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Filmes policristalinos de (KCl + TlCl) e (KCl + YbCl3+ KCN): produção e caracterização / Production and characterization of (KCl + TlCl) and (KCl + YbCl3KCN: polycrystalline filmsElisabete Aparecida Andrello Rubo 06 June 2000 (has links)
Motivados por trabalhos anteriores que analisaram diferentes comportamentos entre cristais e filmes policristalinos, relacionados com a cristalinidade e a concentração de impurezas, neste trabalho investigamos métodos de obtenção e processamento de filmes de haletos alcalinos dopados. Durante este trabalho foi montado um sistema de evaporação que disponibilizou a utilização de duas fontes de evaporação para a produção de amostras: resistiva e via feixe de elétrons. Apresentamos uma comparação entre resultados de caracterizações dos filmes produzidos e de monocristais existentes na literatura. A fim de se obter filmes dopados com impurezas mono e divalente e, também, duplamente dopados, alguns métodos alternativos de processamento foram investigados. A partir da comparação entre os sistemas KCl:(In +, Tl+ e Cu+) determinamos a dependência da cristalinidade em função do tamanho do íon dopante. O efeito da temperatura do substrato durante a evaporação foi investigado para o sistema KCl:Tl+, e comparado com resultados obtidos em filmes submetidos a tratamentos térmicos. Para a obtenção de filmes do sistema KCl:Yb2+:CN-, a preparação dos materiais precursores é um aspecto muito importante a ser considerado, a fim de se reproduzir nos filmes propriedades similares às dos monocristais. Nesse sentido, para evaporação foram utilizados o próprio cristal e pastilhas dos sais precursores obtidas a partir de técnicas de processamento cerâmico. A caracterização óptica dos filmes foi feita através de espectroscopia de absorção óptica e luminescência. A morfologia foi observada através de microscopia eletrônica de varredura e de força atômica, e a estrutura determinada por técnica de difração de raios X / The present work has been motivated by previous research on doped alkali halides films, that had been compared with single crystals, yielding different features, wich were related to crystallinity and impurity concentration. Preparation and processing techniques of doped alkali halides polycrystalline films have been investigated in this work. Two different evaporation sources have been used for samples production: resistive and via electron beam gun. Main results presented here are used to compare single crystals and films. In order to prepare single and double doped films, we have also tried several processing methods. From investigation of KCl:Tl+ system we have determined crystallinity dependency with impurity ion size. The KCl:Tl+ system has been used to verify the effect of substract temperature during evaporation. Results have been compared with films submited to thermal annealing. To obtain double doped KCI:Yb2+ :CN- films, we were very careful with preparation of precursor materials, since we intended to reproduce single crystals physical properties. Then, we have used single crystal itself for evaporation, besides pressed power pieces from precursor salts, obtained from ceramics processing technique. Optical absorption and photoluminescence have been carried out to perform optical characterization of evaporated films. Morphology has been observed by atomic force microscopy and scanning electron microscopy, and film structure has been observed by X-ray diffraction technique
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Espectroscopia óptica de aglomerados Yb2+/CN- em haletos de potássio / Optical spectroscopy of Yb<sup<2+/CN- in potassium halidesCastro, Antonio Carlos de 09 August 1999 (has links)
