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Tipo do documento: Dissertação
Título: Elucidação do mecanismo de reação dos radicais metil halogenados com o sulfeto de hidrogênio
Autor: MODOLO, Marcel Zicolau 
Primeiro orientador: VIANA, Rommel Bezerra
Primeiro membro da banca: PAULA, Daniela Aparecida Chagas de
Segundo membro da banca: SOUZA, Aguinaldo Robinson de
Resumo: Este estudo tem o propósito de avaliar o mecanismo das reações entre os radicais metil halogenados e o sulfeto de hidrogênio (H2S) que pode ter um grande impacto em processos atmosféricos. Entre os radicais metil halogenados, serão avaliadas as estruturas CH3-nXn (X=F, Cl, Br; n=1-3). O foco principal do estudo foi a reação de abstração de hidrogênio do H2S pelos radicais CH3-nXn (X=F, Cl, Br; n=1-3), contudo também foram realizadas análises das propriedades eletrônicas dos complexos de entrada e saída nas reações. Inicialmente foram analisados diferentes métodos baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) para a otimização da geometria das estruturas químicas envolvidas em cada reação química e dos estados de transição que caracterizam cada uma das barreiras de energia. Estas análises foram fundamentadas nas caracterizações da geometria molecular, do momento dipolo elétrico, da entalpia das reações e nas frequências vibracionais fazendo uso de valores experimentais já existentes na literatura para as estruturas moleculares nos processos de abstração de hidrogênio. Um segundo passo foi a análise da metodologia aplicada no refinamento das energias eletrônicas. Desta forma, com base nos cálculos dos valores na variação de entalpia e energia livre de Gibbs a 298.15K, as reações de abstração de hidrogênio são exotérmicas e espontâneas, respectivamente. Além disto, diferentes análises de correlação foram realizadas com base nas energias de interação dos complexos formados entre as moléculas de reagentes e produto utilizando os valores de frequências vibracionais, carga atômica e diversos parâmetros de reatividade. Estas análises de correlação também foram empregadas na compreensão dos valores de barreiras de energia em cada um dos processos químicos. Um estudo adicional foi direcionado para a reação inversa envolvendo o radical mercapto e os halometanos, onde foram consideradas os estados de transição associados as reações de eliminação de halogênio e de hidrogênio.
Abstract: This study aims to evaluate the mechanism of reactions between halogenated methyl radicals and hydrogen sulfide (H2S), which can have a great impact on atmospheric processes. Among the halogenated methyl radicals, the structures CH3-nXn (X=F, Cl, Br; n=1-3) will be evaluated. The main focus of the study was the hydrogen abstraction reaction of H2S by CH3-nXn radicals (X=F, Cl, Br; n=1-3), however several analyzes were performed among the electronic properties of the entrance and exit complexes presented in the reaction mechanisms. Initially, an analysis was performed among methods based on Density Functional Theory (DFT) which was applied to optimize the geometry of the chemical structures in each chemical reaction and the transition states that characterize the barrier energies. These analyzes were based on the characterization of molecular geometry, electric dipole moment, enthalpy variation and vibrational frequencies using experimental values in literature devoted to the molecular structures in the hydrogen abstraction mechanisms. A second step was the analysis of the methodology applied in the refinement of electronic energies. Thus, based on the calculations of the enthalpy and the Gibbs free energy variation at 298.15K, the hydrogen abstraction reactions are exothermic and spontaneous, respectively. Furthermore, different correlation analyzes were carried out based on the interaction energies of the complexes formed between the reactant and product molecules using the vibrational frequencies, atomic charge and different reactivity parameters values. These correlations analyze were also employed in understanding the energy barrier values among each chemical process. An additional study was directed to the inverse reaction involving the mercapto radical and the halomethanes, where the transition states associated with the halogen and hydrogen elimination reactions were considered.
Palavras-chave: Química atmosférica
Radicais metil halogenados
Sulfeto de Hidrogênio
Teoria do Funcional de Densidade (DFT)
Área(s) do CNPq: QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: MODOLO, Marcel Zicolau. Elucidação do mecanismo de reação dos radicais metil halogenados com o sulfeto de hidrogênio. 2022. 70 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1918
Data de defesa: 28-Out-2021
Aparece nas coleções:Mestrado

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