Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: Aplicação do método G3CEP(MP2) no estudo de propriedades termoquímicas de metais de transição.
AUTORES: Pereira, D. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS -UFT) ; Custodio, R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS)
RESUMO: A aplicação de métodos teóricos(quânticos) nos estudos de diferentes propriedades
químicas geralmente demanda um elevado custo computacional. Uma alternativa para
contornar essa dificuldade é o emprego dos chamados métodos compostos.
Recentemente em um prévio trabalho de nosso grupo foi possível adaptar o
pseudopotencial CEP na teoria G3 e em suas versões de ordem reduzida G3(MP2)B3 e
G3(MP2) acarretando assim uma redução no tempo computacional,sem a perda de
precisão, neste sentido a teoria G3CEP(MP2) e G3(MP2) foram aplicadas no estudo
de propriedades que possuem elementos transitivos do 4º período da tabela
periódica Sc-Zn. Resultados preliminares mostram que a teoria G3CEP(MP2) apresenta
resultados similares ao método original G3(MP2).
PALAVRAS CHAVES: G3CEP(MP2); Entalpia de formação; Metais de transição
INTRODUÇÃO: A aplicação de métodos quânticos a problemas atômicos e moleculares geralmente
enfrenta duas dificuldades principais: a dificuldade na descrição da correlação
eletrônica e a de se trabalhar com grandes conjuntos de bases. Desenvolvidas na
década de 1980, as teorias compostas, tentam contornar essas dificuldades,
combinando diferentes métodos ab initio com conjuntos de bases específicos de
forma aditiva. Uma classe em especial, a família Gaussian n ou simplesmente Gn,
apresenta um desempenho excepcional em relação a cálculos de propriedades
termoquímicas [1]. Mesmo considerando o ganho em qualidade dos cálculos com
métodos compostos como o G3, ainda sim, para sistemas grandes com muitos
elétrons, esses métodos não são praticáveis. Recentemente em um prévio trabalho
de nosso grupo foi possível adaptar o pseudopotencial CEP na teoria G3 e em suas
versões de ordem reduzida G3(MP2)B3 e G3(MP2) acarretando assim uma redução no
tempo computacional de até 50% ,sem a perda de precisão [2], nesse sentido
podemos traçar o objetivo do trabalho que é adaptar a teoria G3CEP(MP2) a metais
de transição Sc-Zn.
MATERIAL E MÉTODOS: Todas as etapas envolvendo o método G3(MP2) foram executadas no método G3CEP(MP2).
A mesma metodologia da teoria G3CEP[2] foi utilizada onde as funções de base
empregados foram simplesmente truncados mantendo-se apenas as funções de valência
e substituindo-se os elétrons internos pelos pseudopotenciais. Um ajuste final foi
à otimização do termo HLC “higher-level correction” para as entalpias de formação
dos metais de transição.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A teoria G3CEP(MP2) e G3(MP2) foram aplicadas no estudo de 20 entalpias de
formação para moléculas que possuem elementos transitivos do 4º período da
tabela periódica Sc-Zn. Resultados preliminares mostram que a teoria G3CEP(MP2)
apresenta um desvio absoluto médio de 7 kcal mol-1 contra 4.58 kcal mol-1 da
teoria G3(MP2). Outro aspecto importante associado ao uso do CEP em métodos
compostos é a redução do tempo de CPU. Em geral a redução do tempo de CPU variou
de 35 a 50 % dependendo do tamanho da molécula e do tipo de átomo.
Ainda dando continuidade neste trabalho as bases denominadas G3MP2Large serão
otimizadas conforme a metodologia G3 e o termo HLC será reotimizado levando em
consideração as propriedades termoquímicas dos metais de transição do 4º período
da tabela periódica.
CONCLUSÕES: A partir dos resultados obtidos observamos que o método G3CEP(MP2) descreve
adequadamente as propriedades termoquímicas para metais de transição com uma
significativa redução no tempo computacional.
AGRADECIMENTOS: CNPq, CAPES, FAPESP, FAEPEX-UNICAMP, UFT.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. Curtiss L.A.; Redfern P.C.; Raghavachari K. Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science 2011, 1, 5, 810-825.
2. Pereira, D.H.; Ramos A.F.; Morgon, N.H.; Custodio, R. J. Chem. Phys 135, 034106 (2011).