Estudamos as propriedades de absorção e emissão de aglomerados Yb2+/CN- em haletos de potássio (KCl, KBr e KI) e estamos propondo um modelo para a estrutura geométrica do aglomerado. Neste modelo o itérbio divalente e o íon cianeto substituem um cátion e um ânion vizinhos, respectivamente, com o eixo que une os dois íons na direção . O acoplamento entre os dois impede o movimento rotacional do cianeto, mesmo à temperatura ambiente, como pode ser comprovado pela presença de linhas estreitas no espectro de absorção infravermelha. Os espectros de absorção visível e ultravioleta são compatíveis com as transições 4鴖→ 4鴕 5d do itérbio em simetria C4v. A absorção vibracional indica a presença não intencional de OCN- que pode formar aglomerados com os íons cianeto. À temperatura do nitrogênio líquido, observa-se a influência do itérbio sobre os estados rotacionais do cianeto, uma indicação da interação entre centros vizinhos. A excitação sobre as bandas de absorção ultravioleta e visível produz intensa emissão em que podem ser identificadas três regiões (450→500 nm, 500→600 nm e acima de 600 nm) com comportamentos distintos quanto à variação da temperatura e excitação. Os tempos de vida variam de 50µs à temperatura ambiente até 20 ms à temperatura do hélio líquido. Simultaneamente à emissão visível, observa-se a emissão vibracional-rotacional dos íons cianeto, com indicações de transferência de energia entre os íons cianeto acoplados ao itérbio e os isolados / We have studied the absorption and emission properties of the Yb2+/CN- in potassium halides (KCl, KBr and KI) and it was proposed a structural model for this system. In this model the divalent ytterbium and the cyanide ion substitute a neighboured cation and an anion along a direction. The rotational motion of the cyanide ion is constrained by the coupling with the ytterbium, which is by the presence of narrow lines in the infrared absorption spectra, even at room temperature. The UV and visible absorption spectra are compatibles with the 4鴖→ 4鴕 5d ytterbium transitions under C4v symmetry. The vibrational absorption reveals the unintentional presence of OCN- that can form clusters with cyanide ions. The influence of the ytterbium over the rotational states of cyanide can be observed at liquid nitrogen temperature, revealing the interaction between both impurities. The optical excitation if the absorption bands shows a broad and strong emission in three regions (450→500 nm, 500→600 nm and above 600 nm) with different behaviors under temperature and excitation pump changes. Lifetimes between µs at room temperature and 20 ms at liquid heliurn temperature can be observed. Simultaneously to the visible emission, it was observed the vibrational-rotational emission of CN- ions with evidences of energy transfer between coupled Yb<sup<2+/CN- pairs and isolated CN- ions
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Síntese e análise estrutural de haletos de organilcalcogênios ( Se e Te ) com estados de oxidação mistos / Synthesis and structural analysis of organochalcogen halides ( Se and Te )with mixed oxidation statesCasagrande, Gleison Antonio 22 March 2007 (has links)
This work describes the synthesis and structural analysis of new organochalcogen halides with mixed oxidation states in the same molecule. Studies in the solid state by X-ray diffraction reveal a general tendency to associate the molecular entities via secondary bonds of the type E···X and X···X ( E = Se, Te; X = Br, I), to form different architectures, such as dimeric and supramolecular arrays. Studies in solution by 77Se and 125Te RMN spectroscopy reveal that the synthesized compounds present different behavior in solution than in the solid state. There is a general tendency for the cleavage of the secondary bonds present in the solid state with the formation of a dynamic equilibrium between the different species in solution. / Este trabalho descreve a síntese e a análise estrutural de novos haletos de organilcalcogênios (Se e Te) com estados de oxidação mistos na mesma molécula. Estudos no estado sólido, assistidos pela difração de raios-X revelam como resultado, uma tendência geral que as entidades presentes na rede cristalina têm em se associar através de ligações secundárias do tipo E···X e X···X ( E = Se, Te; X = Br, I) formando com isto, diversificadas arquiteturas, como por exemplo dímeros e estruturas supramoleculares. Estudos em solução assistidos pela espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear envolvendo, sobretudo os núcleos de 77Se e 125Te revelaram que os compostos sintetizados apresentam comportamento distinto daquele apresentado no estado sólido, podendo-se observar como tendência geral a cisão das ligações secundárias presentes no estado sólido com a formação de equilíbrios dinâmicos envolvendo novas espécies em solução.
