Efeito do solvente aquoso sobre os parâmetros geométricos do íon tripolifosfato e do tripolifosfato de sódio usando dinâmica molecular de Car-parrinello

• Autor(a) principal: Siqueira, Tayane Honorato
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações da UEG
• Texto Completo: http://www.bdtd.ueg.br/tede/handle/tede/268
• topic: Íon tripolifosfato; Tripolifosfato de sódio; Car-Parrinello; Solvatação aquosa; Sodium tripolyphosphate; Ion tripolyphosphate; Car-Parrinello; Aqueous solvation; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; QUIMICA::FISICO-QUIMICA

O Tripolifosfato de sódio (STP) é um sal do ânion pentavalente (P3O105-), caracteriza-se estruturalmente pelo encadeamento de ligações P−O−P−O−P e pela fórmula molecular Na5P3O10. O estudo do íon STP e do STP em solução constitui uma valiosa informação, dada à importância destes compostos fosfatados nos processos bioquímicos, no seqüestro de cátions metálicos, da capacidade de formarem complexos e na versatilidade de formação de polímeros orgânicos e inorgânicos. Aqui, investigou-se o efeito do solvente aquoso sobre os parâmetros geométricos do íon STP e STP utilizando a Dinâmica Molecular de Car-Parrinello (DMCP), as funções de onda foram expandidas em termos de ondas planas e pseudopotencias ultrasoft de Vanderbilt de norma não conservada com energia de corte de 25 Ry e energia de corte de 200 Ry para a expansão da densidade de carga, a temperatura dos sistemas iônico e eletrônico foram controladas em torno de 300 (K) pelo termostato de Nosé-Hoover. A DMCP revela que o processo de solvatação aquosa tem influência sobre os comprimentos de ligação, e ângulos interatômicos e diedrais de ambas estruturas. Observou-se que a água interage fortemente com estes compostos fosfatados por meio de ligações de hidrogênio, alterando suas propriedades físico-químicas. A presença do efeito de ressonância e repulsão eletrostática intramolecular confere a estes compostos instabilidade termodinâmica, entretanto, observa-se que a carga negativa sobre o grupo fosfato repele eventual ataque nucleófilico pela água e dificulta a hidrólise, conferindo-lhes uma grande estabilidade cinética em solução aquosa. Verificou-se também que a presença do metal Na+ confere ao STP uma maior tendência à hidratação em relação ao seu íon tripolifosfato. Embora o tempo de simulação da DMCP tenha sido relativamente curto em fase aquosa, o presente método foi eficaz na tradução dos fenômenos moleculares que ocorrem em solução, visto que foi possível verificar a ocorrência de reações químicas, transferência de prótons e a existência de fortes interações do tipo ligação de hidrogênio do tipo permanente.