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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.46.2017.tde-15122017-075556
Documento
Autor
Nome completo
Antonio Ricardo Belinassi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Ornellas, Fernando Rei (Presidente)
Machado, Francisco Bolivar Correto
Oliveira Filho, Antonio Gustavo Sampaio de
Título em português
Estudo da estrutura, ligação, termoquímica e espectroscopia dos sistemas SeI e 1[H, Se, I]
Palavras-chave em português
Calcogênio-halogênio
Espectroscopia molecular
Físico-química
Química atmosférica
Química quântica
Termoquímica
Resumo em português
Novas espécies moleculares HSeI e HISe presentes na superfície de energia potencial (SEP) singleto 1[H, Se, I], como também a molécula diatômica monoiodeto de selênio (SeI), foram investigadas teoricamente em alto nível de teoria, CCSD(T)/CBS e SACASSCF/ MRCI, respectivamente, pela primeira vez na literatura. Todos estados eletrônicos dupletos e quartetos (Λ+S) que se correlacionam com os três primeiros canais de dissociação da molécula SeI, assim como os estados Ω associados, fornecem resultados conáveis para ajudar a entender a falta de dados experimentais de transições eletrônicas e no planejamento experimental para a determinação de parâmetros espectroscópicos. Ainda sobre este sistema, as probabilidades de transições foram calculadas para as transições X2 - X1, A1 - X1, A2 - X1, e A2 - X2, originadas pela transição proibida por spin 14Σ- X 2II, e os correspondentes tempos de vida radiativa obtidos. Os aspectos energéticos, estruturais e espectroscópicos associados aos estados estacion ários na SEP 1[H, Se, I] também foram caracterizados, assim como determinados os calores de formação dos isômeros. Os cálculos foram realizados com uma série de conjuntos de funções de base atômicas consistentes na correlação (aug-cc-pVnZ-PP, n = D, T, Q e 5) e os resultados extrapolados no limite de base completa (CBS). Contribuições de efeitos de correlação caroço-valência na função de onda e de anarmonicidade nas frequências vibracionais também foram explorados, fornecendo uma fonte de dados bastante confiáveis para estas espécies químicas ainda desconhecidas. O isômero HSeI é mais estável em relação ao HISe em 42; 04 kcal mol-1. Estes dois isômeros estão separados por uma barreira (ΔG#) de 52; 35 kcal mol-1. Correções devido aos efeitos de acoplamento spin- órbita e de relativísticos escalares também foram considerados na obtenção das energias de atomizações. Para o SeI, estimamos valores de calores de formação (ΔfH) de 36; 87 e 35; 16 kcal mol-1 a 0 K e a 298; 15 K; para o HSeI, obtivemos 18; 25 e 16; 72 kcal mol-1, respectivamente. De modo geral, esperamos que a conabilidade dos resultados presentes neste trabalho possa servir como um excelente guia para espectroscopistas na busca e caracterização dessas espécies químicas ainda desconhecidas experimentalmente.
Título em inglês
Study of Structure, Chemical Bond, Thermochemical and Spectroscopy of the Systems SeI and 1[H, Se, I]
Palavras-chave em inglês
Atmospheric Chemistry
Chalcogen- Halogen
Molecular Spectroscopy
Physical Chemistry
Quantum Chemistry
Thermochemistry
Resumo em inglês
New molecular species HSeI and HISe lying on the 1[H, Se, I] potencial energy surface (PES) as well as the diatomic molecule selenium monoiodide (SeI) were investigated theoretically for the rst time at a high level of theory, CCSD(T)/CBS and SACASSCF/MRCI, respectively. The overall picture of all doublet and quartet (Λ+S) states correlating with the three lowest dissociation channels of the SeI and the associated states provide reliable results to help understand the lack of experimental data on its transitions and to plan the investigation and determination of spectroscopic parameters. Transition probabilities were computed for the transitions X2 - X1, A1 - X1, A2 - X1, and A2 - X2, originated from the spin-forbidden 14Σ- - X 2II system, and the orresponding radiative lifetimes evaluated. The energetic, structural and spectroscopic aspects associated with the stationary points and transition state in the PES 1[H, Se, I] were also characterized, as well as the heat of formation of the isomers. Computations were carried out with the series correlation consistent basis sets (aug-cc-pVnZ-PP) and the results extrapolated to the complete basis set limit. Accounting for core-valence correlation into the wavefunction, and of anharmonic eects on the vibrational frequencies were also explored, making the results of the structural, energetic, and vibrational properties a very reliable source of data for these yet unknown species. The isomer HSeI turned out to be more stable by 42:04 kcal mol-1 than HSeI. These two isomers are separated by a barrier (ΔG#) of 52:35 kcal mol-1. Corrections arising from spin-orbit and scalar relativistic eects were also considered in the evaluation of atomization energies. For SeI, we estimate ΔfH values of 36:87 and 35:16 kcal mol-1 at 0 K and 298:15 K; for HSeI, we had 18:25 and 16:72 kcal mol-1, respectively. In general, we hope that the reliability of the results present in this work can serve as an excellent guide for spectroscopists in the search and characterization of these chemical species still unknown experimentally.
 
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Data de Publicação
2017-12-19
 
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