Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-10-24T14:32:40Z No. of bitstreams: 1 2014_TiagodaCostaAlvesdaFontouraRodrigues.pdf: 5982154 bytes, checksum: 2591cb155a1799aa137776d60300116d (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2014-10-30T14:09:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_TiagodaCostaAlvesdaFontouraRodrigues.pdf: 5982154 bytes, checksum: 2591cb155a1799aa137776d60300116d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-30T14:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_TiagodaCostaAlvesdaFontouraRodrigues.pdf: 5982154 bytes, checksum: 2591cb155a1799aa137776d60300116d (MD5) / O trabalho foi iniciado pela síntese de nove adutos de MBH, quatro deles com um fragmento estrutural alifático e cinco com substituintes aromáticos. Com os adutos formados, partiu-se para a reação de rearranjo, seguindo o procedimento experimental descrito por Srikrishna e colaboradores. Os adutos alifáticos apresentaram conversão e rendimentos elevados, porém a seletividade se mostrou baixa, 7:1 em favor do isômero E. Esta foi a seletividade mais alta obtida no caso dos alifáticos. Os adutos aromáticos resultaram em um aumento drástico na seletividade, sendo a menor delas de 17:1 a favor do isômero E. Foram sintetizadas três lactonas alquilidênicas, possibilitando a separação dos isômeros formados na etapa do rearranjo, o que contribuiu no estudo da quantificação dos isômeros obtidos. / The work started with the formation of nine MBH adducts, four of them with an aliphatic fragment, and the other five adducts with aromatic substituents. The following step was rearrangement, based on the experimental procedures described by Srikrishna and co workers. The aliphatic adducts showed high conversions and yields, but with low selectivity (the highest observed was 7:1) where the E isomer was the major one. The aromatic adducts presented a dramatic increase in the selectivity, 17:1 was the lowest selectivity observed for all the aromatic adducts, with the isomer E as the major one. Three lactones were synthesized, and the isomers were isolated, contributing to the quantification of the obtained isomers.

O objetivo do presente trabalho é analisar as ligações Ru-S e Ru-N em um conjunto de complexos de rutênio que contêm espécies orgânicas, para estimar a influência dos ligantes nos comprimentos d&#960-S e d&#960-N do rutênio. Esta informação é importante para entender as propriedades enzimáticas apresentadas por muitos desses complexos de rutênio que contêm esse tipo de ligação. Inicia-se resolvendo as estruturas cristalinas relevantes por difração de raios X em monocristal, fazendo depois uma comparação estatística dos parâmetros geométricos das ligações destas estruturas com aqueles obtidos a partir de um grande número de estruturas conhecidas. Essa tarefa foi realizada usando-se a Cambridge Structural Database (CSD), que oferece uma série de programas implementados que permite procurar, organizar e analisar todas as informações disponíveis sobre as estruturas depositadas na base de dados. Em particular, estudou-se o comportamento Ru-S e Ru-N quando havia mudança do ligante que se encontrava em posição trans, e também a mudança dessas duas ligações quando se mudava o ligante formado pelo S e N coordenados ao Ru. Considerando que a cristalografia de raios X é a parte importante de nossa educação científica, foi dada uma pequena descrição de seus fundamentos, enfatizando os algoritmos e programas mais usados no presente trabalho. Subseqüentemente, foram consideradas as aplicações químicas e síntese dos compostos cujas estruturas foram determinadas, que são: 1 ) RuCl2 (DMSO)(im) 2; 2)RuCl3 (dppb)byp; 3)mer-[RuCl3 (DMS) 3].[RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] e 4) [RuCl(&#9516 -C6 H6)(2,2\' byp) +].(PF6)-. A partir destas determinações estruturais foram analisadas as vizinhanças dos sítios metálicos nos quatro compostos, assim como as diferenças nas conformações moleculares dos mesmos. Estes estudos permitiram identificar, por exemplo, a presença de uma ligação de hidrogênio N...H-Car no complexo RuCl3 (dppb)byp. A presença desta ligação concorda com a análise do espectro de EPR da amostra. A comparação da coordenação do sitio metálico com os dados provenientes das análises estatísticas mostrou que, mesmo sendo fraca, essa interação poderia estar exercendo uma considerável influência na ligação do Ru com a bipiridina. A análise da estrutura cristalina do complexo mer-[RuCl3 (DMS) 3].[RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] mostrou as diferenças nas coordenações dos íons Ru(II) e Ru(III). Usando um grande número de estruturas da base de dados CSD, foi possível verificar que o efeito de retrodação é mais forte para estados de oxidação mais baixos, confirmando a primazia desse efeito nos complexos de Ru(II) assim como previsto na literatura. No estudo da influência do átomo em posição trans ao S, foi confirmado, através das análises estatísticas, que o oxigênio comportou-se como o melhor aceptor de elétrons quando comparado com o nitrogênio e o cloro, fazendo com que ligação Ru-S com O em posição trans fosse fortaleci da, apresentando o menor valor médio. Posteriormente, foi analisada a influência dos grupos formados pelo enxofre na ligação Ru-S quando esses ligantes eram mudados. Os mesmos estudos foram feitos para os complexos de Ru-N. Por fim, este trabalho mostrou algumas aplicações importantes da base de dados CSD, neste primeiro momento confirmando resultados já conhecidos na literatura e mostrando que a mesma pode desempenhar um papel importante no estudo estrutural de complexos moleculares, podendo ser usada como uma poderosa ferramenta na identificação de novos resultados no que diz respeito tanto a interações intra e inter moleculares como a conformações moleculares. / The endeavor of the present investigation is to analyze Ru-S and Ru-N bonds in a few novel ruthenium complexes with organic species, to assess the influence of the ligands in the strength of the d&#960-S e d&#960-N ruthenium bonding. This information is important to understand the enzymatic abilities displayed by many ruthenium complexes having this type of bonds. We started by solving the relevant crystal structures by single¬crystal X-ray diffraction, performing then a statistical comparison of the geometrical features of the bonds with those of a large number of known structures. This task was carried out by using the Cambridge Structure Database (CSD), which provides a series of programmed algorithms to search, organize and analyze all available information on the structures deposited in the database. In particular the behavior of the Ru-S and Ru-N bonds was assessed when the trans ligand to the bonds and/or the species to which S or N belonged were modified. Since we have recourse to X-ray crystallography as an important part of our scientific education, we give a short description of its basic features, emphasizing the algorithms and programs we mostly used in the present work. We give afterwards an account of the chemical applications, synthesis and crystal structure analyses of the compounds: 1 ) RuCl2 (DMSO)(im) 2; 2)RuCl3 (dppb)byp; 3)mer-[RuCl3 (DMS) 3].[RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] and 4) [RuCl(&#9516 -C6 H6)(2,2\' byp) +].(PF6)-. Analyses of the molecular structures allows one to establish the differences in the coordination of the metal centers in the four complexes. These studies lead us to identify, for example, the presence of an N...H-Car intermolecular hydrogen bond in the complex RuCl3 (dppb)byp. The presence of this intermolecular interaction is consistent with the EPR spectra of the sample. Comparison of the coordination of the Ru ion in this complex with the one obtained by statistic analysis shows that, in spite of being rather weak, this intermolecular interaction seems to have an important influence over the Ru-bipyridine bond. The analysis of the crystal structure of the complex mer-[RuCl3 (DMS) 3]. [RuCl3 (DMS) 2 (DMSO)] shows the differences in the coordination environment of the Ru(II) and Ru(III) ions. The use of a large number of known structures from the CSD data base, enabled us to verify that the back-donation effect is stronger for Ru ions with low oxidation states, as is established in the literature. The statistical analyses of the influence of the atom in trans position to the sulfur in complexes containing Ru-S bonds, confirm that the oxygen atom behaves as the best electron acceptor when compared with nitrogen and chlorine. This property renders a shorter Ru-S bond length when an oxygen atom is in trans position. The effect of changing the species to which the sulfur belongs over the Ru-S bond length, was also analyzed. The same studies were carried out on the complexes containing Ru-N bond. Finally, this work showed the potential of some important applications of the CSD database. It was also shown that this database could play an important role in the structural study of molecular complexes, being a powerful tool in the study of the molecular conformations and the identification and characterization of the intermolecular interactions.

