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Título: Estudo detalhado das propriedades eletrônicas e dinâmicas de adutos de gases nobres e molécula de oxigênio
Autor(es): Costa, Caio Vinícius Sousa
E-mail do autor: caio.viniciu3215@gmail.com
Orientador(es): Gargano, Ricardo
Coorientador(es): Oliveira, Alan Leone de Araújo de
Assunto: Física molecular
Gases nobres
Oxigênio
Adutos
Data de publicação: 3-Out-2023
Referência: COSTA, Caio Vinícius Sousa. Estudo detalhado das propriedades eletrônicas e dinâmicas de adutos de gases nobres e molécula de oxigênio. 2022. 64 f., il. Dissertação (Mestrado em Física) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Resumo: Neste trabalho, as características da ligação dos adutos formados por um átomo de gás nobre (Ng = He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn) e a molécula de oxigênio (02) em seu estado [ver fórmula no documento], alvo de vários estudos experimentais, foram caracterizados sob diferentes pontos de vista teóricos para esclarecer aspectos básicos da ligação intermolecular. Para a configuração mais estável de todos os sistemas O2-Ng, a distância de equilíbrio e a energia de ligação foram calculadas nos níveis de teoria CCSD(T)/aug-cc-pVDZ e CCSD(T)/aug-cc-pVTZ, respectivamente, e comparadas com os resultados experimentais. Energias rovibracionais, constantes espectroscópicas e tempo de vida em função da temperatura também foram avaliados adotando-se curvas de energia potencial adequadamente formuladas. Usando análise de deslocamento de carga, teoria de perturbação adaptada à simetria (SAPT) e métodos de orbital de ligação natural (NBO), a natureza da interação envolvida foi profundamente investigada. Em todos os adutos, verificou-se que a transferência de carga desempenha um papel menor, embora a molécula O2 seja uma espécie de camada aberta exibindo uma afinidade eletrônica positiva. Os resultados obtidos também indicam que a contribuição da atração por dispersão é a principal responsável pela estabilidade dos complexos.
Abstract: ln this work, the binding characteristics of the adducts formed by a noble gas atom (Ng = He, Ne, Ar, Kr, Xe and Rn) and the oxygen molecule (O2) in its ground state [formula in the documen], subject of several experimental studies, were characterized from different theoretical points of view to clarify basic aspects of intermolecular bond. For the most stable configuration of all 0rNg systems, equilibrium distance and binding energy were calculated at CCSD(T)/aug-cc-pVDZ and CCSD(T)/aug-cc-pVTZ levels, respectively, and compared with the experimental data. Rovibrational energies, spectroscopic constants and lifetime as a function of temperature were also evaluated by adopting properly formulated potential energy curves. Using charge displacement analysis, symmetry-adapted perturbation theory (SAPT) and natural bond orbital (NB0) methods, the nature of the interaction involved was thoroughly investigated. ln all adducts, charge transfer was found to play a minor role, although the O2 molecule is an open-shell specie exhibiting a positive electron affinity. The obtained results also indicate that the dispersion attraction contribution is the main responsible for the stability of the complexes.
Unidade Acadêmica: Instituto de Física (IF)
Informações adicionais: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2022.
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF).
Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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