Realizamos dentro do formalismo ab-initio do funcional da densidade e pseudopotenciais com conservação da norma, estudos detalhados da geometria atômica e estrutura eletrônica das superfícies Si (001) com a deposição de Cl atômico sobre as reconstruções (2x1) e (4x2), e disposição de Cl molecular sobre a superfície (001) com reconstrução (2x1). Estudamos também a superfície Si (111) com reconstruções (1x1), (2x1) e (4x2) com a deposição de Cl atômico. A superfície Si (001)-(2x1) com deposição de CI molecular mostrou evidências da não desorção do composto SiCI2. Os resultados para a deposição de Cl atômico sobre as superfícies Si (001)-(2x1) e Si (001)-(4x2) foram os mesmos para a geometria atômica e energia total por átomo de superfície. Os átomos de CI posicionam-se a 19,5° em relação a normal com um comprimento de ligação de 2,08 A. As superfícies Si (111)-(2x1) e Si (111)-(4x2) utilizando o modelo de cadeias ? forneceram os mesmos resultados para a geometria atômica e energia total. Os átomos de Cl posicionam-se com ângulos de 24,2° e 25,2° em relação a normal e comprimento de ligação de 2,09 A. Um efeito de blindagem e observado para a superfície livre Si (111)-(1x1) originado pela presença de ligações ? entre orbitais pz dos átomos das duas primeiras camadas. Estes estados são mais ligados do que os estados de mesma natureza para os átomos da terceira e da quarta camada. Esta blindagem e removida após a deposição de CI ocorrendo uma troca em nível de energia entre estes estados. Para a superfície Si (111)- (1x1)CI os átomos de Cl posicionam-se normalmente à superfície com comprimento de ligação de 2,08 A. A geometria relaxada dos átomos de Si aproxima-se da geometria ideal. Em todos os casos, os estados apresentados na região do gap fundamental são temem removidos após a deposição de átomos de Cl. Estados puros de CI e estados ressonantes apresentam-se especialmente nas regiões dos gaps estômagos. Uma técnica para a separação de estados eletrônicos originários de uma determinada região do cristal é introduzida. Esta técnica mostrou-se eficiente num processo de identificação de estados eletrônicos, contribuindo como uma ferramenta importante na investigação rigorosa sobre a ocorrência de estados da mesma natureza na estrutura eletrônica do cristal. / We have done within the ab-initio density-functional formalism and norm-conserved pseudo-potential, detailed studies for the atomic geometry and electronic structure of Si(001) covered with atomic chlorine on tlle (2x1) and (4x2) reconstructions, and molecular chlorine adsorption on the (2x1) reconstruction. The surface Si(111) with atomic chlorine adsorption on the (1x1), (2x1) and (4x2) reconstructions were performed as well. The Si(001)-(2x1) with molecular de-position have shown evidences of non-desorption of the SiCl2 compound. The results for ato-mic deposition of Cl on Si(001)-(2x1) and Si(001)-(4x2) surfaces were the same for the atomic geometry and total energy per surface atom. The CI atoms stay at 19.5° off normal and Si-CI bond-length is 2.08 A for the relaxed surface. The Si(111)-(2x1) and Si(111)-(4x2) surfaces with the 11\" model chain have shown the same results for atomic geometry and total energy. The CI atoms atop the Si atoms with 24.2° and 25.2° off normal each one and the bond-length is 2.09 A for both. We have found screening effects on the clean Si(111)-(1x1) surface. These effects are origina-ted by 11\" bonds of pz orbitals between the first and the second atom layer that are more energetically bonded than the similar states observed between the third and the fourth atom layer. The screening is removed after CI deposition observing the swap of energy levels betwe-en that states. For Si(111)-(1x1)Cl surface, the Cl atoms atop surface normally with bond-length 2.08 A. The relaxed geometry for the Si atoms approaches to the ideal geometry. The states that have been found in the gap region for all clean surfaces are completely remo-ved after Cl deposition. Pure Cl states and resonant states were found specially in the intern stomach gaps. We have introduced a technique to collect electronic states originated from one specific crys-tal region. This technique has shown to be very efficient for electronic state identification pro-cess, contributing as an important tool for rigorous analyses, conceming about electronic sta-tes of the same nature in the electronic structure.