Orientador: Luiz Carlos Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T05:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bau_RosanaZanetti_D.pdf: 4826979 bytes, checksum: c2d4893b0a8176373826c4d9e9e933f8 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Ligações de hidrogênio é um tema que tem despertado o interesse da comunidade científica desde o final do século XIX. Sua importância é enorme nos processos ligados à vida, como por exemplo na estabilização das estruturas de DNA e na manutenção da água em seu estado líquido. Várias metodologias teóricas foram desenvolvidas para o estudo de sistemas moleculares e das ligaçõas de hidrogênio, entre elas está o emprego de cálculos de teoria de perturbação de muitos corpos (MBPT). Uma alternativa aos cálculos moleculares com MBPT, que tem crescido em termos de aplicação e confiança, é o emprego da teoria do funcional da densidade (DFT). Nesta tese, calculamos propriedades de sistemas hidrogênio-ligados em clusters e líquidos, usando ambas as metodologias DFT e MBPT. Entre as propriedades consideradas estão constantes rotacionais, momentos de dipolo, energias de ligação, deslocamentos espectroscópicos quando da formação do complexo e espalhamento de luz. Parte desta tese é dedicada a salientar as diferenças entre as propriedades de um cluster otimizado e a estrutura de um líquido gerada por simulação de Monte Carlo. Comparamos os resultados obtidos para o complexo uréia-água nestas duas situações e reforçamos o fato de que líquido e cluster são situações físicas distintas, cujas propriedades também são diferentes. Os sistemas estudados foram HCN, CH IND. 3CN, HC IND. 3N, HC IND. 2NC, HCN...H IND. 2O, CH IND. 3CN...H IND.2O, (CH IND. 3) IND.3CCN...H IND. 2O e (NH IND. 2) IND. 2CO...H IND. 2O. Dos resultados obtidos nesta fase, verificamos que DFT é de fato uma alternativa completamente viável para a obtenção de propriedades de moléculas e biomoléculas hidrogênio-ligadas. / Hydrogen bonding is a topic of interest in the scientific community since the end of the XIX century. Its importance is enormous in processes related to life as, for example, the stabilization of DNA structures and the maintenance of water in its liquid state. Several theoretical methodologies were developed to study molecular systems and hydrogen bonds, among them is the use of many-body perturbation theory (MBPT). An alternative to MBPT, that has gained confidence, is the employment of the density functional theory (DFT). In the present thesis we calculate properties of hydrogen-bonded systems in clusters and liquids using both methodologies, DFT and MBPT. Among the properties considered are rotational constants, dipole moments, biding energies, spectroscopic shifts upon complex formation and light scattering. Part of this thesis is dedicated also to point out the difference between the properties of an optimized cluster and a liquid structure generated by Monte Carlo simulation. We compare the results obtained for the urea-water complex in these two situations and reinforce the fact that liquid and cluster are different physical situations, whose properties are also different. The systems studied were HCN, CH IND.3CN, HC IND.3N, HC IND.2NC, HCN H IND.2O and (NH IND.2)IND.2CO H IND.2O. from the results obtained in this thesis, we verify that DFT is indeed feasible to obtain properties of hydrogen bonded molecules and biomolecules.

Ligações de hidrogênio é um tema que tem despertado o interesse da comunidade científica desde o final do século XIX. Sua importância é enorme nos processos ligados à vida, como por exemplo na estabilização das estruturas de DNA e na manutenção da água em seu estado líquido. Várias metodologias teóricas foram desenvolvidas para o estudo de sistemas moleculares e das ligaçõas de hidrogênio, entre elas está o emprego de cálculos de teoria de perturbação de muitos corpos (MBPT). Uma alternativa aos cálculos moleculares com MBPT, que tem crescido em termos de aplicação e confiança, é o emprego da teoria do funcional da densidade (DFT). Nesta tese, calculamos propriedades de sistemas hidrogênio-ligados em clusters e líquidos, usando ambas as metodologias DFT e MBPT. Entre as propriedades consideradas estão constantes rotacionais, momentos de dipolo, energias de ligação, deslocamentos espectroscópicos quando da formação do complexo e espalhamento de luz. Parte desta tese é dedicada a salientar as diferenças entre as propriedades de um cluster otimizado e a estrutura de um líquido gerada por simulação de Monte Carlo. Comparamos os resultados obtidos para o complexo uréia-água nestas duas situações e reforçamos o fato de que líquido e cluster são situações físicas distintas, cujas propriedades também são diferentes. Os sistemas estudados foram HCN, CH IND. 3CN, HC IND. 3N, HC IND. 2NC, HCN...H IND. 2O, CH IND. 3CN...H IND.2O, (CH IND. 3) IND.3CCN...H IND. 2O e (NH IND. 2) IND. 2CO...H IND. 2O. Dos resultados obtidos nesta fase, verificamos que DFT é de fato uma alternativa completamente viável para a obtenção de propriedades de moléculas e biomoléculas hidrogênio-ligadas. / Hydrogen bonding is a topic of interest in the scientific community since the end of the XIX century. Its importance is enormous in processes related to life as, for example, the stabilization of DNA structures and the maintenance of water in its liquid state. Several theoretical methodologies were developed to study molecular systems and hydrogen bonds, among them is the use of many-body perturbation theory (MBPT). An alternative to MBPT, that has gained confidence, is the employment of the density functional theory (DFT). In the present thesis we calculate properties of hydrogen-bonded systems in clusters and liquids using both methodologies, DFT and MBPT. Among the properties considered are rotational constants, dipole moments, biding energies, spectroscopic shifts upon complex formation and light scattering. Part of this thesis is dedicated also to point out the difference between the properties of an optimized cluster and a liquid structure generated by Monte Carlo simulation. We compare the results obtained for the urea-water complex in these two situations and reinforce the fact that liquid and cluster are different physical situations, whose properties are also different. The systems studied were HCN, CH IND.3CN, HC IND.3N, HC IND.2NC, HCN H IND.2O and (NH IND.2)IND.2CO H IND.2O. from the results obtained in this thesis, we verify that DFT is indeed feasible to obtain properties of hydrogen bonded molecules and biomolecules.

