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A teoria dos orbitais moleculares (MO) constitui uma alternativa para se ter uma visão da ligação. De acordo com este enfoque, todos os elétrons de valência têm uma influência na estabilidade da molécula. (Elétrons dos níveis inferiores também podem contribuir para a ligação, mas para muitas moléculas simples o efeito é demasiado pequeno.) Além disso, a teoria MO considera que os orbitais atômicos, AOs, do nível de valência, deixam de existir quando a molécula se forma, sendo substituídos por um novo conjunto de níveis energéticos que correspondem a novas distribuições da nuvem eletrônica (densidade de probabilidade). Esses novos níveis energéticos constituem uma propriedade da molécula como um todo e são chamados, conseqüentemente de orbitais moleculares.
METAS Discutir os fundamentos da ligação covalente sob a óptica da Teoria do Orbital Molecular-TOM; aplicar a Teoria do Orbital Molecular para moléculas homonucleares e heteronucleares diatômicas. OBJETIVOS Ao final desta aula, o aluno deverá: definir os princípios da mecânica quântica que fundamentam a TOM; avaliar como a simetria e o tipo de orbital atômico influenciam na formação de OM definir Ordem de Ligação; descrever a TOM em moléculas diatômicas homonucleares e heteronucleares; estimar a energia dos orbitais moleculares; e avaliar o efeito da carga nuclear efetiva sobre as energias dos orbitais moleculares. PRÉ-REQUISITOS Equação de Schrödinger e números quânticos; conceitos de ligação química; propriedades dos elementos da tabela periódica; simetria de Orbitais Atômicos. Aula 6 Teoria orbital (Fonte: http://antwrp.gsfc.nasa.gov).
TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR ORBITAIS NAS MOLÉCULAS
A teoria dos orbitais moleculares (MO) constitui uma alternativa para se ter uma visão da ligação. De acordo com este enfoque, todos os elétrons de valência têm uma influência na estabilidade da molécula. (Elétrons dos níveis inferiores também podem contribuir para a ligação, mas para muitas moléculas simples o efeito é demasiado pequeno.) Além disso, a teoria MO considera que os orbitais atômicos, AOs, do nível de valência, deixam de existir quando a molécula se forma, sendo substituídos por um novo conjunto de níveis energéticos que correspondem a novas distribuições da nuvem eletrônica (densidade de probabilidade). Esses novos níveis energéticos constituem uma propriedade da molécula como um todo e são chamados, conseqüentemente de orbitais moleculares. O cálculo das propriedades dos orbitais moleculares é feito comumente assumindo que os AOs se combinam para formar MOs. As funções de onda dos orbitais atômicos são combinados matematicamente para produzir as funções de onda dos MOs resultantes. O processo é remanescente da mistura de orbitais atômicos puros para formar orbitais híbridos, exceto que, na formação de orbitais moleculares, orbitais atômicos de mais de um átomo são combinados ou misturados. No entanto, como no caso da hibridização, o número de orbitais novos formados é igual ao número de orbitais atômicos originários da combinação. Da mesma maneira que nos orbitais atômicos, estamos interessados em dois aspectos moleculares: 1) as formas de suas distribuições espaciais da densidade de probabilidade; 2) suas energias relativas. O diagrama usual de ψ x r para o orbital 1s de um átomo A (Figura 1a) deve, porém ser modificado para levar em conta a variação de r entre-∞ e +∞, resultando no diagrama mostrado na Figura 1b.
De acordo com a mecânica clássica de Hamilton, um sistema de partículas interagentes tem energia total :
História da Ciência e Ensino: construindo interfaces, 2017
ResumoA compreensão do conceito de orbitais em átomos e moléculas é de grande importância para o aprendizado de química, principalmente no que concerne ao entendimento de ligações químicas, tipos de estruturas e propriedades de substâncias. Além disso, pode-se dizer que, de forma geral, estes conceitos embasam discussões qualitativas da área, o que ratifica a importância de se dominá-los. Nesta perspectiva, o presente trabalho, além de avaliar as implicações práticas dessa temática no cotidiano discente, desenvolve uma análise crítica das teorias utilizadas para descrever e ensinar orbitais. Explicitando e discutindo não apenas as suas mais relevantes teorias, mas também os autores por trás delas, o contexto histórico em que foram criadas e como este contexto afetou seu desenvolvimento, este trabalho busca apresentar uma visão mais abrangente dos conceitos de orbitais atômicos e moleculares. Palavras-chave: Orbitais; Ligação Química; História da Ciência.The comprehension of the conc...