Realizamos dentro do formalismo ab-initio do funcional da densidade e pseudopotenciais com conservação da norma, estudos detalhados da geometria atômica e estrutura eletrônica das superfícies Si (001) com a deposição de Cl atômico sobre as reconstruções (2x1) e (4x2), e disposição de Cl molecular sobre a superfície (001) com reconstrução (2x1). Estudamos também a superfície Si (111) com reconstruções (1x1), (2x1) e (4x2) com a deposição de Cl atômico. A superfície Si (001)-(2x1) com deposição de CI molecular mostrou evidências da não desorção do composto SiCI2. Os resultados para a deposição de Cl atômico sobre as superfícies Si (001)-(2x1) e Si (001)-(4x2) foram os mesmos para a geometria atômica e energia total por átomo de superfície. Os átomos de CI posicionam-se a 19,5° em relação a normal com um comprimento de ligação de 2,08 A. As superfícies Si (111)-(2x1) e Si (111)-(4x2) utilizando o modelo de cadeias ? forneceram os mesmos resultados para a geometria atômica e energia total. Os átomos de Cl posicionam-se com ângulos de 24,2° e 25,2° em relação a normal e comprimento de ligação de 2,09 A. Um efeito de blindagem e observado para a superfície livre Si (111)-(1x1) originado pela presença de ligações ? entre orbitais pz dos átomos das duas primeiras camadas. Estes estados são mais ligados do que os estados de mesma natureza para os átomos da terceira e da quarta camada. Esta blindagem e removida após a deposição de CI ocorrendo uma troca em nível de energia entre estes estados. Para a superfície Si (111)- (1x1)CI os átomos de Cl posicionam-se normalmente à superfície com comprimento de ligação de 2,08 A. A geometria relaxada dos átomos de Si aproxima-se da geometria ideal. Em todos os casos, os estados apresentados na região do gap fundamental são temem removidos após a deposição de átomos de Cl. Estados puros de CI e estados ressonantes apresentam-se especialmente nas regiões dos gaps estômagos. Uma técnica para a separação de estados eletrônicos originários de uma determinada região do cristal é introduzida. Esta técnica mostrou-se eficiente num processo de identificação de estados eletrônicos, contribuindo como uma ferramenta importante na investigação rigorosa sobre a ocorrência de estados da mesma natureza na estrutura eletrônica do cristal. / We have done within the ab-initio density-functional formalism and norm-conserved pseudo-potential, detailed studies for the atomic geometry and electronic structure of Si(001) covered with atomic chlorine on tlle (2x1) and (4x2) reconstructions, and molecular chlorine adsorption on the (2x1) reconstruction. The surface Si(111) with atomic chlorine adsorption on the (1x1), (2x1) and (4x2) reconstructions were performed as well. The Si(001)-(2x1) with molecular de-position have shown evidences of non-desorption of the SiCl2 compound. The results for ato-mic deposition of Cl on Si(001)-(2x1) and Si(001)-(4x2) surfaces were the same for the atomic geometry and total energy per surface atom. The CI atoms stay at 19.5° off normal and Si-CI bond-length is 2.08 A for the relaxed surface. The Si(111)-(2x1) and Si(111)-(4x2) surfaces with the 11\" model chain have shown the same results for atomic geometry and total energy. The CI atoms atop the Si atoms with 24.2° and 25.2° off normal each one and the bond-length is 2.09 A for both. We have found screening effects on the clean Si(111)-(1x1) surface. These effects are origina-ted by 11\" bonds of pz orbitals between the first and the second atom layer that are more energetically bonded than the similar states observed between the third and the fourth atom layer. The screening is removed after CI deposition observing the swap of energy levels betwe-en that states. For Si(111)-(1x1)Cl surface, the Cl atoms atop surface normally with bond-length 2.08 A. The relaxed geometry for the Si atoms approaches to the ideal geometry. The states that have been found in the gap region for all clean surfaces are completely remo-ved after Cl deposition. Pure Cl states and resonant states were found specially in the intern stomach gaps. We have introduced a technique to collect electronic states originated from one specific crys-tal region. This technique has shown to be very efficient for electronic state identification pro-cess, contributing as an important tool for rigorous analyses, conceming about electronic sta-tes of the same nature in the electronic structure.

