ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ESTUDO DA CINÉTICA DE DECOMPOSIÇÃO NÃO-ISOTÉRMICA DE UM COMPLEXO DE SAMÁRIO COM LIGANTES ORGÂNICOS ATRAVÉS DO MÉTODO DE OZAWA
AUTORES: QUEIROZ, M.B (UEPB) ; LOPES, W. S (UEPB) ; BENTO, E. R. (UEPB) ; DIAS, J. (UEPB) ; BARROS, C. M. (UEPB) ; MORAIS, C. R. S (UEPB)
RESUMO: RESUMO: A decomposição não-isotérmica de complexos consiste na utilização de relações que fornecem informações precisas do mecanismo do processo, neste trabalho foi realizada a termogravimetria não-isotérmica, visando à determinação de parâmetros cinéticos, como, energia de ativação, fator pré-exponencial e ordem de reação. O objetivo desse trabalho é realizar o estudo da cinética de decomposição do complexo Sm(thd)3bipy através do método de Ozawa. A determinação dos parâmetros cinéticos não isotérmicos foi obtida utilizando programas computacionais baseados nas equações de Ozawa. Analisando o perfil das curvas termogravimétricas observou-se a ocorrência de um pequeno deslocamento no perfil das curvas termogravimétricas a media que a razão de aquecimento aumentou.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: ozawa, complexos e, samário
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Complexos de lantanídeos com diversos ligantes orgânicos constituem uma nova classe de materiais luminescentes conhecida como dispositivos moleculares conversores de luz (DMCL). O interesse nesses materiais se deve as suas possíveis aplicações tecnológicas como eficientes fluoroimunoensaios e compostos bioinorgânicos fotossensíveis. A luminescência desses complexos é proveniente da transferência de energia intramolecular dos ligantes orgânicos aos íons lantanídeos (Ln3+). O ligante orgânico atua como antena absorvendo luz ultravioleta, transferindo essa energia para o íon lantanídeo, que por sua vez, emite-a na região visível. Dentro dessa visão, os ligantes desempenham o papel de antenas, coletando a radiação U.V. com alta eficiência quântica, devido às suas altas probabilidades de absorção nesta região do espectro, superando a capacidade limitada dos íons lantanídeos em absorver luz. Por sua vez, os íons lantanídeos, Ln+3, são responsáveis pela conversão da energia absorvida e sua liberação como radiação visível (SABBATINI et al., 1993; ANDRADE et al., 1998). Análise Térmica é um conjunto de técnicas que permite medir as mudanças de uma propriedade física ou química de uma substância ou material em função da temperatura ou tempo, enquanto a substância é submetida a uma programação controlada de temperatura (HATAKEYAMA E QUINN, 1994). Sendo assim, o objetivo desse trabalho é realizar o estudo da cinética de decomposição não-isotérmica do complexo Sm(thd)3bipy através do método de Ozawa.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS:Para a realização deste trabalho foi utilizado o complexo de fórmula: Sm(thd)3bipy. As curvas termogravimétricas foram obtidas em uma termobalança, em atmosfera de nitrogênio, numa faixa de temperatura entre 25-500º a quantidade de massa utilizada foi em torno de 3,0 + 0,5 mg. Como a decomposição térmica de sólidos é um processo bastante complicado, não há, portanto, para a análise cinética dos complexos, uma única equação que descreva todos os casos. A determinação dos parâmetros cinéticos não isotérmicos foi obtida utilizando programas computacionais baseados nas equações de Ozawa. Este método proposto por Ozawa (1965) utiliza três curvas com razões de aquecimento diferentes, no qual a energia de ativação é determinada através da Equação 1. A ordem de reação e o fator de freqüência foram determinados através da Equação 2, onde  = taxa de aquecimento, E = energia de ativação, R = constante dos gases, T = temperatura, A = fator de freqüência ou pré-exponencial, n = ordem de reação e  = fração decomposta. Os parâmetros cinéticos determinados pela equação de Ozawa foram determinados utilizando um programa do próprio sistema de analise térmica da Shimadzu (TA Work Station. TGA Kinetic Analysis Program. Version 1.00. Shimadzu Corporation, 1995).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: Analisando o perfil das curvas termogravimétricas (Figura 1), pode-se observar que o complexo apresentou o intervalo de temperatura característico da reação de decomposição térmica de 161,8 a 436,1ºC, conforme previsto observou-se a ocorrência de um pequeno deslocamento no perfil das curvas termogravimétricas a media que a razão de aquecimento aumentou. Para a perda de massa o valor teórico esperado era de 88,3%, no entanto o valor experimental encontrado foi de 88,9% registrando assim uma margem de erro de 0,67%. Os resultados dos parâmetros cinéticos (energia de ativação, ordem de reação, fator de pré-exponencial) obtidos através do método de Ozawa para o complexo Sm(thd)3bipy encontram-se na Tabela 1. QUEIROZ et al (2006) determinou a energia de ativação do complexo Sm(thd)3bipy através do método de Coats e Redfern obtendo uma média de 113,41 kJ.mol-1, este valor encontra-se em concordância com o método de Ozawa estudado neste trabalho.
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: O valor encontrado da energia de ativação para o complexo foi 101,78 kJ.mol-1. Os parâmetros cinéticos obtidos através da termogravimetria vêm recebendo críticas de alguns autores que têm questionado a validade dos dados obtidos. Dessa forma, o estudo cinético realizado através de diferentes métodos, com a comparação dos parâmetros obtidos entre eles tem sido a maneira proposta por diversos autores para validar os dados obtidos. Assim, o valor de energia de ativação para o complexo estudado pode ser validado, já que os valores obtidos por diferentes métodos apresentam boa concordância.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICAS: SABBATINI, N.; GUARDIGLI, M.; LEHN, J.M. Luminescent lanthanide complexes as photochemical supramolecular devices. Coordination Chemistry Reviews, 123 (1993) 201-228.
ANDRADE, A.V.M.; COSTA JR., N.B.; SIMAS, A.M.; LONGO, R.L.; MALTA, O.L.; DE SÁ, G.F. Uma metodologia para o projeto teórico de conversores moleculares de luz. Química Nova, 21 (1) (1998) 51-59.
HATAKEYAMA, T. AND QUINN, F.X. Thermal Analysis: Fundamentals and applications to polymer science. New York, Jonh Wiley and Sons, 1994.
OZAWA, T. Bulletin of the Chemical Society of Japan, 38 (1965) 1881.
QUEIROZ, Marcelo Batista de; LOPES, Wilton Silva; OLIVEIRA, Guilherme Costa de; MOTA, Mariaugusta Ferreira; LEAL, Rita de Cássia Alves; CAMPOS, Danuza Costa; MORAIS, Crislene Rodrigues da Silva. Estudo da cinética de decomposição não-isotérmica de um complexo de Samário com 2,2,6,6-tetrametil-3,5-heptanodiona e 2,2-bipiridina.In: XLVI Congresso Brasileiro de Química, Salvador, 2006.