Acompanha : Guia didático: a química na junk food: uma proposta para o ensino de ligações químicas por meio do enfoque CTS / O objetivo deste estudo é propor estratégias de ensino no enfoque CTS para o ensino de Ligações Químicas com ênfase nas Ligações Iônica e Covalente. Nesse sentido o presente estudo foi desenvolvido e aplicado em uma escola da rede pública de ensino do Paraná, na cidade de Telêmaco Borba, em duas turmas da segunda (2ª) série do ensino técnico integrado ao ensino médio, totalizando 42 alunos. A abordagem metodológica foi abordagem qualitativa, de natureza interpretativa com observação participante. Para a coleta de dados foram utilizados: fotos, gravações de arguições orais e vídeos de atividades transcritos na íntegra, anotações de campo em protocolos de observação das interações do dia-a-dia na sala de aula, questionários e atividades desenvolvidas pelos alunos. As atividades foram desenvolvidas em dezoito (18) aulas, as quais interligaram os conceitos químicos de Ligações Químicas ao tema social controverso (Junk Food), de forma a promover as inter-relações dos aspectos da ciência, tecnologia e sociedade. Os principais resultados obtidos evidenciaram que pelas atividades propostas, o ensino de Ligações Químicas, por meio do tema social Junk Food, promoveu a valorização do conhecimento científico extrapolando as barreiras da sala de aula para o contexto social dos educandos. Pois as atividades desenvolvidas nos módulos, proporcionou as relações entre os conteúdos escolares e os aspectos cotidianos dos alunos. Alcançando os objetivos da proposta CTS para a cidadania. Outro resultado alcançado compreende a elaboração de um guia didático que tem por objetivo compartilhar atividades desenvolvidas neste estudo, como sugestão metodológica para os profissionais que lecionam Química, e atuam no ano final do Ensino Fundamental, Ensino Médio e Técnico. / The aim of this study is to propose teaching strategies in CTS approach to teaching with emphasis on Chemical Bonds Ionic and Covalent Links . In this sense the present study was developed and applied in a public school teaching of Paraná, in the town of Telêmaco Borba , in two classes of the second ( 2nd ) series of technical education integrated into the school , totaling 42 students . The methodological approach was qualitative approach, interpretative participant observation . For data collection were used : photos , recordings and videos Pleas oral activities fully transcribed , field notes on observation protocols of interactions of day- to-day classroom , quizzes and activities for students . The activities we developed in eighteen (18) classes, which interlinked the chemical concepts of Chemical Bonds to controversial social issue (Junk Food), in order to promote inter - relations aspects of science, technology and society. The main results showed that the proposed activities, the teaching of Chemical Bonds, through social theme Junk Food, promoted the appreciation of scientific knowledge surpassing the barriers of the classroom to the social context of the learners. For the activities in the modules, provided the relationships between school subjects and everyday aspects of students. Achieving the goals of the proposed CTS for citizenship. Another result obtained includes the preparation of a didactic guide which aims to share activities developed in this study as methodological suggestion for professionals who teach chemistry, and act in the final year of elementary school, high school and technical.

