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Previous issue date: 2009 / Grandezas equivalentes e independentes são introduzidas no contexto de ligações
químicas, espectroscopia fotoeletrônica e vibrações moleculares. Em especial,
orbitais (híbridos) de valência são tais grandezas e sua utilização na descrição das
ligações químicas e estrutura das moléculas é muito ampla. Por exemplo, as
interações entre os orbitais atômicos híbridos sp3 do átomo carbono com quatro
orbitais atômicos 1s dos átomos hidrogênio descrevem muito bem as propriedades
do metano; a saber, as ligações equivalentes C H, no metano, apontam para os
vértices de um tetraedro. No entanto, esta descrição é insuficiente para descrever o
espectro fotoeletrônico do CH4, que apresenta dois picos na região de valência, e
não apenas um como seria previsto por quatro ligações C H equivalentes e
independentes. Estas discrepâncias não se restringem aos tratamentos quânticos.
Na verdade, moléculas simétricas (água, amônia, metano, etc.) apresentam ligações
equivalentes que podem ser representadas pelos osciladores equivalentes ao
descrever os movimentos vibracionais clássicos. Os dois osciladores equivalentes
predizem um pico (duplamente degenerado), por exemplo, no espectro vibracional
da água, relacionados com o estiramento O H. Isto está também em contradição
com a observação experimental e é devido ao fato de que os osciladores O H
equivalentes não são independentes. Do mesmo modo, as ligações equivalentes
C H do metano também interagem entre si. Os problemas causados pela utilização
desses dois conceitos: equivalentes e independentes são resolvidos, permitindo que
as ligações equivalentes ou os osciladores equivalentes interajam, através da teoria
de perturbação para estados degenerados. Esse tratamento fornece explicações
qualitativas simples para as características observadas nos espectros (fotoeletrônico
e vibracional) de várias moléculas. Além disso, um modelo semi-quantitativo para
descrever os espectros fotoeletrônicos é obtido usando-se as interações entre os
pares de elétrons responsáveis pelas ligações químicas. Como resultado, obteve-se
conexões entre as teorias de ligação de valência e do orbital molecular, bem como
uma aplicação quantitativa da Teoria da Repulsão entre Pares de Elétrons da
Camada de Valência (VSEPR). Além disso, esta dissertação apresenta diversos
experimentos computacionais para a introdução desses conceitos em salas de aula,
e seu texto é escrito visando a sua utilização por professores não especializados,
educadores e estudantes
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/8153 |
| Date | 31 January 2009 |
| Creators | Serbim Uchôa Neto, Lódino |
| Contributors | Luiz Longo, Ricardo |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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