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Espectroscopia óptica de aglomerados Yb2+/CN- em haletos de potássio / Optical spectroscopy of Yb<sup<2+/CN- in potassium halidesAntonio Carlos de Castro 09 August 1999 (has links)
Estudamos as propriedades de absorção e emissão de aglomerados Yb2+/CN- em haletos de potássio (KCl, KBr e KI) e estamos propondo um modelo para a estrutura geométrica do aglomerado. Neste modelo o itérbio divalente e o íon cianeto substituem um cátion e um ânion vizinhos, respectivamente, com o eixo que une os dois íons na direção . O acoplamento entre os dois impede o movimento rotacional do cianeto, mesmo à temperatura ambiente, como pode ser comprovado pela presença de linhas estreitas no espectro de absorção infravermelha. Os espectros de absorção visível e ultravioleta são compatíveis com as transições 4鴖→ 4鴕 5d do itérbio em simetria C4v. A absorção vibracional indica a presença não intencional de OCN- que pode formar aglomerados com os íons cianeto. À temperatura do nitrogênio líquido, observa-se a influência do itérbio sobre os estados rotacionais do cianeto, uma indicação da interação entre centros vizinhos. A excitação sobre as bandas de absorção ultravioleta e visível produz intensa emissão em que podem ser identificadas três regiões (450→500 nm, 500→600 nm e acima de 600 nm) com comportamentos distintos quanto à variação da temperatura e excitação. Os tempos de vida variam de 50µs à temperatura ambiente até 20 ms à temperatura do hélio líquido. Simultaneamente à emissão visível, observa-se a emissão vibracional-rotacional dos íons cianeto, com indicações de transferência de energia entre os íons cianeto acoplados ao itérbio e os isolados / We have studied the absorption and emission properties of the Yb2+/CN- in potassium halides (KCl, KBr and KI) and it was proposed a structural model for this system. In this model the divalent ytterbium and the cyanide ion substitute a neighboured cation and an anion along a direction. The rotational motion of the cyanide ion is constrained by the coupling with the ytterbium, which is by the presence of narrow lines in the infrared absorption spectra, even at room temperature. The UV and visible absorption spectra are compatibles with the 4鴖→ 4鴕 5d ytterbium transitions under C4v symmetry. The vibrational absorption reveals the unintentional presence of OCN- that can form clusters with cyanide ions. The influence of the ytterbium over the rotational states of cyanide can be observed at liquid nitrogen temperature, revealing the interaction between both impurities. The optical excitation if the absorption bands shows a broad and strong emission in three regions (450→500 nm, 500→600 nm and above 600 nm) with different behaviors under temperature and excitation pump changes. Lifetimes between µs at room temperature and 20 ms at liquid heliurn temperature can be observed. Simultaneously to the visible emission, it was observed the vibrational-rotational emission of CN- ions with evidences of energy transfer between coupled Yb<sup<2+/CN- pairs and isolated CN- ions
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Síntese, caracterização e estudo da química de coordenação de novos compostos contendo Índio e Telúrio / Synthesis, characterization and study of the coordination chemistry of new compounds containing Indium and TelluriumMello, Melina de Azevedo 29 July 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work we describe the synthesis and characterization of the first indium
and tellurium compounds in which tellurium shows metallic behavior towards indium.
We have studied the coordination chemistry of indium and tellurium, in different
oxidation states and in the presence of different ligands, in order to understand the
interactions that occur between these species.
Indium(III) halides - InX3 (X = Cl, Br) react with phenyltellurium(IV) trihalides -
PhTeX3 (X = Cl, Br) and hard ligands such as OPPh3, 1,10-phenantroline and DMSO,
to yield [InX2(OPPh3)4]+[PhTeX4]- (X = Br, 1; X = Cl, 2), [InBr2(1,10-phen)2]+[PhTeBr4]-
(3) and [InBr2(DMSO)4]+[PhTeBr4]- (4). Differently, with soft ligands such as thioureas,
the reduction reaction of Te(IV) to Te(II) is favored. When PhTeX3 is substituted by
TeCl4 the Lewis acid character of In(III) prevails over the hard/soft relation between In
and Te. This leads to the formation of a compound containing only In,
[InCl2(OPPh3)4]+[InCl4]- (5). No reaction is observed between InX3 and Te(II) species
with hard or soft ligands. The compound [InI2(DPPMO2)2]+[InI4]- (6) (DPPMO2 =
bis(diphenylphosphine)methane dioxide), obtained from the reaction between InI3
and PhTeI phenyltellurium(II) iodide indicates that reaction between In(III) and
Te(II) does not occur due to once more prevails the Lewis acid character of In(III)
over the hard/soft relation between In and Te. / Neste trabalho estão descritas a síntese e a caracterização dos primeiros
compostos envolvendo índio e telúrio nos quais o telúrio apresenta comportamento
metálico frente ao índio. Foi desenvolvido um estudo da química de coordenação
entre os elementos índio e telúrio em diferentes estados de oxidação, na presença
de diferentes ligantes, com o intuito de compreender as interações que ocorrem
entre esses elementos.
