Foram determinadas funções de variáveis como o número atômico e elementos da matriz de densidade que aproximam expoentes variacionalmente otimizados de bases mínimas de orbitais tipo-Slater de átomos em moléculas. Um dos conjuntos de funções corresponde à inclusão de correlação eletrônica (MP2) e potencial efetivo de caroço. No outro conjunto, tais efeitos não foram incluídos. Para a otimização variacional, foram utilizadas cerca de 400 moléculas, contendo átomos do hidrogênio ao argônio, cerca de 2200 expoentes (com potencial efetivo de caroço), e cerca de 3600 expoentes (sem potencial efetivo de caroço). Os orbitais tipo-Slater foram representados por expansões STO-8G. O erro médio na energia molecular devido ao uso dos expoentes aproximados para definir os orbitais atômicos é cerca de mil vezes menor que o erro correspondente devido ao uso da base mínima de orbitais tipo-Slater. / Functions of variables such as density matrix elements and atomic number that give approximate values of variationally optimized exponents for minimal basis sets of Slater-type orbitals were developed. One set of functions includes electronic correlation (MP2) and effective core potential. In the other set such effects are not included. Some 400 molecules, composed of atoms from hydrogen to argon, some 2200 exponents (with effective core potential), and some 3600 exponents (without effective core potential), were used in the variational optimization. Slater-type orbitals were represented by STO-8G expansions. The average molecular energy error due to the use of approximate exponents to define atomic orbitals is close to a thousand times smaller than the corresponding error due to the use of the minimal basis set of Slater-type orbitals.

Foram determinadas funções de variáveis como o número atômico e elementos da matriz de densidade que aproximam expoentes variacionalmente otimizados de bases mínimas de orbitais tipo-Slater de átomos em moléculas. Um dos conjuntos de funções corresponde à inclusão de correlação eletrônica (MP2) e potencial efetivo de caroço. No outro conjunto, tais efeitos não foram incluídos. Para a otimização variacional, foram utilizadas cerca de 400 moléculas, contendo átomos do hidrogênio ao argônio, cerca de 2200 expoentes (com potencial efetivo de caroço), e cerca de 3600 expoentes (sem potencial efetivo de caroço). Os orbitais tipo-Slater foram representados por expansões STO-8G. O erro médio na energia molecular devido ao uso dos expoentes aproximados para definir os orbitais atômicos é cerca de mil vezes menor que o erro correspondente devido ao uso da base mínima de orbitais tipo-Slater. / Functions of variables such as density matrix elements and atomic number that give approximate values of variationally optimized exponents for minimal basis sets of Slater-type orbitals were developed. One set of functions includes electronic correlation (MP2) and effective core potential. In the other set such effects are not included. Some 400 molecules, composed of atoms from hydrogen to argon, some 2200 exponents (with effective core potential), and some 3600 exponents (without effective core potential), were used in the variational optimization. Slater-type orbitals were represented by STO-8G expansions. The average molecular energy error due to the use of approximate exponents to define atomic orbitals is close to a thousand times smaller than the corresponding error due to the use of the minimal basis set of Slater-type orbitals.

Foram determinadas funções de variáveis como o número atômico e elementos da matriz de densidade que aproximam expoentes variacionalmente otimizados de bases mínimas de orbitais tipo-Slater de átomos em moléculas. Um dos conjuntos de funções corresponde à inclusão de correlação eletrônica (MP2) e potencial efetivo de caroço. No outro conjunto, tais efeitos não foram incluídos. Para a otimização variacional, foram utilizadas cerca de 400 moléculas, contendo átomos do hidrogênio ao argônio, cerca de 2200 expoentes (com potencial efetivo de caroço), e cerca de 3600 expoentes (sem potencial efetivo de caroço). Os orbitais tipo-Slater foram representados por expansões STO-8G. O erro médio na energia molecular devido ao uso dos expoentes aproximados para definir os orbitais atômicos é cerca de mil vezes menor que o erro correspondente devido ao uso da base mínima de orbitais tipo-Slater. / Functions of variables such as density matrix elements and atomic number that give approximate values of variationally optimized exponents for minimal basis sets of Slater-type orbitals were developed. One set of functions includes electronic correlation (MP2) and effective core potential. In the other set such effects are not included. Some 400 molecules, composed of atoms from hydrogen to argon, some 2200 exponents (with effective core potential), and some 3600 exponents (without effective core potential), were used in the variational optimization. Slater-type orbitals were represented by STO-8G expansions. The average molecular energy error due to the use of approximate exponents to define atomic orbitals is close to a thousand times smaller than the corresponding error due to the use of the minimal basis set of Slater-type orbitals.