Química Nova, 2018
UNIFIED TOPOLOGY OF FRONTIER MOLECULAR ORBITALS TO EXPLAIN PERICYCLIC REACTIONS. In this work is proposed a didactic alternative vision to teach pericyclic reactions. To this end, they were classified according to the connectivity of reactants systems, as connected atom reactions (CAR) and the other possibility, as not connected atom reactions (NOCAR). Electrocyclic reactions and sigmatropic rearrangements are examples of CAR categorization, and the cycloadditions being NOCAR. With these two categories, a pedagogical alternative description is proposed to the orbital topology in reactants to explain the pericyclic reactions. According to this classification, the HOMO's topology is adequate to all CAR, while the traditional HOMO-LUMO's topology is adequate to NOCAR. All issues typically deduced by the traditional treatment, such as allowed and forbidden reactions, and stereochemical aspects are also explained by the alternative approach.
O estatuto ontológico e epistemológico do conceito de orbital em livros didáticos de Química Geral no século XX: uma análise de seus fundamentos, suas representações e implicações para a aprendizagem À minha família, Jorge, Leduvina e Vanessa, respectivamente, pai, mãe e irmã, pilares humanos que construíram, mantêm e guiam o meu ser. AGRADECIMENTOS Primeiramente, agradeço aos meus pais, Jorge Rozentalski e Leduvina Fortes Rozentalski, e à minha irmã, Vanessa Fortes Rozentalski, pelo apoio incondicional em tudo o que escolho para a minha vida. Nos momentos de desilusão, medo, hesitação e angústia que sofri durante este mestrado, foram em vocês que pensei para me manter aqui. Até o fim da minha vida estarei em débito com vocês! Ao meu orientador, Prof. Paulo Alves Porto, por possuir duas dimensões nas quais a maioria das pessoas carece em ter concomitantemente no mundo acadêmicoa excelência tanto humana quanto pesquisadora. A primeira diz respeito à sua educação impecável, não só para com a minha pessoa, mas com todos os que o cercam. Enquanto que a segunda se refere à liberdade intelectual que esse proporciona aos seus orientandos, mas sem deixá-los a mercê da própria sorte, indicando os limites e caminhos mais adequados para que esses possam se desenvolver em plenitude. À Prof a . Joanez Aires, da UFPR, que tornou possível este caminho que tomei em direção à pós-graduação na área de Ensino de Química. Ela plantou a semente que, agora, começa a dar os primeiros frutos. Agradeço por todo o carinho e interesse ofertado desde que vim para São Paulo. Estes laços nunca se romperão, independente do tempo-espaço! Ainda da UFPR, não poderia deixar de agradecer ao Prof. Márcio Peres de Araujo e ao seu grupo de pesquisa do Laboratório de Inorgânica Aplicada (LIA), o qual fiz parte por mais de três anos durante a graduação. Nunca vou esquecer suas palavras de incentivo quando lhe disse que aprofundaria os estudos na área de Ensino de Química. Deste grupo, ainda gostaria de lembrar os nomes de Chico Fagundes, Deividi Cavarzan, Fabio Caetano, Juliana Paula da Silva, Otávio Fungati, dentro outros, pelo apoio no caminho escolhido. Agradeço a Leandro Blachechen, companheiro de graduação na UFPR e aluno de doutorado do Instituto de Química desta universidade, por me hospedar durante todas as etapas do processo seletivo do mestrado e, também, oferecendo toda a ajuda necessária para me locomover por São Paulo e pela Universidade de São Paulo. À Antonio Gustavo Sampaio, doutor em Química teórica por esta universidade, por toda a ajuda despendida quando eu fiz a disciplina de Química Quântica. Agradeço imensamente a ele, pois eu realmente o importunei em inúmeras oportunidades. Apesar disso, sempre se mostrou solícito e interessado em ajudar! Também não posso deixar de agradecer por toda a ajuda que ele me deu aqui em São Paulo e pelos esclarecimentos sobre o Instituto de Química, a Universidade de São Paulo e todas as minúcias formais a respeito de se ter uma bolsa FAPESP. Meus sinceros agradecimentos a todos os colegas do Grupo de História da Ciência e Ensino de Química (GHQ), especialmente aos colegas Zé Otávio, Anielli Lemes, Karina