Página sobre Reações Oscilantes

Acabo de adicionar uma página ao blog sobre cinética de reações químicas oscilantes, onde a concentração de uma ou mais espécies químicas apresenta variações periódicas ao longo do processo, e reações químicas auto-catalíticas, dois temas que estão fortemente relacionados entre si, onde é apresentada uma nova versão do programa kinetica feita para o estudo de reações oscilante utilizando o mecanismo de Lotka-Volterra, dado pela sequência de reações:

A + X → 2 X

X + Y → 2 Y

Y → B

São discutidas a variação das concentrações e das velocidades ao longo do tempo em diversas situações envolvendo esse mecanismo, sendo que em cada ponto discutido acrescentamos um pouco mais de complexidade ao modelo.

Link para a página:

http://kalilbn.wordpress.com/cinetica-quimica-i-introducao-e-reacoes-de-primeira-ordem/reacoes-oscilantes/

Link para a página introdutória de cinética química:

http://kalilbn.wordpress.com/cinetica-quimica-i-introducao-e-reacoes-de-primeira-ordem/

Pesquisa sobre o nível de formação dos leitores do blog

Olá, estou adicionando duas enquetes para saber o nível de formação e a área de atuação de quem acompanha o blog. Peço a todos os leitores que votem, sendo que cada uma das perguntas permite apenas uma opção.

Grato,

Kalil Bernardino

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Dinâmica molecular e estados físicos da matéria

Estou adicionando uma página sobre estados-físicos da matéria, em que são apresentados resultados de simulações de argônio nos estados sólido, líquido e gasoso, além do estado metaestável de líquido super-resfriado e de fluído supercrítico, sendo comparadas diferenças energéticas e estruturais de cada estado além do comportamento dos diferentes estados em relação à temperatura. Essa página tem como principal objetivo evidenciar os diferentes estados físicos e demonstrar a utilidade de simulações computacionais para esse objetivo, sem a intenção de servir como um tutorial de dinâmica molecular, como foi o caso das páginas de dinâmica molecular postadas até o momento, mas serão fornecidos arquivos de input para a realização das simulações apresentadas.

Clique aqui para ver a página.

Simulações coarse grained de líquidos puros

Acabo de adicionar a primeira página do blog sobre simulações de dinâmica molecular empregando modelos coarse grained, que são modelos grosseiros nos quais diversos átomos são agrupados em um único sítio de interação. Nessa página é apresentada uma visão geral do campo de força MARTINI, que será empregado nas simulações coarse grained nesse blog e são discutidas simulações de líquidos puros, empregando potenciais que descrevem a água, álcoois, éteres e cetonas. O modelo apresentado será utilizado posteriormente no estudo de sistemas mais complexos, como misturas de líquidos pouco solúveis, polímeros em solução e microemulsões pois permitem a realização de simulações muito mais e com sistemas maiores do que as simulações atomísticas apresentadas até então, apesar da perda de detalhes em nível molecular.

As simulações apresentadas nessa página têm como objetivo principal demonstrar como o potencial de interação intermolecular, que é particularmente simples nos sistemas discutidos, afeta propriedades macroscópicas como a densidade e a entalpia de vaporização de líquidos, além da organização molecular do sistema.

Link para a página: http://kalilbn.wordpress.com/dinamica-molecular-conceitos-fundamentais/simulacoes-de-liquidos-puros-usando-modelos-coarse-grained/

Terceiro tutorial de dinâmica molecular – Moléculas orgânicas em solução

Foi acrescentado o terceiro tutorial de dinâmica molecular utilizando o pacote computacional GROMACS no blog. Dando prosseguimento ao estudo da água pura e de íons em água, nesse tutorial são estudadas 4 moléculas orgânicas em solução, todas com 4 átomos de carbono, mas funções orgânicas distintas:

• butano
• 1-clorobutano
• 1-butanol
• 1-butilamina

Nesse tutorial abordamos a construção dos arquivos de estrutura e topologia molecular e, na análise dos resultados, além de serem apresentadas novamente análises de energia e distribuição radial de pares, são apresentadas também análises de área de superfície acessível ao solvente, momento de dipolo e, para o álcool e a amina, ligações de hidrogênio.