A geometria dos estados fundamental e primeiro estado excitado para a 2,5- (2' -benzoxazolil) hidroquinona (BBHQ) e seu derivado meti lado (BBMP) foram calculados utilizando o método semiempírico AMl. Os dados obtidos foram empregados em um estudo comparativo entre os métodos espectroscópicos HAM/3 e INDO/S-CI. Além disto o espectro de absorção eletrônica de uma série de derivados do 2-(2'-hidroxifenil)benzoxazol (HBO) foram calculados utilizando AMl e MNDO-PM3 para otimização das geometrias e HAM/3 e INDO/S-CI para os dados espectroscópicos. Os cálculos mostram que as formas mais estáveis para os BBHQ e HBO são estruturas com pontes de hidrogênio com o átomo de nitrogênio do anel oxazol - na forma enol e ceto para os estados fundamental e primeiro estado excitado, respectivamente. Com relação aos resultados espectroscópicos, INDO/S-CI forneceu valores numéricos mais próximos dos dados experimentais, enquanto HAM/3 descreve melhor a distribuição e intensidades relativas das bandas de absorsão/emissão. Os substituintes químicos introduzidos na molécula do HBO apresentaram um deslocamento para o vermelho no espectro de absorção dos compostos calculados, esta característica é discutida com base nos níveis de energia calculados para os orbitais de fronteira e na redistribuição de carga devido a excitação eletrônica. / The geometry of the 2, 5-bis (benzoxazol-2'-yl) hydroquinone (BBHQ) and its methylated derivative (BBMP) in the ground and in the first exci ted singlet state were investigated using AMl semiempirical molecular orbital calculations. The data obtained were employed in a comparative study between the HAM/3 and the INDO/SCI computational methods for electronic spectra simulation. In addi tion the electronic absorption spectra of a series of 2- (2'-hydroxyphenyl)benzoxazole (HBO) derivatives were calculated using AMl and MNDO-PM3 for geometry optimization and INDO/S-CI and HAM/3 for spectroscopic features. Calculations show that the most stable forms of the BBHQ and HBO are H-bonded structures -- enol and keto tautomers for the ground and first exci ted singlet state, respectively. Concerning spectroscopic results, INDO/S-CI yielded numerical values of excitation energy that better agree with experimental data, while HAM/3 better described the distribution and relative intensities of the absorption/emission bands. Chemical substitution was seen to red-shift the absorption spectrum of alI the model-compounds, a feature that is discussed wi th basis on the calculated energy leveIs of frontier orbitaIs and charge redistribution upon electronic excitation.

