Efeitos isotópicos quânticos na reação H+Li2 e análise de funções de partição dos metalocenos : ferroceno, rutenoceno e osmoceno

Abstract

A reação H+Li2 desempenha um papel muito importante na investigação de fenômenos de quimissorção em metais e aglomerados mistos de metais com outros elementos. Este fato tem despertado um grande interesse da comunidade científica em conhecer com detalhes a reação H+Li2 e suas variantes isotópicas. Na primeira parte desta tese é apresentado um estudo detalhado sobre os efeitos quânticos e isotópicos na reação H+Li2→LiH+Li, quando o hidrogênio é substituído por muônio, deutério e trítio. Para verificar esses efeitos, foi aplicado uma acurada aproximação de espalhamento independente do tempo para determinar as propriedades dinâmicas, tais como probabilidades de estado a estado em função da energia do átomo reagente, distribuição energética do produto e a contribuição da excitação ro-vibracional sobre as probabilidades da reação. A partir dos resultados obtidos, foi possível observar um aumento significativo na promoção da reação H+Li2 quando o hidrogênio é substituído pelo trítio. Este fato mostra a importância da substituição isotópica na formação e quebra das ligações químicas nos sistemas reativos. A segunda parte desta tese está relacionada } à análise da função de partição de três metalocenos do grupo metálico: ferroceno, rutenoceno e osmoceno. Apesar de ser pouco utilizados industrialmente, os derivados de tais metalocenos são bons catalisadores e apresentam interessantes propriedades na área farmacêutica. Utiliza-se os métodos variacional e de Chebyshev de propagação do tempo imaginário para determinar as funções de partição rotacional impedida destes complexos. A transição de um regime semi-rígido de um rotor impedido para o regime livre de um rotor livre é demonstrado. Por fim, mostra-se a contribuição do tratamento da rotação impedida no cálculo da função de partição, possibilitando aos estudos futuros determinar propriedades dinâmicas e reativas (taxa de reação e seção de choque, por exemplo), além de determinar melhor descrição da termodinâmica dos metalocenos.