Aparecida e Elisa Cristina, Winston Schmiedecke, Mariana Côrrea, pelas contribuições diretas e indiretas a esta dissertação. Além disso, sou muito grato por fazer parte deste grupo, visto todo o crescimento humano e acadêmico que esse me proporcionou desde que me tornei membro dele. Espero que esse elo se mantenha ad infinitum. Aos meus amigos da república Zimbabwe, Lucas Jara, Gustavo Junqueira, Alex Nogueira, Mariana Guedes, Luís Fernandes e Jasmin Lindner. Nessa república encontrei tranquilidade, respeito e companheirismo necessários para o desenvolvimento desta dissertação. Os navegantes de primeira viagem sabem bem o quão difícil é encontrar um lugar assim na cidade de São Paulo. Agradeço a todos os que moram ou moraram aqui por tornarem este lugar especial. Aos colegas do Programa Interunidades em Ensino de Ciências, especialmente aos companheiros Alexandre Bagdonas e André Nascimento pelos trabalhos em conjunto desenvolvidos e às discussões históricos-sociológicas-filosóficas-axiológicas oriundas desses trabalhos. Aos Professores Osvaldo Pessoa Jr., Marcelo Giordan e Ivã Gurgel pelas contribuições a esta dissertação. Suas sugestões, críticas e reflexões enriqueceram não só a dissertação em si, mas, também, a formação deste que vos agradece. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pela concessão da bolsa de mestrado e pelo apoio financeiro para a realização desta pesquisa. Ao Prof. Ronny Rocha Ribeiro da Universidade Federal do Paraná, primeiramente, pelo apoio incondicional quando disse que viria a São Paulo e, posteriormente, pelo inestimável auxílio prestado quando lhe solicitei ajuda durante o mestrado. Nunca vou me esquecer disso, visto que em nenhum momento você hesitou em prestar esse auxílio. Agradeço a confiança depositada em mim. Aos meus amigos espalhados pelo Brasil, uma parte em Foz do Iguaçu-PR (Augusto , dentre outros que estou esquecendo com toda a certeza) e um, ainda, em Joinville-SC (Eliseu Matubara). Por fim, mas não menos importante, destaco três mulheres que observaram de perto, cada qual com suas particularidades, toda ou parte da trajetória que culminou na confecção desta dissertação. Primeiramente, a aluna de Doutorado em Ensino de Química, Anielli Lemes, dado que ela acompanhou desde os primórdios esta dissertação. Sua presença nos meios digitais, particularmente os chats virtuais, fez com que as discussões e troca de referências sobre Filosofia da Química, Filosofia da Ciência, História da Ciência, ensino, dentre outros assuntos, ocorressem com facilidade, dependentes apenas das pontas dos dedos e do ânimo deste que vos escreve, afinal de contas, quem conhece a supracitada, sabe bem que ali reside uma energia capaz de quebrar as ligações químicas mais estáveis da Natureza. A segunda mulher que destaco é a aluna de mestrado em Ensino de Química Camila Miranda, que suportou bravamente meus momentos de insanidade ao cursar a disciplina de Química Quântica, me incentivando e animando não só naquele momento, mas, também, em outros que se seguiram. Aprendi muito a respeito de representações sociais e identidade docente. Por último, ou melhor, última, agradeço à aluna de mestrado em Ensino de Física Luciene Fernanda pelo companheirismo acadêmico e pessoal que construímos no último ano. Nossas discussões abarcam um amplo espectro, maior que o próprio espectro eletromagnético, tamanha é a diversidade de temas que colocamos no divã para a reflexão. São esse momentos informais que nos fazem arquitetar e (re)construir nossas concepções, conduzindo-as a um novo patamar de entendimento. Não entendo Não entendo. Isso é tão vasto que ultrapassa qualquer entender. Entender é sempre limitado. Mas não entender pode não ter fronteiras. Sinto que sou muito mais completo quando não entendo. Não entender, do modo como falo, é um dom. Não entender, mas não como um simples de espírito. O bom é ser inteligente e não entender. É uma benção estranha, como ter loucura sem ser doido. É um desinteresse manso, é uma doçura de burrice. Só que de vez em quando vem a inquietação: quero entender um pouco. Não demais. Mas pelo menos entender que não entendo.