A geometria dos estados fundamental e primeiro estado excitado para a 2,5- (2' -benzoxazolil) hidroquinona (BBHQ) e seu derivado meti lado (BBMP) foram calculados utilizando o método semiempírico AMl. Os dados obtidos foram empregados em um estudo comparativo entre os métodos espectroscópicos HAM/3 e INDO/S-CI. Além disto o espectro de absorção eletrônica de uma série de derivados do 2-(2'-hidroxifenil)benzoxazol (HBO) foram calculados utilizando AMl e MNDO-PM3 para otimização das geometrias e HAM/3 e INDO/S-CI para os dados espectroscópicos. Os cálculos mostram que as formas mais estáveis para os BBHQ e HBO são estruturas com pontes de hidrogênio com o átomo de nitrogênio do anel oxazol - na forma enol e ceto para os estados fundamental e primeiro estado excitado, respectivamente. Com relação aos resultados espectroscópicos, INDO/S-CI forneceu valores numéricos mais próximos dos dados experimentais, enquanto HAM/3 descreve melhor a distribuição e intensidades relativas das bandas de absorsão/emissão. Os substituintes químicos introduzidos na molécula do HBO apresentaram um deslocamento para o vermelho no espectro de absorção dos compostos calculados, esta característica é discutida com base nos níveis de energia calculados para os orbitais de fronteira e na redistribuição de carga devido a excitação eletrônica. / The geometry of the 2, 5-bis (benzoxazol-2'-yl) hydroquinone (BBHQ) and its methylated derivative (BBMP) in the ground and in the first exci ted singlet state were investigated using AMl semiempirical molecular orbital calculations. The data obtained were employed in a comparative study between the HAM/3 and the INDO/SCI computational methods for electronic spectra simulation. In addi tion the electronic absorption spectra of a series of 2- (2'-hydroxyphenyl)benzoxazole (HBO) derivatives were calculated using AMl and MNDO-PM3 for geometry optimization and INDO/S-CI and HAM/3 for spectroscopic features. Calculations show that the most stable forms of the BBHQ and HBO are H-bonded structures -- enol and keto tautomers for the ground and first exci ted singlet state, respectively. Concerning spectroscopic results, INDO/S-CI yielded numerical values of excitation energy that better agree with experimental data, while HAM/3 better described the distribution and relative intensities of the absorption/emission bands. Chemical substitution was seen to red-shift the absorption spectrum of alI the model-compounds, a feature that is discussed wi th basis on the calculated energy leveIs of frontier orbitaIs and charge redistribution upon electronic excitation.

A geometria dos estados fundamental e primeiro estado excitado para a 2,5- (2' -benzoxazolil) hidroquinona (BBHQ) e seu derivado meti lado (BBMP) foram calculados utilizando o método semiempírico AMl. Os dados obtidos foram empregados em um estudo comparativo entre os métodos espectroscópicos HAM/3 e INDO/S-CI. Além disto o espectro de absorção eletrônica de uma série de derivados do 2-(2'-hidroxifenil)benzoxazol (HBO) foram calculados utilizando AMl e MNDO-PM3 para otimização das geometrias e HAM/3 e INDO/S-CI para os dados espectroscópicos. Os cálculos mostram que as formas mais estáveis para os BBHQ e HBO são estruturas com pontes de hidrogênio com o átomo de nitrogênio do anel oxazol - na forma enol e ceto para os estados fundamental e primeiro estado excitado, respectivamente. Com relação aos resultados espectroscópicos, INDO/S-CI forneceu valores numéricos mais próximos dos dados experimentais, enquanto HAM/3 descreve melhor a distribuição e intensidades relativas das bandas de absorsão/emissão. Os substituintes químicos introduzidos na molécula do HBO apresentaram um deslocamento para o vermelho no espectro de absorção dos compostos calculados, esta característica é discutida com base nos níveis de energia calculados para os orbitais de fronteira e na redistribuição de carga devido a excitação eletrônica. / The geometry of the 2, 5-bis (benzoxazol-2'-yl) hydroquinone (BBHQ) and its methylated derivative (BBMP) in the ground and in the first exci ted singlet state were investigated using AMl semiempirical molecular orbital calculations. The data obtained were employed in a comparative study between the HAM/3 and the INDO/SCI computational methods for electronic spectra simulation. In addi tion the electronic absorption spectra of a series of 2- (2'-hydroxyphenyl)benzoxazole (HBO) derivatives were calculated using AMl and MNDO-PM3 for geometry optimization and INDO/S-CI and HAM/3 for spectroscopic features. Calculations show that the most stable forms of the BBHQ and HBO are H-bonded structures -- enol and keto tautomers for the ground and first exci ted singlet state, respectively. Concerning spectroscopic results, INDO/S-CI yielded numerical values of excitation energy that better agree with experimental data, while HAM/3 better described the distribution and relative intensities of the absorption/emission bands. Chemical substitution was seen to red-shift the absorption spectrum of alI the model-compounds, a feature that is discussed wi th basis on the calculated energy leveIs of frontier orbitaIs and charge redistribution upon electronic excitation.

