Aplicações da dupla expansão multi-corpos na construção de superfícies de energia potencial e sua utilização em estudos de dinâmica química

Abstract

Nesta dissertação apresentam-se os trabalhos desenvolvidos pelo autor, sob a orientação do Professor A.J.C. Varandas e em colaboração com vários elementos da linha de investigação em Química Teórica do Departamento de Química da Universidade de Coimbra, na construção de superfícies de energia potencial para sistemas diatómicos e triatómicos e na sua aplicação ao estudo das propriedades macroscópicas dos sistemas considerados. Nos seus capítulos iniciais, apresentam-se, também, os fundamentos teóricos destes trabalhos. Para os sistemas diatómicos, os trabalhos aqui apresentados centram-se no estudo da representação funcional da energia de dispersão em zonas onde a sobreposição orbital deixa de ser desprezável, na sua aplicação na construção de potenciais intermoleculares, tanto para o estado tripleto dos dímeros de metais alcalinos como para os dímeros homonucleares de gases raros, e na sua aplicação para o estudo das propriedades termofísicas e macroscópicas destes gases. Em sistemas triatómicos, apresenta-se a aplicação da estratégia da dupla expansão multi-corpos (DMBE), proposta por Varandas, na construção de superfícies de energia potencial dos sistemas de van der Waals HeH2 e HeLi2, bem como para o estado electrónico fundamental do radical hidroperoxilo, HO2. Utilizando a superfície deste radical, apresentam-se, ainda, estudos de dinâmica no sistema H+O2 ¤ OH+O pelo método das trajectórias quasiclássicas, incluindo o estudo do efeito da substituição isotópica do átomo de hidrogénio por deutério.