Aglomerados de moléculas atmosféricas: efeitos da formação de hidrogênio nas propriedades eletrônicas

• Autor(a) principal: Emerson de Souza Gonçalves
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Relatório
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFAM
• Texto Completo: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/3112
• topic: Efeito estufa; Ligação de hidrogênio; Estrutura eletrônica; CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: FÍSICA

Nas últimas decadas, mudança do clima no mundo por causa do fenômeno do aquecimento global e da prostração da camada de ozônio, sem dúvida, está levantando um desafio sério à comunidade científica, bem como à sociedade humana em geral. O equilíbrio da temperatura na atmosfera da Terra é mantido por uma absorção e por uma emissão balanceadas de toda a radiação eletromagnética que alcança a superfície da terra. Nas últimas décadas, como um subproduto do crescimento industrial e econômico rápido de diversos países, a concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera está aumentando gradualmente, e, por sua vez, está gerando aumento da temperatura da superfície global. O dióxido de carbono, metano, hidroflurocarbonos (HFC), Cloroflurocarbonos (CFC) são alguns dos gases de estufa mais conhecidos que estão sendo liberados à atmosfera da terra com volume crescente pelas atividades antropogênicas e industriais. A este respeito, é importante conhecer as características físicas destes gases de efeito estufa a fim avaliar, cientificamente, que propriedades são mais importantes para determinar sua eficiência e como podemos minimizar a capacidade de absorção do calor destas espécies moleculares. Tendo em mente a importância social destes fatos, a respeito dos gases de efeito estufa, pretendemos fazer uma análise detalhada de algumas propriedades elétricas e espectrais de alguns destes gases que incluem o os fluorocarbonos e Clorofluorocarbonos, tais como CH3F, CH2F2, CHF3, CClF3, CCl2F2 e CCl3F, quandos elas formam aglomerados com as mesmas ou com outras moleculas atmosféricas através de formação de ligação de hidrogênio. A ligação do hidrogênio sempre foi um assunto fascinante desde o surgimento do conceito no começo do último século. A constante presença da ligação do hidrogênio em sistemas químicos e biológicos torna-o um dos tópicos mais ativos da pesquisa na ciência contemporânea da química computacional ou da física molecular. Muito já foi aprendido sobre suas propriedades fundamentais da perspectiva experimental e teórica. Entretanto, há muito o que aprender, especialmente a respeito do assunto do efeitos da ligação do hidrogênio na capacidade de absorção de e emissão da radiação das moleculas atmosféricas. Utilizaremos os métodos que incluem correlação eletrônica como Teoria de Perturbação de Muitos Corpos e Funcional de Densidade como implementado no programa computacional da química quântica ab initio, GAUSSIAN 03. Calcularemos as geometrias dos aglomerados moleculares, as energias de ligação, além de diversas propriedades elétricas como o momento de dipolo, o polarizabilidade média, a polarizabilidade da interação e a anisotropia de polarizabilidade para cada um desses sistemas e investigamos a dependência da intensidade total da absorção infravermelha de cada gás de efeito estufa no número de ligações polares e de ligações de hidrogênio. Este estudo pode ajudar a melhor compreender o processo de aquecimento global em nível molecular.