Um estudo teórico abrangente da reação de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) em um conjunto de 2-(2'- hydroxifenil)benzazóis, especificamente, 2-(2'-hidroxifenil)benzoxazol (HBO), 2-(2'- hidroxifenil)benzotiazol (HBT) e 2-(2'-hidroxifenil)benzimidazol - foi realizado utilizando métodos quânticos de orbital molecular do tipo semi-empíricos (AM1, MNDO-PM3, ZINDO/S e HAM/3) e ab initio (base 6-31G**), incluindo efeitos de solvente (PCM). Os resultados obtidos estão em boa concordância com previsões experimentais e estudos teóricos anteriores - o ciclo fotofísico dos benzazóis é bem descrito em todas as abordagens. De modo geral, as barreiras de ativação da transferência protônica são menores nos estados singlete excitados, com relação a retro-transferência no estado fundamental e no estado triplete. A pequena barreira observada no estado excitadoé compatível com a interpretação experimental de tautomerização por relaxação vibracional. Propõe-se a existência de uma forma zwitteriônica não-planar para o isômero cetônico no estado singlete excitado. A emissão, entretanto, provavelmente ocorre a partir de uma forma planar.O método semi-empírico MNDO-PM3 mostrou-se ser mais adequado no estudo deste sistema do que o método AMI.

Um estudo teórico abrangente da reação de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) em um conjunto de 2-(2'- hydroxifenil)benzazóis, especificamente, 2-(2'-hidroxifenil)benzoxazol (HBO), 2-(2'- hidroxifenil)benzotiazol (HBT) e 2-(2'-hidroxifenil)benzimidazol - foi realizado utilizando métodos quânticos de orbital molecular do tipo semi-empíricos (AM1, MNDO-PM3, ZINDO/S e HAM/3) e ab initio (base 6-31G**), incluindo efeitos de solvente (PCM). Os resultados obtidos estão em boa concordância com previsões experimentais e estudos teóricos anteriores - o ciclo fotofísico dos benzazóis é bem descrito em todas as abordagens. De modo geral, as barreiras de ativação da transferência protônica são menores nos estados singlete excitados, com relação a retro-transferência no estado fundamental e no estado triplete. A pequena barreira observada no estado excitadoé compatível com a interpretação experimental de tautomerização por relaxação vibracional. Propõe-se a existência de uma forma zwitteriônica não-planar para o isômero cetônico no estado singlete excitado. A emissão, entretanto, provavelmente ocorre a partir de uma forma planar.O método semi-empírico MNDO-PM3 mostrou-se ser mais adequado no estudo deste sistema do que o método AMI.

Um estudo teórico abrangente da reação de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT) em um conjunto de 2-(2'- hydroxifenil)benzazóis, especificamente, 2-(2'-hidroxifenil)benzoxazol (HBO), 2-(2'- hidroxifenil)benzotiazol (HBT) e 2-(2'-hidroxifenil)benzimidazol - foi realizado utilizando métodos quânticos de orbital molecular do tipo semi-empíricos (AM1, MNDO-PM3, ZINDO/S e HAM/3) e ab initio (base 6-31G**), incluindo efeitos de solvente (PCM). Os resultados obtidos estão em boa concordância com previsões experimentais e estudos teóricos anteriores - o ciclo fotofísico dos benzazóis é bem descrito em todas as abordagens. De modo geral, as barreiras de ativação da transferência protônica são menores nos estados singlete excitados, com relação a retro-transferência no estado fundamental e no estado triplete. A pequena barreira observada no estado excitadoé compatível com a interpretação experimental de tautomerização por relaxação vibracional. Propõe-se a existência de uma forma zwitteriônica não-planar para o isômero cetônico no estado singlete excitado. A emissão, entretanto, provavelmente ocorre a partir de uma forma planar.O método semi-empírico MNDO-PM3 mostrou-se ser mais adequado no estudo deste sistema do que o método AMI.

