Celebração dos 150 anos da Tabela Periódica na Academia das Ciências

Mathematics and the Periodic Table

Academia das Ciências, Lisboa

The periodic table: Some mathematical aspects
José Francisco Rodrigues (CIM and FCiências/ULisboa)

The periodic table is central to chemistry and after one and half century of life it became one of the indispensable tools for science and an icon for scientific inquiry. Although until now mathematicians have little to say on the periodic table, the mathematical chemistry is an expanding interdisciplinary area. Recent works have shown the importance of the underlying mathematics of the periodic table in diverse areas such as group theory, topology, information theory and, of course, quantum mechanics. This introductory talk intends to make a short introduction to some mathematical aspects related to the periodic table, from a mathematician perspective. 

 

The periodic table: The power of systematisation. The importance of precision
Manuel Yáñez and Otilia Mo (Universidad Autónoma de Madrid)

One hundred and fifty years ago the first important systematization in the realm of chemistry was done, ordering the elements in terms of its atomic mass. This first attempt was crucial even though not totally correct. A better knowledge of the atomic structure improved this initial systematization in terms of the number of electrons; but a real understanding of the periodicity in the atomic properties was possible only when the mathematical functions describing the electrons within an atom were obtained. The use of the variational principle looking for the minimal energy of an atomic and molecular system was the engine behind this understanding, though soon it became also clear that, in some specific cases, second order properties could be not adequately described even if the precision got for the energy was large. Magnetic properties are a good example, or the singularity of the elements of the first row of the periodic table with respect to the others within the same group. Some of these questions will be analyzed in our presentation.

 

The periodic table: Are atoms the bricks of molecules?
Adelino Galvão (ISTécnico/ULisboa)

Chemists are the architects of the electronic cloud to give it shape and function. Atomic nuclei are bare necessities (like rebars in concrete) to provide the external potential that hold and shape electrons within the molecule, but otherwise useless in what concerns its chemical properties. Those are defined, in the Quantum formalism, by a statistical distribution function that we believe can be expressed by a linear expansion in a basis of pre-existent atomic centered distribution functions. Time as proved that this approach must be completed with extra polarization and diffuse functions to get results within experimental accuracy. The shape of the wave function resulting from the overlap of so many different basis functions has no resemblance to the original atoms that made the molecule. For instance, in the C-O molecule how can one divide between C and O the charge density in the middle of the bond? Traditional chemical concepts like bonds, rings, nonbonding pairs, electrophilic, nucleophilic,. electronegativity, functional group, etc. are lost in the wave function formalism. Those can be recovered by proving that the wave function uniquely defines the charge density (and vice-versa) and both are uniquely defined by the external potential. We will show, by topological analysis of the charge density, how to recover the traditional chemical language, such as atoms, in a quantum formalism and precisely define what is an atom in a molecule.

 

The periodic table: Counting lattice points and atomic energies oscillations
Antonio Córdoba  (ICMAT and UAMadrid)

The purpose of this talk is to present an oscillatory term appearing in the nonrelativistic theory of large atoms. To account for chemical phenomena, one wants a very accurate determination of their ground state energies and its analogue for molecules. Unfortunately, such great accuracy is more than we can achieve today. Nevertheless, there are some results involving an almost periodic trigonometric sum related with the understanding of the periodic table from first principles of Quantum Mechanics. It is a sum reminiscent of those appearing in Number Theory when we try to count Lattice Points inside circles or spheres.

15h00
Representação de DNA

Seminário de Projeto de Investigação (Doutoramento em Biologia), por Pedro Gameiro dos Santos.

Logótipo CiE

Uma série interdisciplinar de conferências internacionais organizada pela Associação Computabilidade na Europa (ACiE).

Título e local do evento

O evento visa promover o diálogo interdisciplinar sobre estruturas de proteínas, doenças conformacionais e tecnologias baseadas em proteínas.

Emiliano Gutierrez, CEO da Raiz Vertical Farms, irá partilhar a forma como a empresa foi criada, os desafios que ultrapassou e os momentos-chave que moldaram o seu percurso.

