ESTUDO DAS PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS DA MOLÉCULA DE CFCl3 NO VÁCUO E EM MEIO AQUOSO UTILIZANDO DINÂMICA MOLECULAR DE CAR-PARRINELLO E IDENTIFICAÇÃO DAS CAMADAS DE SOLVATAÇÃO.

  • Ms. Mary Hellen da Costa Monteiro
  • Dr. Solemar Silva Oliveira
  • Dr Ademir João Camargo
Palavras-chave: Car- Parrinello, Dinâmica, Triclorofluorcarbono

Resumo

Neste trabalho, realizou-se um estudo sobre a molécula do CFCl3, um composto que está diretamente envolvido em uma discussão mundial em que é apontado como principal destruidor da camada de ozônio, situada na estratosfera [1]. O Freon-11 (CFCl3) apresenta muitas aplicações nas indústrias, principalmente no setor de refrigeração e pode causar algumas complicações à saúde do ser humano se for absorvido ou inalado pelo organismo em doses inadequadas, sendo de grande relevância realizar a simulação em meio aquoso, uma vez que a água esta presente na composição do ar, na composição do solo e em grande quantidade no organismo dos seres vivos [2]. Estudou-se alguns parâmetros estruturais, em simulações do composto em meio aquoso, a fim de verificar se ocorre a formação de alguma estrutura de hidratação e as possíveis interações das moléculas do sistema aquoso. Inicialmente, simulou-se a molécula do CFCl3 no vácuo e também em água, utilizando-se o algoritmo de Dinâmica Molecular de Car-Parrinello, obtendo-se os parâmetros estruturais. Minimizou-se os dois sistemas com o auxílio dos algoritmos Steepest Descent e Damp. Realizou-se a simulação por dinâmica molecular com o algoritmo Verlet. Expandiu-se as funções de onda através do conjunto de base de ondas planas, empregando-se os pseudopotenciais de Vanderbilt, para a eliminação dos elétrons do caroço iônico. Manteve-se a temperatura dos sistemas moleculares em 300 K através da utilização dos termostatos de Nosé-Hoover. Observou-se que a molécula do CFCl3 não interage de forma efetiva perante as moléculas de água, que por outro lado, são bastante polares. As moléculas de água, praticamente, não distorcem a estrutura do CFCl3, uma vez que não há interações significativas no ambiente. O método de Dinâmica Molecular de Car-Parrinello, não apenas descreve bem sistemas interagentes, como também descreve sistemas em que as espécies químicas não se interagem de modo efetivo.

Referências

[1] Tanimoto, A. H., Soares, P. S. Substâncias Destruidoras da Camada de ozônio e sua legislação. Monografia do Curso de Especialização em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais na Indústria, UFBA, Salvador, Bahia, 1999.
[2] Garriott, J. and C.S. Death from inhalant abuse: toxicological and pathological evaluation of 34 cases . Clin. Toxicol.16:305-315, 1980.
[3] Spiro, Thomas G. Química ambiental/ Thomas G.Spiro, William M.Stigliani; tradução Sônia Midori Yamamoto; revisão técnica Reinaldo C.Bazito, Renato S. Freire. ¬¬¬– 2.ed.- São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009. Título original: Chemistry of the environment. 334p.
[4] R. Car e M. Parrinello, Physical Review Letters, 55, 2471, 1985
[5] Hohenberg, P; Kohn, W.;Phys. Rev.,1964,136,(3B), B 864.
[6] Marx, D. e Hutter, J. Ab initio molecular dynamics: theory and implementation. Jonh Von Neumann Institute for Computing, 3, 329, 2000

[7] Acta Crystallogr.,Secf. B: m Struct. Crystallogr. Cryst. Chem.pág. 24, 23, 1968.
Publicado
2018-12-20
Seção
IX Simpósio Nacional de Ciência e Meio Ambiente – SNCMA