A pesquisa parte do fato de que os métodos semiempíricos de estimativa da capacidade de carga de estacas não devem ser empregados indiscriminadamente em qualquer região do país sem as devidas adequações às características do solo local. Constata-se, com isso, que não existem metodologias específicas para proceder tais adequações e que o meio técnico acaba por realizar a mera classificação dos métodos em conservador ou contra a segurança, o que se constitui num certo paradigma. Assim, o presente trabalho propõe uma Metodologia Semiempírica Unificada (MSU), em três etapas. Na primeira delas, o projetista estima a capacidade de carga a partir da otimização das melhores práticas adotadas pelos diversos métodos semiempíricos utilizados no Brasil. Discutem-se ainda o embutimento da ponta e a criação de novos métodos semiempíricos. Na segunda etapa, realiza-se a verificação de desempenho com base nos critérios de ruptura aplicados à curva carga-recalque de provas de carga. Nessa etapa, as imprecisões do dito paradigma são apontadas e faz-se uma nova proposta de aplicação dos critérios de ruptura. Na terceira etapa, faz-se uma retroanálise para aferição da estimativa semiempírica unificada da primeira etapa. Propõe-se, assim, o uso da separação das parcelas de atrito e ponta por meio de métodos de transferência de carga, bem como pela proposta de ajustes polinomiais, no caso de ensaios instrumentados. A análise crítica desse processo gerou a proposta de uma nova abordagem matemática da transferência de carga. A correção dos valores adotados para os coeficientes semiempíricos de cada camada, individualmente, é feita pela proposta de aplicação do conceito de Hierarquia dos Solos (AMANN, 2000). Os resultados de correção dos métodos semiempíricos, contudo, são específicos para o solo de cada local em estudo. Assim, são utilizados, como exemplo, ensaios em diversas regiões do país, o que permite a verificação da aplicabilidade da metodologia proposta. / The research starts from the fact that the semiempirical methods for estimating the pile load capacity shouldn\'t be used indiscriminately in any country\'s region without making proper adjustments to the local soil characteristics. It is verified, from this, that there are no specific methodologies to make such adjustments and the geotechnical engineers find themselves forced to perform a simple classification of the methods in \"conservative\" or \"against the safety\", which constitutes a form of paradigm. In this context, this paper proposes a Unified Semiempirical Methodology (MSU) in three steps. In the first, the designer estimates the foundation load capacity from the optimization of best practices adopted by different semiempirical methods used in Brazil. A discussion is also made the toe embedment and the creation of new semiempirical methods. In the second step, the verification of the foundation performance is carried out, based on the failure criteria applied to the load-settlement curve of load tests. At this step, the inaccuracies from that paradigm are outlined and a new proposal is made for applying the failure criteria. In the third step, a backanalysis is accomplished to admeasure the unified semiempirical estimative from the first step. It is, thus, proposed to separate both shaft friction and toe resistance from the total load, by means of load transfer methods, and by the proposal of polynomial adjustments in the case of instrumented piles. With the critical analysis of this process, a new mathematical approach to load transfer is presented. The correction of the coefficients of the semiempirical methods is made by the application of the Soils\'s Hierarchy concept (AMANN, 2000). The results of semiempirical methods correction, however, are specific to the soils of each particular site. The applicability, of the proposed methodology, is illustrated using pile load tests from various parts of the country.