ESTUDO DA TERMOQUÍMICA, ENERGÉTICA E CINÉTICA DE REAÇÕES ELEMENTARES DE COMBUSTÃO DO SILANO ATRAVÉS DE MÉTODOS DE QUÍMICA QUÂNTICA

Abstract

Neste trabalho, foram examinadas e analisadas duas reações elementares de abstração do átomo de hidrogênio durante a combustão do metilsilano (CH3SiH3) por meio de métodos teóricos de química quântica. O metilsilano é uma molécula de grande relevância na indústria organometálica, e o silício desperta considerável interesse tanto de pesquisadores experimentais quanto teóricos, devido ao seu papel fundamental na fabricação de dispositivos eletrônicos. As reações estudadas foram SiH3CH3 + H → {CH3SiH2 + H2; SiH3CH2 + H2}. Para ambas as reações, foram calculadas propriedades eletrônicas e estruturais, caracterizando os caminhos de energia mínima por meio de estados estacionários, energias eletrônicas e frequências vibracionais harmônicas, utilizando o método da teoria do funcional de densidade (DFT). A confiabilidade dos resultados foi aprimorada através do emprego do método da teoria de perturbação de segunda ordem e de ab initio altamente correlacionado, utilizando funções de base maiores e consistentes. Os dados obtidos foram comparados com informações disponíveis na literatura. No caso da reação do metilsilano com o átomo de hidrogênio, identificamos trabalhos anteriores, sendo que apenas um forneceu dados cinéticos abrangendo ambos os caminhos elementares da reação. Os cálculos de dinâmica química revelaram que apenas o caminho R2 apresentou boa concordância, deixando os cálculos referentes à reação R1 para futuras etapas da pesquisa.