Haletos de índio(III) InX3 (X = Cl, Br) reagem com haletos de
feniltelúrio(IV) PhTeX3 (X = Cl, Br) na presença de ligantes duros como OPPh3,
1,10-fenantrolina e DMSO para gerar os compostos [InX2(OPPh3)4]+[PhTeX4]- (X =
Br, 1; Cl, 2), [InBr2(1,10-phen)2]+[PhTeBr4]- (3) e [InBr2(DMSO)4]+[PhTeBr4]- (4).
Porém, com ligantes macios como tiouréias, a reação de redução do Te(IV) para
Te(II) é preferencial. Quando se substitui o PhTeX3 por TeCl4, prevalece o caráter
ácido de Lewis do In(III) sobre a relação duro/macio entre In e Te, levando a
formação do composto contendo apenas In, [InCl2(OPPh3)4]+[InCl4]- (5). Não é
observada reação entre InX3 e espécies de Te(II) com ligantes duros ou macios. O
composto [InI2(DPPMO2)2]+[InI4]- (6) (DPPMO2 = Bis(difenilfosfina)metanodióxido),
obtido da reação entre InI3 e PhTeI iodeto de feniltelúrio(II) leva a crer que In(III)
e Te(II) não reagem entre si pois novamente prevalece o caráter ácido de Lewis do
In(III) sobre a relação duro/macio entre In e Te.
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Síntese e caracterização estrutural de novos haletos de telúrio e organiltelúrio(IV) com bromo e cloro / Synthesis and Structural Characterization of Tellurium and Organiltellurium (IV) Halides with bromine and chlorine.Pereira, Cesar Bicca 18 September 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work describes the synthesis and characterization of new tellurium and organiltellurium
(IV) halides, whereas the halogens chlorine and bromine were used. Despite being less stable
than the analogous iodine, these halides were successfully stabilized by bulky groups and
secondary bonds. The structural characterization in the solid state was carried out by X-ray
diffractometry, which showed the presence of inter and intramolecular bonds. / Este trabalho descreve a síntese e a caracterização de novos haletos de telúrio e organiltelúrio
(IV), sendo os halogênios usados cloro e bromo. Apesar de serem menos estáveis que os
análogos de iodo, estes haletos foram estabilizados através de grupamentos volumosos e de
ligações secundárias. A caracterização estrutural no estado sólido foi feita por difração de
raios-X em monocristal, o que mostrou a presença de ligações inter e intramoleculares.
