Resultados e DiscussoNo presente experimento, foram estudadas
sete molculas, todas contendo o grupo carbonila,atravs do software
GaussView, sendo possvel simular algumas propriedades de interesse:
o calor deformaodas molculas, afre!u"nciavibracional
doestiramento#$%e ocomprimento daligao#$%&%s dados obtidos para
a simulao com o mtodo semiemprico '() foram os seguintes:*abela ) +
#alor de ,ormao, ,re!u"ncia Vibracional do -stiramento #$% e
#omprimento da .igao #$% + (todo '()/ara a simulao com o mtodo /(0,
obtiveram1se os valores abaixo:*abela 2+ #alor de ,ormao,
,re!u"ncia Vibracional do -stiramento #$% e #omprimento da .igao
#$% + (todo /(034 o mtodo (ND% produ5iu os resultados
seguintes:*abela 0+ #alor de ,ormao, ,re!u"ncia Vibracional do
-stiramento #$% e #omprimento da .igao #$% + (todo
(ND%MolculaFormaldedo -0.05022784 2053.04 1.22733Acetaldedo
-0.06631191 2059.58 1.23148Acrolena -0.02642155 2051.44
1.23279Formamida -0.07140071 2003.6 1.24295Acetona -0.07849842
2063.13 1.23531Cloreto de acetila -0.08083104 2059.72
1.22495Acetato de metila -0.15385068 2077.81 1.23263Calor de
orma!"o #u.a.$Fre%u&ncia 'i(racional do e)tiramento C*+
#cm,-$Com.rimento da li/a!"o C*+ #0$MolculaFormaldedo -0.05435679
1986.81 1.20232Acetaldedo -0.07050843 1984.1 1.20976Acrolena
-0.02920134 1979.3 1.21026Formamida -0.05165262 1982.54
1.20457Acetona -0.08506478 1979.16 1.21643Cloreto de acetila
-0.15008617 1987.9 1.20175Acetato de metila -0.01195537 1977.63
1.21493Calor de orma!"o #u.a.$Fre%u&ncia 'i(racional do
e)tiramento C*+ #cm,-$Com.rimento da li/a!"o C*+
#0$MolculaFormaldedo -0.05245376 2115.02 1.21647Acetaldedo
-0.06746429 2127.81 1.22139Acrolena -0.02868426 2113.07
1.22279Formamida -0.06368195 2093.52 1.22521Acetona -0.07884595
2119.48 1.22713Cloreto de acetila -0.0892065 2168.56 1.20763Acetato
de metila -0.14939975 2108.44 1.22838Calor de orma!"o
#u.a.$Fre%u&ncia 'i(racional do e)tiramento C*+
#cm,-$Com.rimento da li/a!"o C*+ #0$*ambmsecalcularam, atravs dos
mesmos mtodos computacionais, as propriedades das!uatro primeiras
molculas 6formaldedo, acetaldedo, acrolena e formamida7
desprotonadas, isto ,ap8s a !uebra 9eteroltica da ligao entre o
carbono e um dos 9idrog"nios& %s resultados se
encontramabaixo:*abela : + #alor de ,ormao, ,re!u"ncia Vibracional
do -stiramento #$% e #omprimento da .igao #$% + (olculas
Desprotonadas + (todo '()*abela ; + #alor de ,ormao, ,re!u"ncia
Vibracional do -stiramento #$% e #omprimento da .igao #$% +
(olculas Desprotonadas + (todo /(0*abela < + #alor de ,ormao,
,re!u"ncia Vibracional do -stiramento #$% e #omprimento da .igao
#$% + (olculas Desprotonadas + (todo (ND%#4lculo da -nergia de
=uebra >eteroltica' energia !uebra 9eteroltica corresponde ?
energia liberada !uando da !uebra da ligao, no caso, entreo carbono
carbonlico e o 9idrog"nio@ esta pode ser calculada a partir da
diferena entre as energias de formaoda molcula desprotonada e da
sua forma original, ou seAa, -> $ -dp1-, onde dp corresponde ?
