Estudo teórico de complexos iônicos contendo gases nobres ligados - Dias, Lucas Araujo de Lima (UFRJ, 2024)
[PT] O hélio é o segundo elemento mais abundante no universo. Junto com os outros gases nobres, forma os elementos menos reativos conhecidos. Apesar disso, dependendo do ambiente químico, esses elementos podem formar compostos estáveis ou metaestáveis, especialmente em meios carregados. O HeH+ e o ArH+ já foram detectados no meio interestelar e são exemplos de moléculas contendo gases nobres de interesse astroquímico. Neste trabalho, realizou-se uma inspeção teórica visando as estruturas moleculares mais promissoras contendo gases nobres. A busca foi centrada em compostos com inserção duplamente carregada, geralmente representados como [X-Ng-Y]2+, em Ng é um gás nobre e X e Y são grupos químicos quaisquer. Ligantes disponíveis no meio espacial foram testados usando o método DFT, assim como carbenos e superhalogênios. Além disso, uma inspeção DFT mais robusta foi realizada para dicátions triatômicos contendo gases nobres inseridos. Os resultados sugeriram uma grande afinidade química entre os gases nobres nos estados duplamente carregados. Para validar os resultados, foram realizados cálculos de otimização e frequências usando o método CCSD(T). Para explorar a natureza da ligação e identificar padrões de ligações nas estruturas observadas, foram realizados cálculos SCGVB. Análises de cargas ChelpG e QTAIM foram empregadas para verificar a consistência entre os resultados obtidos e explorar a natureza das interações. Além disso, foram propostas diversas estruturas químicas na forma de diagramas GVB para as estruturas investigadas e algumas estruturas moleculares já conhecidas.[EN] Helium is the second most abundant element in the universe. Along with other noble gases, it forms the least reactive known elements. Despite this, depending on the chemical environment, these elements can form stable or metastable compounds, especially in charged media. HeH+ and ArH+ have already been detected in the interstellar medium and are examples of molecules containing noble gases of astrochemical interest. In this work, a theoretical inspection was carried out aiming at the most promising molecular structures containing noble gases. The search was centered on compounds with double charge insertion, usually represented as [X-Ng-Y]2+, where Ng is a noble gas, and X and Y are any chemical groups. Ligands available in space were tested using the DFT method, as well as carbenes and superhalogens. Furthermore, a more robust DFT inspection was performed for triatomic dications containing inserted noble gases. The results suggested a strong chemical affinity between noble gases in doubly charged states. To validate the results, optimization and frequency calculations were performed using the CCSD(T) method. To explore the nature of the bonding and identify bonding patterns in the observed structures, SCGVB calculations were carried out. ChelpG and QTAIM charge analyses were employed to verify consistency between the obtained results and explore the nature of interactions. Additionally, various chemical structures were proposed in the form of GVB diagrams for the investigated structures and some already known molecular structures.