Modelagem Molecular, Parâmetros de Reatividade, Estudos Térmicos, Condutimétricos e Espectroquímicos do Ácido Cítrico Para Utilização na Síntese de Sistemas Metálicos Complexos.
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56083 |
Resumo: | O ácido cítrico é um composto orgânico tricarboxílico com um potencial de promover interações aquosas com íons metálicos, gerando uma possível biodisponibilidade e provável absorção em sítios biológicos com a necessidade desses metais básicos. Além do uso como possível camada tamponante protetora catódica com o propósito de melhorias da eficiência de células solares orgânicas. Neste trabalho realizamos um estudo de modelagem molecular, avaliando os parâmetros moleculares tais como ângulos e distâncias de ligação, potencial coulômbico dos átomos, estereoquímica das moléculas, cálculo dos parâmetros de reatividade, o registro das curvas termogravimétricas, medidas de condutância molar, o registro e análise dos espectros infravermelho e uv- visível, para a obtenção da força do oscilador e momento de dipolo do composto. Através das técnicas utilizadas, foi avaliado a estabilidade térmica e fotoquímica dessa espécie que têm como perspectiva de aplicações como sistemas de transferência de elétrons em dispositivos conversores de luz, em emissores de radiação e em dispositivos conversores de luz em eletricidade. O estudo de modelagem molecular nos indicou que os átomos O(5) e O(1)/O(7) apresentaram uma densidade de carga negativa e parâmetros R apreciáveis, além dos átomos O(3), O(2)/O(6) e O(4). As análises de pH e condutimetria, 3,39 e 211,91 S cm-2 mol-1, respectivamente, demonstraram que mesmo o composto apresentando três dissociações, são observáveis características de um composto 2:1 ou 1:2 bem caracterizado pela condutância medida. O espectro de infravermelho demonstrou picos determinantes na região de 1743 e 1699 cm-1 característica das ligações C=O e do grupo O-H-O em 3493 e 3287 cm-1, e para o espectro UV-Vis uma banda na região entre 948,6 – 999,4 nm, onde a força do oscilador para a essa transição eletrônica foi de 2,4 e 2,2 × 10-5 segundo os métodos de Drago e Figgs, respectivamente, e para o momento de dipolo de transição 0,070 e 0,067 Debye usando o método de Drago e Figgs, respectivamente. |
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Araújo, Lucas da Silva0009-0008-0387-0411https://lattes.cnpq.br/1904497513900837Silva, Ademir Oliveira daJunior, Carlos Neco da SilvaLima, Franciso José2023-12-18T23:46:51Z2023-12-18T23:46:51Z2023-11-23ARAÚJO, Lucas da Silva. MODELAGEM MOLECULAR, PARÂMETROS DE REATIVIDADE, ESTUDOS TÉRMICOS, CONDUTIMÉTRICOS E ESPECTROQUÍMICOS DO ÁCIDO CÍTRICO PARA UTILIZAÇÃO NA SÍNTESE DE SISTEMAS METÁLICOS COMPLEXOS. 2023. 48f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química). Instituto de Química. Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56083O ácido cítrico é um composto orgânico tricarboxílico com um potencial de promover interações aquosas com íons metálicos, gerando uma possível biodisponibilidade e provável absorção em sítios biológicos com a necessidade desses metais básicos. Além do uso como possível camada tamponante protetora catódica com o propósito de melhorias da eficiência de células solares orgânicas. Neste trabalho realizamos um estudo de modelagem molecular, avaliando os parâmetros moleculares tais como ângulos e distâncias de ligação, potencial coulômbico dos átomos, estereoquímica das moléculas, cálculo dos parâmetros de reatividade, o registro das curvas termogravimétricas, medidas de condutância molar, o registro e análise dos espectros infravermelho e uv- visível, para a obtenção da força do oscilador e momento de dipolo do composto. Através das técnicas utilizadas, foi avaliado a estabilidade térmica e fotoquímica dessa espécie que têm como perspectiva de aplicações como sistemas de transferência de elétrons em dispositivos conversores de luz, em emissores de radiação e em dispositivos conversores de luz em eletricidade. O estudo de modelagem molecular nos indicou que os átomos O(5) e