SOUSA, Mário Marques de. Dialogicidade, experimentação e aprendizagem cooperativa aplicadas ao ensino de ligações químicas e interações intermoleculares. 2015. 97 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Erivan Almeida (eneiro@bol.com.br) on 2015-11-13T14:40:01Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_mmsousa.pdf: 1415941 bytes, checksum: 7968752e9d216c35ca7faa60f2f8b249 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales(rocilda@ufc.br) on 2015-11-18T13:33:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_mmsousa.pdf: 1415941 bytes, checksum: 7968752e9d216c35ca7faa60f2f8b249 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-18T13:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_mmsousa.pdf: 1415941 bytes, checksum: 7968752e9d216c35ca7faa60f2f8b249 (MD5) Previous issue date: 2015 / The chemistry teaching at basic education faces several challenges regarding to achievement of its goals, which relates with the teaching practiced in most of our schools. In that context, this current research aimed to investigate the contribution of a rhymed didactic sequence in the conception of Paulo Freire’s dialogicity and questioning, and in the cooperative learning, to the learning of chemistry and citizenship formation of first grade high school students of electrotechnical course at Instituto Federal de Educação do Piauí – Picos campus. The theoretical framework that based this current reach were Daniel Lino Teodoro, Demétrio Delizoicov, Paulo Freire, and Wilmo Ernesto Francisco Junior. The development of this research had three following steps as base: Initial diagnosis, Application of a Didactic Sequence, and Evaluation of efficiency and acceptance of the Didactic Sequence. The instruments used to collect the results were: audio and video recording of each class; socioeconomic survey; diagnostic survey of didactic experiences and the Didactic Sequence acceptance, which were organized by using the “Likert Scale”. Application of specific questionnaires of students’ knowledge about chemical bonding and intramolecular forces, an evaluation survey of the didactic sequence, as well as informal conversations with the students registered in a journal. The results obtained on the diagnostic questionnaires showed that both research and control groups have similar profiles, such as low knowledge about chemical bonding and intramolecular forces. The results also showed that experimentation and questioning of chemistry contents in the primary school are not a common practice. The didactic sequence provided an improvement of content comprehension in both groups. However, a bigger number of students in the research group got more than 70% of the questionnaire right, and had a high level of acceptance. In conclusion, the students were able to achieve the didactic sequence objective, since the sequence was able to form students aware of their roles in the society where they live. / O ensino de Química na educação básica enfrenta muitos desafios no tocante ao alcance de seus objetivos, o que possui relação com o ensino praticado na maioria das nossas escolas. Neste contexto, a presente pesquisa objetivou investigar a contribuição de uma sequência didática arrimada na concepção da dialogicidade e problematização de Paulo Freire e na aprendizagem cooperativa, para a aprendizagem de Química e a formação cidadã dos educandos do 1º ano do curso de eletrotécnica do ensino médio integrado do Instituto Federal de Educação do Piauí – Campus Picos. O referencial teórico que embasou a pressente pesquisa foram Daniel Lino Teodoro, Demétrio Delizoicov, Paulo Freire e Wilmo Ernesto Francisco Junior. A mesma foi desenvolvida em três etapas realizadas na seguinte ordem: Diagnóstico Inicial, Aplicação da Sequência Didática e Avaliação da eficiência e aceitação da Sequência Didática. Para obtenção dos resultados, foram utilizados os seguintes instrumentos para coletar os dados: a gravação do áudio e imagem de cada aula, questionário socioeconômico, questionário diagnóstico da vivência didática e aceitação da sequência didática organizado a partir da “Escala de Likert”, questionário específico do conhecimento de Ligações Químicas e Interações Intermoleculares e um questionário de avaliação da sequência didática, assim como conversas informais registradas em um diário de bordo. Os resultados obtidos nos questionários diagnósticos mostram que os alunos de dois grupos (pesquisa e controle) possuem perfis semelhantes, tais como: baixos conhecimentos sobre ligações químicas, interações intermoleculares. Também constatamos que não era comum a presença de experimentação, questionamentos e problematização do conteúdo nas aulas de Química no ensino fundamental. A sequência didática trouxe uma evolução na compreensão do conteúdo dos dois grupos, contudo, o grupo de pesquisa apresentou um maior número de alunos que conseguiu acertar mais que 70% do questionário, apresentou uma boa aceitação por parte dos alunos. Conclui-se que os alunos conseguiram extrair o objetivo da sequência didática, pois provocou um ensino capaz de formar alunos conscientes de seus papeis na sociedade onde estão inseridos.