Aplicações de métodos de química quântica: adsorção de H2 em Pd e um modelo para nucleons

Abstract

A Química Quântica tem oferecido marcantes e variadas contribuições na descrição e previsão de inúmeros fenômenos da natureza. Referendando tal potencialidade, utilizamos neste trabalho os métodos de química quântica para abordar dois temas bastante distintos: adsorção de H2 em Pd e a descrição de nucleons através de um modelo molecular. Baseado na teoria do funcional da densidade e na teoria da ressonância nãosincronizada de Pauling descrevemos os estados moleculares envolvidos no mecanismo de adsorção e dissociação de H2 em superfície de paládio. Apesar de utilizarmos modelos de cluster extremamente simples (a superfície foi representada por um, dois e cinco átomos de Pd), os resultados foram bastante úteis para explicar a adsorção da molécula de hidrogênio e para mostrar, de forma inédita, que o estado pré-dissociativo corresponde à molécula adsorvida numa geometria inclinada em relação à superfície. Além desse estudo de adsorção, também mostramos a utilidade da química quântica na descrição de sistemas exóticos envolvendo quarks. Elaboramos um modelo molecular quark-boson bastante original para descrever o próton e o nêutron. Através de cálculos ab initio Hartree-Fock obtivemos curvas de energia potencial muito bem comportadas para os sistemas quark-boson propostos. Assim, foi possível calcular as dimensões dos nucleons e reproduzir a diferença de massa nêutron-próton em excelente concordância com o valor experimental