Banner Meredith Ringel Morris HCI for AGI

15 de julho, 14h00: CIÊNCIAS recebe Meredith R. Morris, Diretora de Investigação em Interacção Humano-IA na Google DeepMind e Professora Afiliada na Universidade de Washington, para uma palestra imperdível sobre um dos temas mais debatidos e transformadores da atualidade: o caminho rumo à Inteligência Artificial Geral (AGI).

Título do programa e representação de família numa carrinha

CIÊNCIAS associa-se, uma vez mais, a esta iniciativa, promovendo várias atividades.

Título e datas do programa de estágios

Preparados para explorar a investigação de perto?

Águas subterrâneas

Curso acreditado para efeitos de progressão na carreira dos professores na dimensão cientifico-pedagógica dos grupos 420 e 520.

Um workshop com o objetivo de reunir académicos que abordam a história da ecologia - e a evolução da própria disciplina - a partir de uma variedade de perspetivas.

Cardume

Seminário no âmbito do Doutoramento em Ciências do Mar, por Inês Pereira.

Pormenor de mecanismo de relógio

Concerto no âmbito do programa Música na Universidade de Lisboa.

Orquestra

Concerto no âmbito do programa Música na Universidade de Lisboa.

Banner Ser Cientista

A 10.ª edição do Ser Cientista realiza-se entre 21 e 25 de julho - vem investigar connosco!

Título e data da iniciativa

A iniciativa conta com a participação do LASIGE Computer Science and Engineering Research Centre.

Aluna a utilizar um computador portátil

A Escola Doutoral Unite! Widening visa apoiar diretamente estudantes de doutoramento que realizem investigação numa das quatro áreas estratégicas selecionadas pelo projeto - as candidaturas decorrem até 26 de julho.

Pormenor de lâmpada

Candidaturas a decorrer de 01 a 30 de setembro.

Microplásticos no ocerano

O curso procura dar formação sobre a problemática da contaminação por detritos de plástico dos nossos ecossistemas, bem como alertar para os potenciais efeitos deletérios nos organismos, utilizando uma abordagem de ensino científico, com um discurso adequado a formandos sem formação científica - candidaturas até 03 de agosto.

Logótipo do evento, sobre fotografia dos Açores

Um simpósio internacional que reúne investigadores especializados em várias disciplinas (taxonomia, ecologia da vegetação, biogeografia, filogeografia, paleoecologia ou conservação da biodiversidade), focados na flora e vegetação terrestre e marinha da região da Macaronésia (Açores, Madeira, Selvagens, Canárias e Cabo Verde).

Quatro investigadores num laboratório

O curso visa capacitar investigadores, docentes e técnicos para integrar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais académicos - candidaturas até 16 de setembro.

Composição de imagens relativas à área das ciências forenses

O curso visa dotar os formandos com os conhecimento necessários à integração de equipas profissionais multidisciplinares nas áreas Médico-Legais e Forenses, em Laboratórios ou Serviços Médico-Legais e Forenses - candidaturas até 27 de julho.

Três investigadores num laboratório

O curso visa capacitar profissionais para aplicar os princípios da economia circular em ambientes laboratoriais industriais, promovendo práticas sustentáveis e eficientes - candidaturas até 17 de setembro.

Logótipo do evento

Um evento promovido pelo Departamento de Física da Faculdade de Ciências da ULisboa, com um duplo objetivo: valorizar a diversidade e excelência da formação dos doutorados e promover um espaço de diálogo direto entre empresas e estudantes.

Cientista a trabalhar com tubos de ensaio

Os participantes neste curso irão adquirir os conhecimentos essenciais à integração de equipas profissionais multidisciplinares na área das Análises Clínicas/Patologia Clínica, em laboratórios privados, públicos, hospitalares ou do Estado - candidaturas até 27 de julho.

Gotas de água

O curso visa capacitar os formandos para a aplicação dos índices de qualidade ecológica utilizados na avaliação da qualidade ambiental em sistemas de transição, no âmbito da Diretiva Quadro da Água (DQA) - candidaturas até 31 de agosto.

Saída de campo (Geologia)

O curso, com candidaturas até 20 de julho, convida os professores do Ensino Básico e Secundário a explorar a Geologia a partir das rochas que afloram nas imediações da sua escola.

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