisme reaksi terpilih dalam pengembangan industri

(BK2, BK3, BK5, BK7, BK10)

  • Contoh Produksi MSG,
  • Contoh produksi biodisel: mekanisme (pengaruh asam, basa, katalis, suhu dll dan pergeseran arah reaksi)
  • Contoh hasil percobaan lain

 Discovry Learning

TM= 4x(3×50″)

Mahasiswa mengusulkan outline eksperimen yang berkaitan dengan  topik adanya hubungan struktur dan reaktivitas senyawa organik.