O(1)/O(7) apresentaram uma densidade de carga negativa e parâmetros R apreciáveis, além dos átomos O(3), O(2)/O(6) e O(4). As análises de pH e condutimetria, 3,39 e 211,91 S cm-2 mol-1, respectivamente, demonstraram que mesmo o composto apresentando três dissociações, são observáveis características de um composto 2:1 ou 1:2 bem caracterizado pela condutância medida. O espectro de infravermelho demonstrou picos determinantes na região de 1743 e 1699 cm-1 característica das ligações C=O e do grupo O-H-O em 3493 e 3287 cm-1, e para o espectro UV-Vis uma banda na região entre 948,6 – 999,4 nm, onde a força do oscilador para a essa transição eletrônica foi de 2,4 e 2,2 × 10-5 segundo os métodos de Drago e Figgs, respectivamente, e para o momento de dipolo de transição 0,070 e 0,067 Debye usando o método de Drago e Figgs, respectivamente.Citric acid is a tricarboxylic organic compound with the potential to facilitate aqueous interactions with metal ions, thereby generating possible biodisponibility and probable absorption at biological sites requiring these essential metals. Additionally, it holds promise as a potential cathodic protective buffering layer, aiming to enhance the efficiency of organic solar cells. In this study, we conducted molecular modeling, assessing molecular parameters such as bond angles and lengths, atomic Coulombic potential, molecule stereochemistry, reactivity parameter calculations, recording thermogravimetric curves, measuring molar conductance, and recording and analyzing infrared and UV-visible spectra to determine the oscillator strength and dipole moment of the compound. Through the employed techniques, we evaluated the thermal and photochemical stability of this species, which holds potential applications as electron transfer systems in light converters, radiation emitters, and light-to-electricity conversion devices. The molecular modeling study indicated that atoms O(5) and O(1)/O(7) exhibited a negative charge density and appreciable parameters, along with atoms O(3), O(2)/O(6), and O(4). pH and conductometry analyses, 3.39 and 211.91 S cm-2 mol-1, respectively, demonstrated that even though the compound undergoes three dissociations, observable characteristics of a well-defined 2:1 or 1:2 compound were confirmed by the measured conductance. The infrared spectrum exhibited crucial peaks in the region of 1743 and 1699 cm-1, indicative of C=O bonds and the O-H-O group at 3493 and 3287 cm-1, respectively. In the UV-Vis spectrum, a band in the intervening region 948,6 – 999,4 nm, where the oscillator strength for this electronic transition measured 2.4 and 2.2 × 10-5, according to the Drago and Figgs methods, respectively. The transition dipole moment was determined to be 0.070 and 0.067 Debye using the Drago and Figgs methods, respectively.Universidade Federal do Rio Grande do NorteQuímica BachareladoUFRNBrasilInstituo de QuímicaAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessÁcido CítricoCitric AcidModelagem molecularMolecular ModelingEspectroscopiaSpectroscopyQuímicaChemicalModelagem Molecular, Parâmetros de Reatividade, Estudos Térmicos, Condutimétricos e Espectroquímicos do Ácido Cítrico Para Utilização na Síntese de Sistemas Metálicos Complexos.Molecular Modeling, Reactivity Parameters, Thermal, Conductometric, and Spectrochemical Studies of Citric Acid for Use in the Synthesis of Complex Metallic Systemsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALModelagemMolecularParametros_Araujo_2023.pdfModelagemMolecularParametros_Araujo_2023.pdfapplication/pdf876134https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56083/1/ModelagemMolecularParametros_Araujo_2023.pdf5238a630920c3c800d642b742d53d48dMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56083/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56083/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/560832024-01-29 13:36:43.333oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-01-29T16:36:43Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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