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Tipo do documento: Dissertação
Título: Efeito do solvente aquoso sobre os parâmetros geométricos do íon tripolifosfato e do tripolifosfato de sódio usando dinâmica molecular de Car-parrinello
Autor: Siqueira, Tayane Honorato 
Primeiro orientador: Camargo, Ademir João
Primeiro membro da banca: Napolitano, Hamilton Barbosa
Segundo membro da banca: Politi, José Roberto dos Santos
Resumo: O Tripolifosfato de sódio (STP) é um sal do ânion pentavalente (P3O105-), caracteriza-se estruturalmente pelo encadeamento de ligações P−O−P−O−P e pela fórmula molecular Na5P3O10. O estudo do íon STP e do STP em solução constitui uma valiosa informação, dada à importância destes compostos fosfatados nos processos bioquímicos, no seqüestro de cátions metálicos, da capacidade de formarem complexos e na versatilidade de formação de polímeros orgânicos e inorgânicos. Aqui, investigou-se o efeito do solvente aquoso sobre os parâmetros geométricos do íon STP e STP utilizando a Dinâmica Molecular de Car-Parrinello (DMCP), as funções de onda foram expandidas em termos de ondas planas e pseudopotencias ultrasoft de Vanderbilt de norma não conservada com energia de corte de 25 Ry e energia de corte de 200 Ry para a expansão da densidade de carga, a temperatura dos sistemas iônico e eletrônico foram controladas em torno de 300 (K) pelo termostato de Nosé-Hoover. A DMCP revela que o processo de solvatação aquosa tem influência sobre os comprimentos de ligação, e ângulos interatômicos e diedrais de ambas estruturas. Observou-se que a água interage fortemente com estes compostos fosfatados por meio de ligações de hidrogênio, alterando suas propriedades físico-químicas. A presença do efeito de ressonância e repulsão eletrostática intramolecular confere a estes compostos instabilidade termodinâmica, entretanto, observa-se que a carga negativa sobre o grupo fosfato repele eventual ataque nucleófilico pela água e dificulta a hidrólise, conferindo-lhes uma grande estabilidade cinética em solução aquosa. Verificou-se também que a presença do metal Na+ confere ao STP uma maior tendência à hidratação em relação ao seu íon tripolifosfato. Embora o tempo de simulação da DMCP tenha sido relativamente curto em fase aquosa, o presente método foi eficaz na tradução dos fenômenos moleculares que ocorrem em solução, visto que foi possível verificar a ocorrência de reações químicas, transferência de prótons e a existência de fortes interações do tipo ligação de hidrogênio do tipo permanente.
Abstract: The sodium tripolyphosphate (STP) is a salt of the anion pentavalent (P3O105-), characterized structurally by daisy thread of connections P-O-P-O-P and by molecular formula Na5P3O10. The study of the ion STP and STP in solution constitutes a valuable information, given the importance of these compounds in phosphate biochemical processes, in the kidnap of metallic cations, the ability to form complex and the versatility of formation of organic and inorganic polymers. Here, was investigated the effect of aqueous solvent on the geometric parameters of the ion STP and STP using the Car-Parrinello Molecular Dynamics (CPMD), the wave functions were expanded in terms of plane wave basis set and ultrasoft pseudopotentials of Vanderbilt with energy cutoff of 25 Ry and energy of 280 Ry was used for the expansion of the augmented charge, the temperature of ionic and electronic systems were controlled to around 300 (K) by Nosé-Hoover thermostat. The CPMD reveals that the process of aqueous solvation has influence over the bond lengths , interatomic angles and dihedral from both structures. It was observed that the water strongly interacts with these phosphatic compounds by means of hydrogen bonds, changing its physical-chemical properties. The presence of five structures of the resonance and electrostatic repulsion confers to these compounds thermodynamic instability, however, it was observed that the negative charge on the phosphate group repels eventual nucleophilic attack by water and hinders the hydrolysis, thereby giving them a great kinetics stability in aqueous solution. It was also found that the presence of the metal Na+ gives the STP a greater tendency to hydration in relation to its ion tripolyphosphate. Although the time of simulation of CPMD has been relatively short in aqueous phase, this method was effective to simulate the translation of molecular phenomena that occur in solution, since it was possible to verify the occurrence of chemical reactions, transfer of protons and the existence of strong interactions of the hydrogen bond.
Palavras-chave: Íon tripolifosfato
Tripolifosfato de sódio
Car-Parrinello
Solvatação aquosa
Sodium tripolyphosphate
Ion tripolyphosphate
Car-Parrinello
Aqueous solvation
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Sigla da instituição: UEG
Departamento: UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares
Programa: Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
Citação: SIQUEIRA, Tayane Honorato. Efeito do solvente aquoso sobre os parâmetros geométricos do íon tripolifosfato e do tripolifosfato de sódio usando dinâmica molecular de Car-parrinello. 2014. 117 . Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/tede/handle/tede/268
Data de defesa: 31-Mar-2014
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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