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-05T16:57:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1128948 bytes, checksum: f6d57752f120bb8812a4b64224c9b163 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T16:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1128948 bytes, checksum: f6d57752f120bb8812a4b64224c9b163 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os copolímeros tribloco do tipo (EO)n-(PO)m-(EO)n são compostos anfifílicos que em solução aquosa têm a capacidade de se agregarem em uma determinada concentração (cmc) ou temperatura (cmt) em condições termodinâmicas específicas. Tanto a cmc como a cmt dos copolímeros tribloco tem sido intensamente estudadas na presença de diversos aditivos, mas na atualidade estes parâmetros têm sido avaliados em novos sistemas como são os líquidos iônicos. A despeito do amplo número de cátions e ânions que podem formar líquidos iônicos, ainda são escassos os dados que permitem compreender como eles interagem com os copolímeros. Desta forma neste trabalho foi realizado um estudo termodinâmico e espectroscópico para avaliar o efeito dos líquidos iônicos imidazólicos [bmim][Cl] e [bmim][Br] e o eletrólito cloreto de sódio sobre a agregação do copolímero P123. Para as medidas da cmc foi utilizada espectroscopia de fluorescência tendo como sonda molecular o pireno e para as determinações da cmt foi utilizado um nanocalorímetro diferencial de varredura. Os resultados mostraram que o [bmim][Cl] aumenta 10,3 vezes o valor da cmc em relação ao valor obtido em solução aquosa, enquanto que a cmt para o processo de agregação sofreu uma diminuição de 10,1°C para toda a faixa de concentração utilizada de [bmim][Cl] (0- 2,8% (mol/mol)). Concluiu-se que o aumento da cmc é devido a uma maior solubilidade do copolímero devido à interação do bmim + com o segmento de PPO levando a um menor gasto de energia para formar os agregados de P123. / The (EO) n -(PO) m -(EO) n triblock copolymers are amphiphilic compounds which in aqueous solution have the ability to aggregate in a concentration (cmc) or temperature (cmt) at specific thermodynamic conditions. Both the cmc and cmt have been extensively studied in the presence of various additives and these parameters have been evaluated in new systems constituted, for example, by ionic liquids. Despite the large number of cations and anions that can form ionic liquids, there are few data that allow us to understand how they interact with the copolymers. Thus, in this work was carried out a thermodynamic and spectroscopic study to evaluate the imidazole ionic liquids ([bmim][CI] and [bmim][Br]) and sodium chloride electrolyte effect on the P123 copolymer aggregation. The cmc values were obtained by fluorescence spectroscopy using pyrene as molecular probe and cmt values were determine by using a differential scanning nanocalorimeter. The results showed that the [bmim][CI] increases 10.3 times the cmc compared with the value obtained in aqueous solution, and the cmt to the aggregation process has decreased by 10.1 ° C in the [bmim][Cl] concentration range studied (0-2,8% (mol/mol)). It was concluded that the cmc is increased due to a copolymer solubility increase resulting from the interaction between the cation bmim + and PPO segment leading to a lower energetic cost to P123 to form aggregates.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Chemical bonds form the basis for understanding the formation and behavior of the substances in everyday life. The investigation focus of this survey was the teaching and learning of chemical bonds in high school, and the main objectives were to make a diagnosis of how the content is being developed at this level, as well as to investigate the process of knowledge construction by the students of the 1st year of high school, through a Teaching-Learning Sequence (TLS) and traditional teaching. In order to achieve such objectives this survey was conducted in two parts. In the first part there were three investigations which provided evidence of the importance given to chemical bonds in high school. Following the principles of qualitative survey the data were collected using instruments made from guidelines described in the literature or for the specific purposes of each investigation. In this part of the study we investigated: - the concepts of chemical bonds of 124 students of the 1st year of high school from two public schools and a private school in the region of Santa Maria, RS, who had already studied the topic formally in class; - The approach of the chemical bonds in textbooks (PNLD 2015-2017), through the analysis of chapters related to the topic of each title - The perception of four high school teachers and two professors about the chemical bonds education. The results provided the following picture: the topics chemical stability and nature of the interaction between atoms and ions are being developed inappropriately, by using models that cause conceptual distortions. Moreover, the traditional method prevails in class and teaching is focused on the transmission of content with the help of the textbook. Based on this, interventions were planned and developed focusing on the study of the chemical stability based on energy aspects and the electrostatic model for each type of interatomic bond. In the second part of the survey, the investigation of knowledge construction in chemical bonds occurred by monitoring four classes of the 1st year of high school, in a total of 50 subjects. The content was developed by school teachers in two classes through the TLS and the other two by the traditional method. For data analysis, it was considered Bachelard theory and four