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Resumo
Para conhecer detalhadamente o mecanismo de uma reação, é preciso determinar, em cada instante, a posição de todos os átomos durante a transformação de reagentes em produtos. Isso pode ser feito a partir das forças entre os átomos, obtidas da superfície de energia potencial do sistema. Um cálculo de trajetórias nessa superfície representa o mecanismo da reação para certo encontro dos reagentes. Múltiplas trajetórias permitem obter constantes de velocidade de reação. Cálculos ab initio fornecem a superfície de energia potencial como grade de pontos, enquanto cálculos de trajetórias são mais fáceis com a superfície em forma de função analítica. Por isso, procuramos ajustar uma função, como a de London, Eyring, Polanyi e Sato estendida, a superfícies da literatura, calculadas com métodos quânticos avançados, para cálculos de trajetórias de reações de interesse em química atmosférica, combustão e lasers químicos. Em paralelo, desenvolvemos programas simplificados para ensino.
Summary
TRAJECTORIES ON POTENTIAL ENERGY SURFACES AND COMPUTER PROGRAMS FOR TEACHING PHYSICAL CHEMISTRY
To understand in detail the mechanism of a reaction, it is necessary to determine, at each instant, the positions of all atoms during the transformation of reactants into products. This can be done knowing the forces between the atoms, obtained from the potential energy surface of the system. A calculation of trajectories on this surface represents the reaction mechanism for a given encounter of the reagents. Multiple trajectories allow one to obtain reaction rate constants. Ab initio calculations provide the potential energy surface as a grid, while trajectory calculations are easier if the surface is in the form of an analytic function. Therefore, we fit a function, such as the extended London, Eyring, Polanyi and Sato potential to literature surfaces, calculated using advanced quantum methods, for calculating trajectories of reactions of interest in atmospheric chemistry, combustion and chemical lasers. In parallel, we develop simplified programs for teaching.
Produção científica
Curriculo (Sistema Lattes - CNPq)
Curriculo (Sistema Researcher ID)
1. Oliveira, W.; Tiedemann, P.W.; Cecchini, R.G.; OSORIO, V.K.L.. Eletrodo de hidrogênio - O que há nos livros didáticos além de Eo=0?. Química Nova, v. 32, p. 1064-1068, 2009.
2. Osório, V.K.L.; Tiedemann, P.W. e Porto, P.A.; Primo Levi and the periodic table: Teaching chemistry using a literary text, J. Chem. Educ. 84(5), 775 - 778 (2007).
3. Fernandez, C., Baldinato, J. O., Tiedemann, P. W. e Bertotti, M., Conceitos de química dos ingressantes nos cursos de graduação do Instituto de Química da Universidade de São Paulo, Quim. Nova 31(6),1582 – 1590, 2008.
4. Oliveira, W., Tiedemann, P.W., Cecchini, R.G. e Osório, V.K.L., Eletrodo de hidrogênio - O que há nos livros didáticos além de Eo = 0? Quim. Nova 32(4), 1064 – 1068, 2009.
