Estudo teórico das hidratações dos íons Perclorato, Borohidreto e seus sais de sódio por meio da dinâmica molecular de Car-Parrinello

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Martins, Gabriel Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Goiás; UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares; Brasil; UEG; Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
• Palavras-chave em Português: Car-Parrinello; Perclorato de sódio; Borohidreto de sódio; Sodium perchlorate; Sodium tetrahydroborate; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/232

O método da Dinâmica Molecular de Car-Parrinello com pseudopotenciais de norma não-conservada de Vanderbilt foi usado para estudar os efeitos da hidratação sobre a estabilidade conformacional dos íons perclorato e borohidreto, e dos sais que esses íons formam com o sódio. Os cálculos foram realizados no ensemble canônico, com a temperatura controlada em 298 K por meio da inserção do termostato de Nosé-Hoover. Foram feitas simulações para a dinâmica molecular do NaClO4 e do NaBH4 no vácuo com o objetivo de investigar a coordenação do cátion Na+ com cada ânion que compõem estes sais. Foram construídas 6 caixas cúbicas para as simulações dos sais NaClO4 e NaBH4 no vácuo, para o perclorato e o borohidreto (cada ânion rodeado por 61 moléculas de água) e para os sais NaClO4 e NaBH4 rodeados por 85 moléculas de água cada. Os algoritmos steepest descent e damped descent foram usados na minimização das energias de Kohn-Sham e o algoritmo de Verlet foi usado na integração das equações de movimento. A energia de corte foi fixada em 25 Ry, a massa fictícia em 400 u. a. e as energias dos sistemas iônico e eletrônico foram controladas ao longo das simulações. As análises das propriedades dos solutos em meio aquoso foram feitas usando a função de distribuição radial, do número de coordenação, da variação temporal dos ângulos diedrais e distâncias de ligação, do coeficiente de difusão e do tempo médio de residência. Os resultados dos cálculos mostraram que o solvente modifica os parâmetros geométricos e eletrônicos dos solutos. Estes parâmetros são importantes na investigação das reações químicas entre os íons estudados e reagentes orgânicos e/ou inorgânicos. A metodologia discutida na presente dissertação pode ser aplicada em processos industriais e biotecnológicos.