Recentemente, a identificação de substâncias consideradas desreguladores endócrinos em meios aquáticos e a associação destas substâncias com alterações nas comunidades aquáticas, como dificuldades de reprodução em populações de peixes, mostra a importância da pesquisa de tratamentos mais eficientes para a remoção destas substância, bem como uma compreensão maior dos mecanismos de sua oxidação. Dentre estas substâncias de interesse, destacam-se alguns fármacos e hormônios naturais e sintéticos, como é o caso do 17\'beta\'-estradiol. A oxidação com cloro é uma alternativa eficiente para a remoção destas substâncias, mas a formação de subprodutos da oxidação gera preocupações quanto ao risco destes compostos continuarem a apresentar atividade estrogênica, e portanto riscos à comunidade aquática. A proposta desta pesquisa é estudar a oxidação com cloro do 17\'beta\'-estradiol em água de abastecimento, com foco na avaliação da remoção da estrogenicidade utilizando o teste YES. A escolha pela cloração foi feita visto que este é o tratamento mais difundido no Brasil, assim as concentrações e tempos de contato estudados também foram definidos de forma a corresponder àqueles utilizados regularmente em Estações de Tratamento de Água. / In the past years, the identification of some substances classified as endocrine disruptors in water environments has been associated with alterations in these environments dynamics, such as reproduction difficulties in fish populations. Such problems show the need for more efficient removal techniques of these substances and a greater understanding of the mechanisms involved in their oxidation. Among these substances are some pharmaceuticals, natural and synthetic hormones, such as 17\'beta\'-estradiol. Chlorination is an eficcient treatment alternative for removing these substances. However the formation of chlorination by-products is a concerning risk of this treatment, since some by-products may still possess estrogenic activity, therefore continuing to offer risks to the water environment. The aim of this research is to study the 17\'beta\'-estradiol chlorination in drinking water, with emphasis on estrogenicity removal using the YES test. Chlorination was chosen since this is the most used oxidation process in Brazil. Likewise the chlorine concentrations and contact times used in this study were chosen to correspond to those usually used in Water Treatment Plants.

Recentemente, a identificação de substâncias consideradas desreguladores endócrinos em meios aquáticos e a associação destas substâncias com alterações nas comunidades aquáticas, como dificuldades de reprodução em populações de peixes, mostra a importância da pesquisa de tratamentos mais eficientes para a remoção destas substância, bem como uma compreensão maior dos mecanismos de sua oxidação. Dentre estas substâncias de interesse, destacam-se alguns fármacos e hormônios naturais e sintéticos, como é o caso do 17\'beta\'-estradiol. A oxidação com cloro é uma alternativa eficiente para a remoção destas substâncias, mas a formação de subprodutos da oxidação gera preocupações quanto ao risco destes compostos continuarem a apresentar atividade estrogênica, e portanto riscos à comunidade aquática. A proposta desta pesquisa é estudar a oxidação com cloro do 17\'beta\'-estradiol em água de abastecimento, com foco na avaliação da remoção da estrogenicidade utilizando o teste YES. A escolha pela cloração foi feita visto que este é o tratamento mais difundido no Brasil, assim as concentrações e tempos de contato estudados também foram definidos de forma a corresponder àqueles utilizados regularmente em Estações de Tratamento de Água. / In the past years, the identification of some substances classified as endocrine disruptors in water environments has been associated with alterations in these environments dynamics, such as reproduction difficulties in fish populations. Such problems show the need for more efficient removal techniques of these substances and a greater understanding of the mechanisms involved in their oxidation. Among these substances are some pharmaceuticals, natural and synthetic hormones, such as 17\'beta\'-estradiol. Chlorination is an eficcient treatment alternative for removing these substances. However the formation of chlorination by-products is a concerning risk of this treatment, since some by-products may still possess estrogenic activity, therefore continuing to offer risks to the water environment. The aim of this research is to study the 17\'beta\'-estradiol chlorination in drinking water, with emphasis on estrogenicity removal using the YES test. Chlorination was chosen since this is the most used oxidation process in Brazil. Likewise the chlorine concentrations and contact times used in this study were chosen to correspond to those usually used in Water Treatment Plants.