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Síntese e caracterização estrutural de novos compostos de índio (II) e índio(III) / Sinthesis and structural characterization of new indium(II) and indium(III)compoundsAndrade, Fabiano Molinos de 17 March 2008 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents the synthesis and crystallographical study of indium organometallic compounds series in II and III oxidation states. Br2In(diox)2CH2Br and tetrahedral indium cluster, In4R4 [R = C(SiMe3)3], were adopted as starting materials of this work. We have made two different systematic studies: (a) reaction of Br2In(diox)2CH2Br with dialkylselenides R1SeR2 (R1 = CH3, R2 = CH2Ph; R1 = C2H5, R2 = CH2Ph; R1 = R2 = CH2Ph) and (b) reaction between the tetrahedral indium cluster and different chalcogenide donor ligands, such as PhEEPh (E = S,
Se and Te), ArTeTeAr (Ar = CH3C6H4) and PhEBr (E = Se and Te), and haloforms as well, CHX3 (X = Cl, Br and I). The haloforms were applied as mild halogen donors. Br2In(diox)2CH2Br is obtained by the direct reaction between InBr and
CH2Br2 in 1,4-dioxane. The Br3InCH2Se(CH3)CH2Ph (1), Br3InCH2Se(C2H5)CH2Ph (2) and Br3InCH2Se(CH2Ph)2 (3) derivatives are obtained by the reaction between
Br2In(diox)2CH2Br and their own dialkylselenides. Tetrahedral indium cluster is obtained by the reaction between InBr and C(SiMe3)3·2THF in equivalent amounts. The new organoindium subhalides, R2In2Cl2 (4), R2In2Br2 (5), R2In2I2 (6), and the new indium(III) dimeric compounds as well, [RIn(SPh)2]2 (7), [RIn(SePh)2]2 (8), [RIn(TePh)2]2 (9) and [RIn(ArPh)2]2 (10), [RIn(Br)SePh]2 (11), [RIn(Br)TePh]2 (12), were obtained by the direct reaction of tetrahedral indium cluster and their respective halide or chalcogenide donors. / Este trabalho apresenta a síntese e o estudo cristalográfico de uma série de compostos organometálicos de índio nos estados de oxidação II e III. Os materiais de partida utilizados neste trabalho foram o Br2In(diox)2CH2Br e o cluster
tetraédrico de índio, In4R4 [R = C(SiMe3)3]. Realizou-se dois tipos de estudos sistemáticos: (a) reação de Br2In(diox)2CH2Br com dialquilselenetos R1SeR2 (R1 = CH3, R2 = CH2Ph; R1 = C2H5, R2 = CH2Ph; R1 = R2 = CH2Ph) e (b) reação do
cluster de índio com diferentes ligantes contendo calcogênios, como PhEEPh (E = S, Se e Te), ArTeTeAr (Ar = CH3C6H4) e PhEBr (E = Se e Te) e com halofórmios, CHX3 (X = Cl, Br e I). Os halofórmios foram utilizados como doadores de
halogênio moderados. Br2In(diox)2CH2Br é obtido através da reação entre InBr e CH2Br2 em 1,4-dioxano. Os derivados Br3InCH2Se(CH3)CH2Ph (1), Br3InCH2Se(C2H5)CH2Ph (2) e Br3InCH2Se(CH2Ph)2 (3) são obtidos através da reação entre Br2In(diox)2CH2Br e seus respectivos dialquilselenetos. O cluster tetraédrico de índio é obtido a partir da reação de InBr e C(SiMe3)3·2THF em quantidades equivalentes. Os novos derivados de halogênio, R2In2Cl2 (4), R2In2Br2 (5), R2In2I2 (6), e os novos compostos diméricos de índio(III), [RIn(SPh)2]2 (7), [RIn(SePh)2]2 (8), [RIn(TePh)2]2 (9) e [RIn(ArPh)2]2 (10), [RIn(Br)SePh]2 (11), [RIn(Br)TePh]2 (12), foram obtidos através da reação direta do cluster de índio com seus respectivos doadores de halogênio ou calcogênio.