dimensions, which are: chemical stability, ionic bond, covalent bond, metallic bond. Initially, the conceptions of the students in each dimension were evaluated in philosophical areas and later in hierarchical levels. At the end of the survey, it was drawn an epistemological profile for each student from the assessment of the considered dimensions. Monitoring the ideas of the students, from the two contexts, throughout the study of chemical bonds revealed that the construction of knowledge happened by overcoming epistemological obstacles linked to realistic and empiricist philosophical areas. It was observed that most of the students from the TLS context (55,2%) and traditional (66,6%) had primarily a rational profile at the end of the survey. The results suggest that there is a relationship between the area of epistemological profile and the capacity of transition between the levels of representation of matter, as the explanations related simultaneously the macroscopic, submicroscopic and symbolic levels were given by the students who had rationalists profiles. In addition, there was an advantage of TLS in relation to the traditional context, related to the aptitude of the students to employ the three levels of representation at the same time. Finally, this study showed that it is important to have theoretical explicitness regarding the curriculum models and educational planning in order to obtain satisfactory results in the chemical bonds education. / As ligações químicas constituem a base para a compreensão da formação e do comportamento das substâncias presentes no cotidiano. O foco de investigação desta pesquisa foi o ensino e a aprendizagem das ligações químicas no ensino médio e os objetivos principais foram realizar um diagnóstico de como o conteúdo está sendo desenvolvido neste nível, bem como investigar o processo de construção do conhecimento pelos estudantes da 1ª série do ensino médio, por meio de uma Sequência de Ensino e Aprendizagem (SEA) e do ensino tradicional. Para alcançar tais objetivos, esta pesquisa foi desenvolvida em duas partes. Na primeira parte, foram realizadas três investigações que forneceram indícios do tratamento dado às ligações químicas no ensino médio. Seguindo princípios da pesquisa qualitativa, os dados foram coletados por meio de instrumentos elaborados a partir de orientações descritas pela literatura ou para os fins específicos de cada investigação. Nesta parte da pesquisa, investigou-se: - as concepções sobre ligações químicas de 124 estudantes da 1ª série do ensino médio de duas escolas públicas e uma privada da região de Santa Maria, RS, que já tinham estudado o tópico formalmente em sala de aula; - a abordagem das ligações químicas nos livros didáticos (PNLD 2015-2017), por intermédio da análise dos capítulos referentes ao tópico de cada obra; - a percepção de quatro professores do nível médio e dois professores universitários sobre o ensino de ligações químicas. Os resultados obtidos forneceram o seguinte panorama: os tópicos estabilidade química e natureza das interações entre átomos e íons estão sendo desenvolvidos de forma inadequada, por meio de modelos que provocam distorções conceituais. Além disso, a metodologia tradicional predomina nas aulas e o ensino está pautado na transmissão de conteúdos com auxílio do livro didático. Baseado nisso, foram planejadas e desenvolvidas intervenções com enfoque no estudo da estabilidade química fundamentado em aspectos energéticos e no modelo eletrostático para cada tipo de ligação interatômica. Na segunda parte da pesquisa, a investigação da construção do conhecimento em ligações químicas ocorreu mediante o acompanhamento de quatro turmas da 1ª série do ensino médio, totalizando 50 sujeitos. O conteúdo foi desenvolvido pelos professores regentes em duas turmas por meio da SEA e nas outras duas pelo método tradicional. Para a análise dos dados, considerou-se a teoria de Bachelard e quatro dimensões, que são: estabilidade química, ligação iônica, ligação covalente e ligação metálica. Inicialmente, as concepções dos estudantes em cada dimensão foram avaliadas em zonas filosóficas e posteriormente, em níveis hierárquicos. Ao final da pesquisa, foi traçado um perfil epistemológico para cada estudante a partir da avaliação das dimensões consideradas. O acompanhamento das ideias dos estudantes, dos dois contextos, ao longo do estudo das ligações químicas revelou que a construção do conhecimento se deu pela superação de obstáculos epistemológicos atrelados às zonas filosóficas realista e empirista. Detectou-se que a maior parte dos estudantes do contexto da SEA (55,2%) e tradicional (66,6%) apresentou um perfil majoritariamente racionalista ao final da pesquisa. Os resultados sugerem que existe relação entre a zona do perfil epistemológico e a capacidade de transição entre os níveis de representação da matéria, visto que as explicações que relacionaram, simultaneamente, os níveis macroscópico, submicroscópico e simbólico foram emitidas por estudantes que apresentaram perfis racionalistas. Além disso, observou-se uma vantagem da SEA, em relação ao contexto tradicional, quanto à aptidão dos estudantes em empregar concomitantemente os três níveis de representação. Por fim, este estudo evidenciou que é importante clareza teórica em relação aos modelos curriculares e planejamento didático para que se obtenham resultados satisfatórios no ensino de ligações químicas.

