POLARIZABILIDADES ELETRÔNICAS DO ACETATO DE URANILA DIHIDRATADO UO2(H3CCOO)2.2H2O EM SOLUÇÃO AQUOSA

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Inorgânica

Autores

Lima, F.J.S. (UFRN) ; Costa, L.H.M. (UFRN) ; Silva, A.O. (UFRN)

Resumo

Estudos eletrônicos em sistemas moleculares têm sido utilizados para avaliar a possibilidade de melhoramentos de eficiência em processos químicos de interesse e em dispositivos eletrônicos. Temos estudado sistemas complexos moleculares protótipos, em nossa área de pesquisa, especialmente envolvidos em transferência de elétrons intra e intermoleculares. Neste trabalho, realizamos o registro espectral do acetato de uranila dihidratado, em solução aquosa, para caracterizar suas propriedades espectrais, referente à deformação da configuração eletrônica, frente à incidência de radiação uv-visível. Para isso avaliamos as polarizabilidades eletrônicas, pelo uso do programa POLAZ-F2.

Palavras chaves

Polarizabilidades eletrôn; acetato de uranila; força do oscilador

Introdução

Em termos gerais, a polarizabilidade de uma molécula está associada à capacidade de deformação de sua nuvem eletrônica. Assim átomos ou moléculas maiores tendem a ser mais facilmente polarizáveis. A polarizabilidade, de certa forma, é uma medida da extensão que uma carga eletrônica em uma molécula pode ser deslocada, pela presença de um agente externo, podendo ser um átomo vizinho, uma molécula adjacente ou um campo elétrico/magnético (ATKINS, 1991; KAUZMANN, 1957) Quando um campo elétrico é aplicado a um átomo ou uma molécula a distribuição eletrônica é modificada e a geometria molecular é distorcida. A polarizabilidade eletrônica é uma propriedade que avalia a redistribuição eletrônica de uma molécula, quando interage com a radiação eletromagnética e ocorre uma transição eletrônica, ocasionando uma distorção de sua nuvem de elétrons, e pode ser avaliada através das expressões citada por VICENTINI et al., 1995 e LIMA et al., 1998.(VICENTINI et al., 1995; LIMA et al., 1998)

Material e métodos

A partir do composto UO₂(H₃CCOO) ₂.2H₂O (MERCK), quem tem sido amplamente investigado pelo nosso grupo de pesquisa (COSTA et al., 2015), foi preparada uma solução aquosa de concentração 0,1990 mol L-1, medida sua condutância molar a 25 °C em banho termostatizado através de um Condutivímetro QUIMIS Q-405, obtido seu índice de refração e registrado um espectro de varredura uv-visível entre 200-750 nm, em um equipamento UV-VIS Spectrophotometer SHIMADZU 1650PC, duplo-feixe de precisão de absorbância de ±0,004 e precisão de comprimento de onda de ±0,3 nm, que permite varreduras entre 190 – 1100 nm, conforme descrito na literatura (LIMA et al., 2014).

Resultado e discussão

As polarizabilidades obtidas para o acetato de uranila dihidratado em solução aquosa, da ordem de 5,835x10^-28 cm³ para a estática e de ±1,061 x10^-20 cm³ e 2,121 x10^-20 cm³ para as dinâmicas, obtiveram valores próximos de alguns sistemas complexados de lantanídeos, já estudados por nosso grupo (LIMA et al, 2008), que foram em torno de 1 a 5 (x10^-28) cm³ (estáticas) e ±0,2 a ±1,2 (x10^-20) cm³ e 0,4 a 2,5 (x10^-20) cm³ (dinâmicas), para complexos de percloratos de érbio e de neodímio, respectivamente, com a MMNO (metilmorfolina-N-óxido). Como os elementos actinídeos possuem um caráter mais covalente nas ligações do que nos lantanídeos (COTTON et al., 1988; LIMA, et al., 2014), as magnitudes apresentadas pelos sistemas complexos com lantanídeos são justificadas pela natureza da complexação do ligante neutro na esfera de coordenação do cátion metálico, proporcionando uma maior interação com o campo ligante e ocasionando, por conseqüência, uma polarizabilidade maior nos íons lantanídeos. Estes valores chegam a ser comparáveis com os sistemas moleculares contendo íons actinídeos, sem a influência de espécies ligantes doadoras de elétrons extras, na esfera de coordenação destes, devido a sua preferência pela natureza covalente nas ligações, da ordem de 2,2 a 3,5 %, para o parâmetro de Sinha (δ), e maior facilidade na deformação da nuvem eletrônica do elétron mais ativo fotonicamente.

Polarizabilidades eletrônicas para o UO2(H3CCOO)2.2H2O, em solução aquosa de concentração 0,1990 mol L-1.


polarizabilidades estática se dinâmicas em fase e fora-de-fase para o acetato de uranila dihidratado em solução aquosa de concentração 0,1990 mol/L

Conclusões

Observamos que as polarizabilidades para este sistema é da ordem de alguns complexos de lantanídeos, quando estão complexados a ligantes orgânicos. Esperamos que complexado a ligantes orgânicos neutros possam elevar a deformação da nuvem eletrônica em aproximadamente dez vezes, evidenciando que a polarizabilidade é aumentada em sistemas covalentes com orbitais de fronteiras mais externos. Isto é uma forte evidencia que um aumento significativo nas polarizabilidades em sistemas inorgânicos, pode tornar possível melhoramentos substanciais de eficiência em dispositivos eletro-eletrônicos.

Agradecimentos

Os autores são gratos ao PIBIC-PIBIT/PROPESQ/UFRN/CNPq, pelo incentivo à pesquisa em química fundamental e aplicada.

Referências

01 - ATKINS, P. W., 1991 - Quanta. 2ed. New York: Oxford University Press, 434p.

02 - COSTA, L. H. M.; LIMA, F. J. S.; SILVA, A. O., 2015 - Estudo Térmico e Estereoquímico do Acetato de Uranilo Di-Hidratado, – Periódico Tchê Química, 12 (23), 66-73

03 - COTTON, F. A. and WILKINSON, F. R. S., 1988. - Advanced Inorganic chemistry. A comprehensive text. - 5a Ed., Ch.20, 955-79 (Ln) e Ch. 21, 980-1017 (An), wiley-Interscience Publication, New York,

04 - KAUZMANN, W., 1957 - Quantum Chemistry. New York: Academic Press. Inc., 744p

05 - LIMA, F. J .S.; SILVA, A. G.; ASSIS, E. F., 1998 - Stactic and Dynamic Polarizability in Hypersensitive Transitions on Lanthanide Picrate Compounds. An. Assoc. Bras. Quím., v.47, p.164-169.

06 - LIMA, F. J. S.; SILVA, A. G. and SANTOS, V. D., 2008 - Polarizabilidades Eletrônicas de Íons de Terras Raras em Complexos de Nd(ClO4)3(MMNO)6 e Er(ClO4)3(MMNO)6 em Solução - Periódico Tchê Química, 5, (9), 38-43

07 - LIMA, F. J. S.; COSTA, L. H. M.;SILVA, A. O., 2014 - Estudos Espectroquímicos Do Íon UO22+ Coordenado no Acetato de Uranila UO2(H3CCOO)2.2H2O – Periódico Tchê Química, 11, (22), 33-46

08 - VICENTINI, G. and LIMA, F. J. S., 1995 - Polarizabilidades Estáticas e Dinâmicas em Transições Hipersensitivas de íons Lantanídeos - I. An. Assoc. Bras. Quím., v.44, p.41-45.