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Investigação dos multipolos atômicos da teoria quântica de átomos em moléculas no estudo de propriedades moleculares

Processo: 11/02807-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2011
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2013
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Roberto Luiz Andrade Haiduke
Beneficiário:Luiz Alberto Terrabuio
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Química quântica   Teoria quântica   Átomos

Resumo

Os multipolos atômicos (carga, dipolo, quadrupolo e termos de maior ordem) permitem uma racionalização das diversas propriedades elétricas em sistemas moleculares. Entre estas propriedades podem se citar os momentos de dipolo, derivadas do momento dipolar, intensidades fundamentais de infravermelho, potenciais eletrostáticos e forças eletrostáticas. O objetivo deste projeto é avançar no uso de multipolos atômicos, principalmente aqueles advindos da Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM), na descrição de propriedades elétricas e comparar os resultados com aqueles obtidos através de experimentos ou por meio de cálculos mecânico-quânticos. Serão alvo deste projeto sistemas simples como H2, F2, Cl2, HF, HCl, HBr, CO, BF, AlF, MgO, BeO, HCN e HNC e sistemas mais complexos como C6H6, C2H2, H2O, e dímeros destas moléculas. Assim, seria investigada, entre outras coisas, a maneira pela qual características específicas de sistemas moleculares peculiares, tais como a presença de pares eletrônicos isolados ou ligações múltiplas, afetam a descrição das propriedades elétricas. Adicionalmente, é possível atuar na análise de fenômenos de polarização induzida, que afetam a nuvem eletrônica molecular sob a presença de uma perturbação externa, tal como a aproximação de uma partícula carregada ou de outra molécula. Estes estudos devem contribuir para o desenvolvimento de campos de força mais precisos para utilização em métodos de modelagem molecular. Finalmente, seria conduzida, através da partição em carga, fluxo de carga e fluxo de dipolo em termos de valores QTAIM, uma análise das intensidades fundamentais de infravermelho e derivadas de momento dipolar. Com isto, pretende-se compreender, por exemplo, a variação das intensidades fundamentais quando da formação de ligações em dímeros. Isto se daria por meio de uma avaliação detalhada das várias contribuições atômicas à estas propriedades, isolando os principais fatores que são responsáveis por tais mudanças de intensidade durante a dimerização. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SILVA, ARNALDO F.; RICHTER, WAGNER E.; TERRABUIO, LUIZ A.; HAIDUKE, ROBERTO L. A.; BRUNS, ROY E. Quantum theory of atoms in molecules/charge-charge flux-dipole flux models for fundamental vibrational intensity changes on H-bond formation of water and hydrogen fluoride. Journal of Chemical Physics, v. 140, n. 8 FEB 28 2014. Citações Web of Science: 8.
TERRABUIO, LUIZ A.; RICHTER, WAGNER E.; SILVA, ARNALDO F.; BRUNS, ROY E.; HAIDUKE, ROBERTO L. A. An atom in molecules study of infrared intensity enhancements in fundamental donor stretching bands in hydrogen bond formation. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 16, n. 45, p. 24920-24928, 2014. Citações Web of Science: 8.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
TERRABUIO, Luiz Alberto. Investigação dos multipolos atômicos da teoria quântica de átomos em moléculas no estudo de propriedades moleculares. 2013. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos São Carlos.

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