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Síntese e caracterização estrutural de polialetos e compostos zwitteriônicos derivados de diteluretos de diarila / Sinthesys and caracterization of polyalides and zwitterionic compounds starting from diaryl ditelluridesSilva, Felipe Dornelles da 22 June 2016 (has links)
The present work describes the synthesis and structural elucidation of ten new tellurium halide starting from diaryl ditellurides (aryl group = 2-piridine or N,N-dimethylbenzilamine). The compounds and starting material had their structures elucidated with monocrystal X ray diffraction and as an additional analysis another technique was used like infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, 1H and 125Te Nuclear Magnetic Resonance and elemental analysis. Different methodologies were used to get tellurium II and tellurium IV compounds due the tellurium atom versatility which it behaved like neutral molecules and zwitterionic molecules (molecules that have an internal positive and negative charge). The compounds showed Te∙∙∙X secondary bonds or Te∙∙∙X and X∙∙∙X interactions (X = halogen atom) due to lone electron pair around the tellurium atom localization and to the tellurium-halogen affinity. In the solid state, these bonds make the compounds show a supramolecular arrangements which can be a pseudo-dimeric or pseudo-polymeric and it depends of the halogen atom attached to the tellurium atom. / O presente trabalho apresenta a síntese e caracterização estrutural de dez haletos de telúrio inéditos derivados de diteluretos de diarila (onde o grupamento arila pode ser a 2-piridina ou a N,N-dimetilbenzilamina). Os compostos tiveram sua estrutura elucidada por difração de raios X em monocristal assim como por espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia Raman, espectroscopia por ressonância magnética nuclear de 1H, 125Te e análise elementar. Devido à versatilidade do átomo de telúrio em alterar seu número de coordenação e oxidação, utilizou-se diferentes metodologias para obter compostos com o átomo de telúrio possuindo número de oxidação II e IV, os quais comportaram-se como moléculas neutras ou moléculas zwitteriônicas (moléculas que possuem internamente uma carga positiva e uma carga negativa). Em virtude da localização dos pares de elétrons não ligantes ao redor do átomo de telúrio e da afinidade do átomo com os elementos do grupo 17 da tabela periódica, os compostos apresentaram ligações secundárias Te∙∙∙X ou interações Te∙∙∙X e X∙∙∙X (onde X é um átomo de halogênio) e estas, fazem com que os compostos, no estado sólido, apresentem um arranjo estrutural supramolecular cujo comportamento pode ser de um pseudo-dímero ou pseudo-polímero dependendo do átomo de halogênio ligado ao átomo de telúrio.
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Síntese, Reatividade e Caracterização Estrutural de Haletos de Telúrio e Ariltelurenila com Estados de Oxidação Incomuns ou Mistos. / Synthesis, Reactivity and Structural Characterization of Tellurium and Aryltellurenyl Halides with Unusual or Mixed Oxidation States.Faoro, Eliandro 24 March 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents a study related to the halogenation of diarylditellurides (RTe)2
in order to obtain tellurium and aryltellurenyl halides with unusual or mixed oxidation
states. Although regarded as essentially unstable, the aryltellurenyl monohalides (RTeX)
were generated in situ and captured from the reaction milieu in many ways, forming
stable adducts or intermediates for the synthesis of new tellurium derivatives.
Overall, the twenty-one compounds presented in this paper can be summarized
into five distinct classes: {(Q+)n[RTeI2]−(I3)−
n-1}; {(RTeI3)(RTeI)n, n = 1,2};
{R2Te-Te(I)R}; {RTe Te(X2)R, X = Cl, Br and I} and {(Q+)2[Te2I10]2−}. The
determining factor for the formation of the first four classes is the nature of the organic
group (R) of the starting ditelluride. However, all of these compounds are subjected to
decomposition, inasmuch the bond C Te has the lowest energy among the carbon
chalcogen bonds, and this feature also contributes to the formation of the fifth class, the
tellurium halides {(Q+)2[Te2I10]2−}.
Structurally, these compounds were characterized by single crystal x-ray
diffraction, which showed the presence of intra- or intermolecular secondary bonds
Te···Te, Te···O, Te···X, X···X (X = halogen), interactions Te···p aryl, beyond hydrogen
bonds N H···X, responsible for the organization of supramolecular assemblies in the
solid state. / Este trabalho apresenta um estudo relacionado à halogenação de diarilditeluretos
(RTe)2 com o propósito de obter haletos de telúrio e ariltelurenila com estados de
oxidação incomuns ou mistos. Apesar de considerados essencialmente instáveis, os
mono-haletos de ariltelurenila (RTeX) foram gerados in situ e capturados do meio
reacional de diversas maneiras, formando desde adutos estáveis até intermediários para a
síntese de novos derivados de telúrio.