O carbono tipo diamante (DLC) é um material de revestimento que tem atraído grande interesse devido às propriedades de alta resistência ao desgaste e baixo coeficiente de atrito. Intercamadas contendo silício são amplamente utilizadas para melhorar a adesão do DLC em ligas ferrosas, embora o fenômeno que gera a adesão ainda não seja bem entendido. Neste contexto, o objetivo desse estudo é compreender claramente os fenômenos físico-químicos e as ligações químicas que são responsáveis pela adesão de filmes de DLC sobre aços, utilizando intercamadas contendo silício produzidas em diferentes condições de processamento. Os filmes foram depositados sobre o aço AISI 4140 por deposição química a vapor assistida por plasma pulsado de corrente contínua utilizando confinamento eletrostático. As intercamadas foram produzidas a partir de tetrametilsilano em diferentes tempos e temperaturas de deposição, e o filme de DLC foi subsequentemente depositado sobre as intercamadas a partir de acetileno, utilizando-se as mesmas condições experimentais para todas as amostras. A estrutura físico-química dos filmes produzidos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de Raios X por dispersão em energia, espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente e espectroscopia Raman. As ligações químicas nas interfaces do sistema aço/intercamada/DLC foram avaliadas por espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raios X. Por fim, a carga crítica para delaminação dos filmes foi medida por testes de nanoesclerometria linear. Os resultados mostraram que a espessura e a estrutura química das intercamadas são dependentes do tempo e da temperatura de deposição, mas a temperatura foi estabelecida como o parâmetro chave de controle da cinética de reação e de crescimento da intercamada. A intercamada é estruturada como um carbeto de silício amorfo hidrogenado com formação preferencial de ligações Si–C em temperaturas de deposição a partir de 300°C. Para as amostras com intercamada depositada a partir dessa temperatura de transição, a adesão dos filmes de DLC é alcançada, sem delaminação espontânea. A melhora na adesão está associada com as ligações químicas formadas nas interfaces. Enquanto as ligações C–C e Si–C são formadas na interface intercamada/DLC, ligações Si–Fe são formadas na interface aço/intercamada. A presença de hidrogênio e oxigênio residual na estrutura da intercamada prejudica a adesão dos filmes de DLC. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-08-24T15:55:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Felipe Cemin.pdf: 4353174 bytes, checksum: 9667e1c8437438cfcf3fc9f8860b0fa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-24T15:55:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Felipe Cemin.pdf: 4353174 bytes, checksum: 9667e1c8437438cfcf3fc9f8860b0fa6 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico. / Diamond-like carbon (DLC) is a thin film material that has attracted much attention due to its properties as high wear resistance and super-low friction coefficient. Although silicon-based intermediate layers are employed to enhance the adherence of DLC films on ferrous alloys, the role of such buffer layers is not yet understood in chemical terms. In this context, the aim of this study is to clearly understand the physical-chemical phenomena and chemical bonding guaranteeing the DLC adhesion on ferrous alloys using Si-based interlayers deposited by different process conditions. The films were deposited on AISI 4140 steel by pulsed direct current plasma enhanced chemical vapor deposition assisted by electrostatic confinement. The interlayers were grown from tetramethylsilane at different deposition temperatures and times and the DLC thin film was grown from acetylene with the same experimental conditions for all samples. The physical-chemical structure of the bi-layers produced was evaluated by scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, glow discharge optical emission spectroscopy and Raman spectroscopy. The local chemical bonds at the interfaces of the steel/interlayer/DLC structure were evaluated by X-ray photoelectron spectroscopy. Finally, the critical loads for thin films delamination were measured by nanoscratch testing. The results show that the interlayer thickness and structure are dependent on both deposition time and temperature, but the temperature was established as being the key parameter controlling the reaction kinetic and the interlayer growth. The interlayer is structured as a hydrogenated amorphous silicon carbide alloy with enhanced formation of Si–C bonds at deposition temperatures ≥ 300°C. At such transition temperature of interlayer deposition, adhesion of DLC is reached, with no spontaneous delamination. The improved adhesion is associated with the nature of chemical bonds formed in the interfaces. Whereas C–C and C–Si bonds are formed on the interlayer/DLC interface, the steel/interlayer interface is constituted by Si–Fe bonds. The presence of hydrogen and residual oxygen in the interlayer structure degrades the adhesion of DLC thin films.