Acessar páginas:

Página 1 – Preparação dos arquivos de input, minimização de energia, simulação

Página 2 – Análises dos resultados, problemas propostos, referências

Tutorial GROMACS – íons em água

Após um período sem atualizar o blog, estou acrescentando um segundo tutorial de dinâmica molecular utilizando o GROMACS. Nesse tutorial são discutidas simulações de íons monoatômicos em água e é dada uma introdução à montagem de um arquivo de topologia. Novamente as análises dos resultados são feitas por meio das componentes de energia do sistema e de distribuição radial de pares, sendo que as ferramentas utilizadas foram apresentadas no tutorial da água, sendo recomendado revisá-lo em caso de dúvidas sobre as ferramentas utilizadas. O enfoque principal aqui é compreender como os parâmetros não-ligantes (carga e parâmetros de Lennard-Jones) dos íons monoatômicos determinam a organização da água ao redor dos íons e sua interação com eles.

Link para a página: http://kalilbn.wordpress.com/dinamica-molecular-conceitos-fundamentais/371-2/

Atualização na apresentação sobre orbitais antiligantes nas reações orgânicas

Fiz algumas modificações na apresentação sobre orbitais antiligantes nas reações orgânicas, acrescentando mais comentários sobre os conceitos envolvidos, especialmente na sessão sobre reações Sn2.

 

Link para download: apresentação_orbitais_antiligantes

 

Veja outros comentários no post anterior.

Apresentação sobre orbitais antiligantes em reações orgânicas

Estou adicionando o pdf de uma apresentação sobre a importância dos orbitais antiligantes em reações orgânicas. A apresentação contém uma introdução onde são abordadas resumidamente a Teoria de Lewis e a Teoria de Orbitais Moleculares e em seguida são apresentados resultados obtidos por meio de cálculos semi-empíricos utilizando o programa MOPAC 2009 para as seguintes reações básicas da química orgânica:

• Substituição nucleofílica bimolecular (Sn2)
• Adição em alcenos
• Adição na carbonila
• Reações de Diels-Alder

São apresentadas coordenadas de reação para cada um dos mecanismos acima, onde em vários pontos são mostrados os orbitais de fronteira, ou seja, o HOMO (Orbital Molecular de Mais Alta Energia Ocupado) e o LUMO (Orbital Molecular de mais Baixa Energia Desocupado) para as espécies reagentes, mostrando a evolução desses ao longo da reação. As reações Sn2 e Diels-Alder são apresentadas com mais detalhes, sendo demonstradas as energias dos orbitais de fronteira para vários nucleófilos e eletrófilos, demonstrando a correlação entre as energias dos orbitais moleculares e a reatividade química.

Link para download: apresentação_orbitais_antiligantes

Essa apresentação foi feita originalmente para a disciplina de Química Orgânica 3 juntamente com as graduandas Adriana Yumi Iwata, Camila Daiane, Renata Fernandes Siqueira, Rebecca Nogueira e Silva e Juliana Marques e refeita pelo autor do blog para apresentação para o Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos no dia 07 de junho. Agradeço ao Prof. Dr. Timothy J. Bronksom pela sugestão do tema, a todos que trabalharam na apresentação original e ao pessoal do Centro Acadêmico do DQ UFSCar pelo convite para a apresentação.

Posteriormente pretendo adicionar ao blog páginas discutindo em detalhes cada um dos mecanismos reacionais mostrados na apresentação e possivelmente outros que não foram incluídos nela.

Adicionada página sobre titulações ácido base

Acabo de adicionar mais uma página sobre equilíbrio ácido-base, onde são apresentados resultados obtidos com o pyH para titulações ácido-base simples e de misturas de ácidos.

Link para a página: http://kalilbn.wordpress.com/acidos-e-bases-definicoes/acidos-e-bases-titulacoes/

Nova Página sobre Equilíbrio Ácido-Base

Acabo de adicionar a segunda página sobre equilíbrio ácido-base, onde é descrito o tratamento aproximado e exato para o equilíbrio ácido-base e disponibilizado para download o programa pyH, que permite trabalhar com equilíbrios envolvendo ácidos puros, bases puras, misturas de ácidos e misturas ácido-base. O programa permite também plotar curvas de titulação tanto para ácidos puros quanto para misturas binárias de ácidos, assunto que será discutido na próxima página sobre o tema, que espero postar ainda nessa semana.

Link para a página:

http://kalilbn.wordpress.com/acidos-e-bases-definicoes/acidos-e-bases-tratamento-exato/