De maneira geral, os 21 compostos apresentados neste trabalho podem ser
resumidos em cinco classes distintas: {(Q+)n[RTeI2]−(I3)−
n-1}; {(RTeI3)(RTeI)n, n = 1,2};
{R2Te Te(I)R}, {RTe Te(X2)R, X = Cl, Br e I} e {(Q+)2[Te2I10]2−}. O fator determinante
para a formação das quatro primeiras classes é a natureza do grupamento orgânico (R) do
ditelureto de partida. Entretanto, todas estão sujeitas a reações de decomposição, visto
que a ligação C Te possui a menor energia dentre as ligações carbono calcogênio, o que
leva à formação da quinta classe, os haletos de telúrio {(Q+)2[Te2I10]2−}.
Estruturalmente esses compostos foram caracterizados por difração de raios X em
monocristal, o que demonstrou a presença de ligações secundárias intra- ou
intermoleculares Te···Te, Te···O, Te···X, X···X (X = halogênio), interações Te···areno-p,
além de ligações de hidrogênio N H···X, responsáveis pela organização das estruturas
supramoleculares no estado sólido.
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Investigação de sistemas moleculares contendo berílio: caracterização espectroscópica e termoquímica / Investigation of molecular systems containing beryllium: spectroscopic and thermochemical characterizationLima, José Carlos Barreto de 28 November 2014 (has links)
Este trabalho teve como foco principal a caracterização espectroscópica dos haletos de berílio, BeCl, BeBr e BeI. O conhecimento acerca dessas espécies foi ampliado significativamente através do cálculo de parâmetros de difícil caracterização experimental. Como os poucos trabalhos experimentais realizados para esses haletos apresentam resultados inconclusivos para a transição C 2Σ+ - X 2Σ+, através do cálculo acurado de probabilidades de transição foi possível oferecer uma nova interpretação para os dados existentes, apresentando inclusive resultados para as outras transições eletrônicas até o presente desconhecidas. Cálculos utilizando o método de Interação de Configurações Multirreferencial (MRCI) com um conjunto de funções de base consistentes na correlação de qualidade quintupla-zeta foram utilizados para se obter as curvas de energia potencial associadas ao primeiro e segundo canais de dissociação para os estados dubleto e quarteto dessas espécies. Parâmetros espectroscópicos como as constantes vibracionais we, wexe, a constante rotacional Be e a distância de equilíbrio foram determinados para os estados de mais baixa energia. Além disso, foram calculadas a energia de excitação (Te) e a energia de dissociação (De) com e sem a inclusão de efeitos spin-órbita. Os resultados obtidos expandiram significativamente nosso conhecimento sobre os estados eletrônicos dessa espécies. Para os estados já investigados experimentalmente, houve boa coerência entre os parâmetros calculados e experimentais. As diferenças de energia entre os dois canais no limite de dissociação para as moléculas BeCl, BeBr e BeI obtidas neste trabalho foram, respectivamente: 21835, 21889 e 21998 cm-1, em concordância com o respectivo resultado experimental das três espécies (21980 cm-1). A determinação teórica da energia de dissociação D0 foi bastante satisfatória. Obtivemos 92,24; 72,77 e 51,75 kcal·mol-1, respectivamente, para as moléculas BeCl, BeBr e BeI incluindo os efeitos spin-órbita, comparados a 91,78, 71 e 57 kcal·mol-1. Para uma análise mais completa das curvas de energia potencial, elas também foram obtidas considerando-se os efeitos relativísticos. A constante de acoplamento spin-órbita calculada na região de equilíbrio de cada uma das moléculas BeCl, BeBr e BeI foi, respectivamente: 41, 207 e 324 cm-1, em boa concordância com os resultados experimentais: 52,8, 198 e 361,1 cm-1, respectivamente. A separação spin-órbita no limite de dissociação calculada foi de 823, 3446 e 6975 cm-1 (BeCl, BeBr e BeI), também coerentes com resultados experimentais: 882, 3685,24 e 7603,15 cm-1, respectivamente. Foi ainda realizada uma análise detalhada sobre os canais de dissociação das moléculas HBeP e BePH. A construção de um diagrama de energias relativas permitiu obter um conjunto de dados importantes a respeito de todos os possíveis canais de dissociação. Em particular é mostrado a estabilidade relativa e a energia no limite de dissociação. Para a energia no limite de dissociação obtivemos