Química Nova, 2018
A didactic alternative approach is proposed for deducing the molecular orbital topology of acyclic and cyclic polyenes and then evaluating their bonding, antibonding, and nonbonding character. The relative energies of molecular orbitals of neutral molecules and ions were described, in addition to the orbital degeneracy to cyclic conjugated polyenes, and the method deduce correctly the relative stability of polyenes. This alternative method complements the lack of explanation of a substantial number of organic chemist undergraduate textbooks in relation to orbital degeneracy in benzene and is a pedagogical approach to teach aromaticity and antiaromaticity.
2013
O conceito de orbital e central no ensino de quimica, para a compreensao das teorias quânticas sobre a ligacao quimica, a saber, a Teoria de Ligacao de Valencia (TLV) e a Teoria de Orbitais Moleculares (TOM). Em vista disso, faz se necessaria uma discussao ontologica e epistemologica do referido conceito com o intuito de compreende-lo em profundidade. Para tanto, levantamos trabalhos na literatura da Filosofia da Quimica que discutem aspectos como a existencia ou nao dos orbitais, e a possibilidade ou nao de observa-los. Esses trabalhos proporcionam diferentes perspectivas em relacao a esse conceito, e compreendem os debates entre realistas cientificos de um lado, e antirrealistas cientificos, do outro. Tais debates sao considerados nao consensuais, e tem sido incentivados com o objetivo de apresentar uma imagem mais fiel da ciencia.
This document aims to support students in the “Adaptation” class of the Space Mechanics and Control – Space Engineering and Technology post-graduate course at INPE. It has been updated and revised in recent years, so this is the second and most recent version. It introduces the orbit mechanics concepts by applying the Newton’s laws to the two-body problem and to the study of trajectories in a central force field. The Kepler’s laws are presented together with the equations of the elliptical motion. It is shown that the Kepler’s laws are derived from the gravitational force between two bodies, arising the geometrical relations of the orbital ellipse. The orbital elements in space are then studied, which allows to convert the geometric orbit representation, or keplerian elements, to space state representation. It is also presented the main coordinate system used in orbit and astronomic studies, as well as several time and date measuring systems.
O conceito de orbital é central no Ensino de Química para a compreensão quântica da matéria. Diante disso, pretendemos investigar um elemento fundamental para a construção e compartilhamento de significados: o professor. Para tanto, adotamos a perspectiva sociocultural, especialmente, as ideias de Vygotsky e Bakhtin como referencial teórico-metodológico. Analisamos duas aulas de uma disciplina de Química Geral do Ensino Superior que visam introduzir este conceito. É possível observar ao longo das aulas a construção e o compartilhamento de significados que se iniciam em considerações gerais, as quais enfatizam aspectos ontológicos do orbital e terminam em considerações particulares, enfatizando aspectos epistemológicos em torno desse conceito. Em tais aulas, não se nota ações do professor para construir significados que unam essas diferentes ênfases, por sua vez, inibindo a construção de significados que só seriam possíveis por meio do estabelecimento explícito de relações entre o conjunto de enunciados de cada ênfase.
Arte, Psicologia e Cura: Reflexões de uma Residência Artística no Teatro Clínica DyoNises, 2024
J.M. Garrido Anguita (ed.): Conexiones culturales y patrimonio prehistórico. Archaeopress, 2023
Diogo Machado, 2021
International Journal of Progressive Research in Science and Engineering, 2020
Anuario de Investigación de la …, 2012
Physical Review B, 1996
Archives of Gynecology and Obstetrics, 2011
Korean Journal of Urology, 2014
G3 (Bethesda, Md.), 2016
World Journal of Cardiovascular Diseases, 2014
International Journal of Molecular Sciences, 2016
The Constitution of Social Practices, 2017
Journal of Applied Physiology, 1996
Anais de XXXIV Simpósio Brasileiro de Telecomunicações, 2016