Estudo teórico das propriedades físico-química do pentóxido de nióbio

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE FORMOSA
CURSO DE QUÍMICA

ESTUDO TEÓRICO DAS PROPRIEDADES
FÍSICO-QUÍMICAS DO PENTÓXIDO DE NIÓBIO

FÁBIO VALENTE MAGALHÃES

Formosa – GO
2008

RESUMO
Foram realizados cálculos com dois métodos de estrutura eletrônica: Hartree-Fock e Teoria do Funcional de Densidade Híbrido, ambos com o conjunto de base 3-21G. Os cálculos foram submetidos com duas estruturas de partida (eclipsada e gauche) para verificação do mínimo de energia entre as formas estudadas, momento de dipolo, comprimento e ângulo de ligação dos átomos, cargas atômicas, espectros vibracionais, mapa de potencial eletrostático para a superfície da molécula e orbitais SCF. Ambos os métodos apontaram de uma forma geral para o isômero eclipsada como a mais estável. No cálculo de energia, o método HF/3-21G apresentou uma diferença de energia entre as formas de 499,54 J/mol, enquanto o B3LYP/3-21G encontrou apenas 0,50 J/mol. Nos momentos de dipolo, o HF apresentou uma diferença considerável entre os modelos de estudo (4,88 D para eclipsada e 1,89 D para gauche). Já o B3LYP mostrou equivalência nos seus resultados (4,92 D para ambas as formas). As cargas atômicas de Mülliken dos isômeros, obtidas pelo método HF, mostraram-se idênticas. Apesar da sutil diferença dos valores de carga no B3LYP, os dois métodos seguiram a mesma tendência, identificando o oxigênio central como o de maior carga negativa e maior carga positiva para os nióbios. Os orbitais moleculares HOMO calculados com o HF mostraram-se menos localizados do que os apresentados pelo B3LYP. Em relação aos orbitais moleculares LUMO, os dois métodos apontaram para uma pronunciada deslocalização destes orbitais. As geometrias otimizadas apresentam superfícies de potencial eletrostático bastante similar, com densidade de carga negativa localizada próxima aos oxigênios externos e positiva próxima aos nióbios. Foram calculados também os comprimentos, ângulos e diedros. Os comprimentos não