resultados consistentes com os valores experimentais. Nossos cálculos para os três primeiros canais de dissociação HBeP = H + Be resultaram nos seguintes valores: H (2Sg) + Be (X 4Σ+), 0 cm-1; H (2Sg) + Be (a 2π), 426 cm-1 (exp. 502 cm-1); H (2Sg) + Be (b 2Σ-), 1896 cm-1 (exp. 1976 cm-1). Por fim, pela primeira vez na literatura, o calor de formação e de atomização foram calculados para estas espécies. Para os isômeros HBeP e BePH, a energia de atomização a 298,15 K calculada foi de 119,02 kcal·mol-1 e 107,40 kcal·mol-1, respectivamente; para o calor de formação a 298,15 K, obtivemos 86,14 e 97,76 kcal·mol-1 para as espécies HBeP e BePH, respectivamente. / This work has mainly focused on the spectroscopic characterization of the beryllium halides, BeCl, BeBr and BeI. Knowledge about these species was substantially increased through the calculation of parameters that are difficult to access in an experimental characterization. As the few experimental works carried out for these halides presented inconclusive results for the C 2Σ+ - X2Σ+ transition, we carried out accurate calculations of transition probabilities, thus offering a new interpretation about the existing data, including also results for other electronic transitions as yet unknown. Calculations using the method Multireference Configuration Interaction (MRCI) along with correlation-consistent basis set functions of quintuple-zeta quality were used to obtain the potential energy curves associated with the first and second dissociation channels for the doublet and quartet states of these species. Spectroscopic parameters such as vibrational constants We, WeXe, the rotational constant Be and the equilibrium distance were determined for the low-lying states. Furthermore, we also calculated the excitation energy (Te) and the dissociation energy (De) with and without the inclusion of spin-orbit effects. The obtained results significantly expanded our knowledge about the electronic states of this species. For states already investigated experimentally, there was good consistency between the calculated and the experimental parameters. The energy differences between the two channels in the dissociation limit for BeCI, BeBr and Bel molecules obtained in this work were: 21835, 21889 and 21998 cm-1, in agreement with the corresponding experimental results of the three species (21 980 cm-1). The theoretical determination of the dissociation energy D0 was very satisfactory. We obtained 92.24, 72.77, and 51.75 kcal·mol-1, respectively, for the BeCl, BeBr and BeI molecules including spin-orbit effects, compared to 91.78, 71 and 57 kcal . mol-1. For a more complete analysis of the potential energy curves, they also were obtained considering relativistic effects. The calculated spin-orbit coupling constants in the equilibrium region of BeCl, BeBr and BeI molecules were respectively 41, 207 and 324 cm-1, in good agreement with the experimental results: 52.8, 198, and 361.1 cm-1, respectively. The calculated spin-orbit splitting in the dissociation limit was 823, 3446 and 6975 cm-1 (BeCl, BeBr and BeI) also consistent with the experimental results: 882, 3685.24 and 7603.15 cm-1, respectively. Additionally, a detailed analysis of the dissociation channels of HBeP and BePH molecules was performed. The construction of a relative energies diagram allowed us to derive a set of important data for all the possible dissociation channels. In particular, it is shown the relative stability and the energy in the dissociation limit. For the energy in the dissociation limit, we obtained results consistent with the experimental values. Our calculations for the first three dissociation channels HBeP = H + Be resulted in the following values: H (2Sg) + Be (X 4Σ+), 0 cm-1; H (2Sg) + Be (a 2π), 426 cm-1 (exp. 502 cm-1); H (2Sg) + Be (b 2Σ-), 1896 cm-1 (exp. 1976 cm-1). Finally, for the first time in the literature, the heat of formation and the atomization energy were calculated for these species. For the HBeP and BePH isomers, the atomization energy calculated at 298.15 K was 119.02 and 107.40 kcal . mol-1, respectively; for the heat of formation at 298.15 K, we obtained 86.14 and 97.76 kcal· mol-1 for HBeP and BePH species, respectively.
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