forma desprotonada da molculaom os dados apresentados nas tabelas
acima, possvel calcular as energias de !uebra 9eteroltica paraas
!uatro primeiras molculas 6as outras tr"s no apresentam 9idrog"nios
ligados ao carbono carbonlico7:MolculaFormaldedo de).rotonado
0.00032103 1970.76 1.24604Acetaldedo de).rotonado -0.02249841
1977.23 1.24684Acrolena de).rotonada 0.01173199 1975.56
1.24558Formamida de).rotonada -0.02578088 1971.87 1.24611Calor de
orma!"o #u.a.$Fre%u&ncia 'i(racional do e)tiramento C*+
#cm,-$Com.rimento da li/a!"o C*+ #0$MolculaFormaldedo de).rotonado
-0.01195537 1925.03 1.21897Acetaldedo de).rotonado -0.0409219
1914.69 1.22034Acrolena de).rotonada -0.00395413 1917.86
1.21801Formamida de).rotonada -0.0475031 1944.61 1.21105Calor de
orma!"o #u.a.$Fre%u&ncia 'i(racional do e)tiramento C*+
#cm,-$Com.rimento da li/a!"o C*+ #0$MolculaFormaldedo de).rotonado
0.00778551 2044.24 1.23303Acetaldedo de).rotonado -0.01771235
2061.24 1.23452Acrolena de).rotonada 0.01825408 2051.96
1.23382Formamida de).rotonada -0.02640324 2066.83 1.2298Calor de
orma!"o #u.a.$Fre%u&ncia 'i(racional do e)tiramento C*+
#cm,-$Com.rimento da li/a!"o C*+ #0$*abela < + -nergias de
=uebra >eteroltica#omo possvel perceber, a energia de !uebra
9eteroltica da ligao carbono19idrog"nio maior para
amolculadeformaldedo@
istoocorrepor!uegruposcontendocarbonoenitrog"nioestabili5amamolculaeletronicamente,
o!uefa5com!ueocarbonodacarbonilaten9aumacargaparcial menor@
!uantomaissubstitudos os grupos ligados ao carbono da carbonila,
mais eltrons sero doados, diminuindo a carga parcialpositiva
causada pela eletronegatividade do oxig"nioB)C&'ssim, o
formaldedo a substDncia mais reativa dentre as !uatro estudadas
6pois se a energia de !uebra9eteroltica maior, o estado de energia
alcanado menor7, o !ue o esperado& ' formamida tem a
segundamaior energia de !uebra 9eteroltica, se analisados os mtodos
'() e /(0@ para o (ND%, a segunda maiorenergia do acetaldedo& %
acetaldedo seria um bom candidato para segunda mais reativa
molcula, uma ve5!ue tem apenas um 4tomo de carbono para doar
densidade eletrEnica, en!uanto a formamida possui um par deeltrons
livres no 4tomo de nitrog"nio&B)C/or fim, a acrolena apresenta
a menor energia nos mtodos '() e/(0,
o!uepodeserexplicadopelofatodepossuirdoiscarbonos!ueaumentamadensidadeeletrEnicadamolcula,
atenuando a carga parcial positiva acarretada pela ligao
carbonlicaB)CB2Comparao com Dados -xperimentais' seguir,
comparam1se os dados calculados por meio dos mtodos semiempricos
computacionais comdados disponveis na literaturaB0C& %s dados
calculados so do mtodo /(0@ este mtodo produ5iu resultados !uemais
se aproximaram dos dados reais& % valor do comprimento da ligao
#$% para o 'cetato de metila no seencontrava disponvel&*abela
< + #omparao + ,re!u"ncia Vibracional do -stiramento #$% e
#omprimento da .igao #$% + /(0 e Valores -xperimentais/ercebe1se
!ue, en!uanto os valores do comprimento da ligao #$% foram pr8ximos
aos valores reaismedidos experimentalmente 6o erro m4ximo foi de
),2F, para o mtodo /(07, as fre!u"ncias encontradas parao
estiramento #$% so consideravelmente diferentes& G possvel !ue
isto ocorra por se tratar de uma propriedadede mais difcil simulao,
uma ve5 !ue envolve fenEmenos !uDnticos mais complexos do !ue
envolve a medidade uma distDncia
interatEmicaoncluso'ofimdoexperimento, foi possvel calcular,
pormeiodemtodoscomputacionaissemiemprricos,algumas propriedades de
substDncias !umicas selecionadas& %s valores encontrados para
as energias de !uebraMolcula1ner/ia de 2ue(ra 3eteroltica #u.a$AM1
4M3 M56+Formaldedo 0.05054887 0.04240142 0.06023927Acetaldedo
0.0438135 0.02958653 0.04975194Acrolena 0.03815354 0.02524721
0.04693834Formamida 0.04561983 0.00414952
0.03727871MolculaFormaldedo 1986.81 1746 1.20232 1.205Acetaldedo
1984.1 1743 1.20976 1.216Acrolena 1979.3 1724 1.21026
1.219Formamida 1982.54 1754 1.20457 1.210Acetona 1979.16 1731
1.21643 1.215Cloreto de acetila 1987.9 1818 1.20175 1.187Acetato de
metila 1977.63 1771 1.21493 -Fre%u&ncia 'i(racional do
e)tiramento C*+ #calculado$ #cm,-$Fre%u&ncia 'i(racional do
e)tiramento C*+ #e7.erimental$ #cm,-$Com.rimento da li/a!"o C*+
#calculado$ #0$Com.rimento da li/a!"o C*+ #e7.erimental$
#0$9eteroltica so suficientemente condi5entes com os comportamentos
esperados em termos de reatividade, oufacilidade de
desprotonao& %s valores encontrados para os comprimentos da
ligao #$% se aproximam dosvalores reais, sendo portanto boas
aproximaHes, o !ue valida o uso dos mtodos para tal c4lculo&
34osvaloresobtidosparaasfre!u"nciasvibracionaisdoestiramento#$%diferemsubstancialmenteda!ueles
medidos experimentalmente, indicando certa limitao dos mtodos na
reali5ao deste c4lculo&Refer"nciasB)C (#(IRRJ, 3& %rganic
#9emistrK& LM -d& Nelmont, #': NrooOsP#ole, 2QQRB2C
#.'JD-N, 3&, S'RR-N, T&, S%*>-RT, /& %rganic
#9emistrK@ )M -d& %xford IniversitK /ress& 2QQ)B0C
#omputational #9emistrK#omparisonandNenc9marODataNase+National
Unstituteof Ttandards and*ec9nologK& Disponvel em
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