Reunião Regional da SBPC no Recôncavo da Bahia

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 3. Física Atômica e Molecular

ESTUDO DO PROCESSO DE INVERSÃO ESPACIAL EM MOLÉCULAS TETRA-ATÔMICAS

Robenilson Ferreira dos Santos 1 Mirco Ragni 2 Ana Carla Peixoto Bitencourt 1

1. Universidade Federal do Recôncavo da Bahia 2. Universidade Federal da Bahia

INTRODUÇÃO:

O tratamento quantum-mecânico de processos moleculares constitue uma parte importante na compreensão dos fenômenos atômicos e moleculares básicos. O objetivo deste trabalho é fornecer informações sobre o processo de mudança de quiralidade em moléculas tetra-atômicas protótipos. Este tema é importante para avanços na compreensão da homoquiralidade da vida. O trabalho visou a descrição do processo de inversão espacial em sistemas moleculares piramidais, como AB3, e as moléculas estudadas foram NH3, H3O+, CH3+, CH3-, CH3•. O modo de inversão de configuração corresponde ao movimento de grande amplitude destas moléculas. Para baixas energias a inversão de configuração conserva a simetria C3V, pois os modos internos associados aos outros graus de liberdade são mais energéticos.

METODOLOGIA:

Os vetores de Radau-Smith foram usados aqui com uma particular parametrização hiperesférica, pois permitem uma boa representação dos modos de vibração das moléculas piramidais. Este sistema de coordenadas apresenta propriedades que simplificam o operador energia cinética e, portanto, o cálculo da dinâmica dos núcleos. Os cálculos da estrutura molecular, dos modos normais de vibração e das curvas de energia potencial foram realizados usando a Teoria do Funcional de Densidade e o método Coupled Cluster, usando os programas Gamess e Gaussian. Curvas de energia potencial da literatura também foram utilizadas. Os níveis de energia foram calculados resolvendo a equação de Schrödinger do modo de inversão de configuração, usando o algoritimo de hiperquantização.

RESULTADOS:

Outro aspecto deste trabalho é o estudo das rotações externas das moléculas AB3 usando a aproximação do rotor rígido simétrico. Neste caso, foram cálculados os valores esperados dos momentos de inércia para NH3 e as constantes rotacionais para NH3, H3O+, CH3+, CH3-, CH3•.

CONCLUSÃO:

Os níveis de energia associados a inversão de configuração espacial e os valores esperados para as constantes rotacionais das moléculas citadas estão em concordância com outros resultados disponíveis na literatura.

Instituição de Fomento: Cnpq

Palavras-chave: Modo de inversão, coordenadas ortogonais e hiperesféricas