Ensaio

Um novo composto de crípton

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Complexo não covalente de composição [KrSF5]+ (Fig. 1), que provem duma molécula estável, [KrSF6]+ (Fig. 2), em resultado da reação direta de hexafluoreto de enxofre com crípton ionizado

Complexo não covalente de composição [KrSF5]+ (Fig. 1), que provem duma molécula estável, [KrSF6]+ (Fig. 2), em resultado da reação direta de hexafluoreto de enxofre com crípton ionizado

Figuras cedidas por NB
Nuno Bandeira
Nuno A. G. Bandeira
Imagem cedida por NB

Os gases nobres são elementos que possuem a sua camada exterior de eletrões completa e que se situam na coluna mais à direita da Tabela Periódica. Este grupo 18 é constituído por hélio, néon, árgon, crípton, xénon, rádon e oganésson. Os gases nobres estão presentes no ar que respiramos, no entanto, a sua presença manteve-se desconhecida até ao final do século XIX. Mesmo depois de conhecidos e isolados, acreditava-se que, devido a terem a camada exterior de eletrões completa, a sua capacidade de formar compostos com outros elementos era reduzida ou mesmo nula. Em 1962, Neil Bartlett reportou a síntese, pela primeira vez, de um composto contendo xénon [1]. Estamos agora a comemorar os 60 anos desse grande marco da Química e esta história está apresentada de maneira sucinta, mas muito apelativa, num artigo publicado por Felice Grandinetti no número de 6 de junho de 2022 da revista Nature [2].

Os gases nobres têm imensas aplicações: o hélio é usado em balões e dirigíveis, em garrafas para mergulho a grande profundidade e em criogenia; o néon é usado em válvulas estabilizadoras de tensão e anúncios luminosos; o árgon é utilizado para se obter atmosferas inertes que permitem fundir determinados materiais e soldar metais; o xénon é usado na iluminação pública e na produção de flashes eletrónicos; e alguns deles, hélio néon e árgon, são usados em lasers.

Apesar dos muitos avanços verificados nestes 60 anos, ainda existe muito a descobrir sobre a química dos gases nobres. Têm existido importantes desenvolvimentos recentes e, por exemplo, talvez seja possível gerar num futuro próximo novas estruturas estáveis de gases nobres recorrendo a eletrófilos aniónicos [3].

A nossa equipa, que envolve investigadores do Centro de Química Estrutural (IST e Ciências ULisboa) e do BioISI, estuda a reatividade de gases nobres na fase gasosa, tentando entender quais os fatores que são importantes na química destes elementos.

Esses estudos são feitos experimentalmente recorrendo a espectrometria de massa de ressonância ciclotrónica de iões com transformada de Fourier [4] e também recorrendo a cálculos computacionais usando modelos teóricos avançados.

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Figura 3: O ião [KrSF6]+ com uma ligação Kr-F covalente
Fonte Figura cedida por NB

Num estudo publicado a 27 de maio deste ano, a equipa provou experimentalmente a existência de um complexo não covalente de composição [KrSF5]+ (Fig. 1), que provem duma molécula estável, [KrSF6]+ (Fig. 2), em resultado da reação direta de hexafluoreto de enxofre com crípton ionizado [5].

Sem entrar em pormenores demasiado técnicos, podemos dizer que se mostrou que o crípton ionizado reage com uma molécula neutra de SF6 dando origem a um composto até agora desconhecido.

Os cálculos computacionais permitiram uma interpretação da estabilidade da nova espécie e da sua precursora, aumentando o nosso conhecimento e capacidade de previsão da química dos gases nobres.

O grupo dos gases nobres é conhecido por demonstrar pouca reatividade. Juntamente com os cientistas Sandrina Oliveira, Joaquim Marçalo, João Paulo Leal, Leonor Maria, José Carretas, Bernardo Monteiro provámos experimentalmente, por intermédio da técnica espectrometria de massa, a existência dum complexo não covalente de composição [KrSF5]+ e cuja proveniência advém da molécula estável [KrSF6]+, representada na figura 3, resultado da reação direta do hexafluoreto de enxofre (SF6) com o crípton ionizado (Kr+). Estes resultados aumentam o nosso conhecimento da química dos gases nobres uma área ainda pouco explorada da Química Inorgânica e com enorme potencial para se expandir.

Referências

[1] Bartlett, N.; Xenon Hexafluoroplatinate(V) Xe+[PtF6]-; Proceedings of the Chemical Society, 1962, 218. DOI: 10.1039/PS9620000197

[2] Grandinetti, F.; 60 Years of Chemistry of the Noble Gases; Nature, 06 June 2022. DOI: 10.1038/d41586-022-01534-0

[3] Rohdenburg, M.; Azov, V. A.; Warneke, J.; New Perspectives in the Noble Gas Chemistry Opened by Electrophilic Anions; Frontiers in Chemistry, 2020, 8, 580295. DOI: 10.3389/fchem.2020.580295

[4] Marçalo, J.; A Espectrometria de Massa de Ressonância Ciclotrónica de Iões com Transformada de Fourier; Química - Boletim da Sociedade Portuguesa de Química, 1997, 66, 32-41. DOI: 10.52590/M3.P590.A3000807

[5] Oliveira, S.; Bandeira, N. A. G.; Leal, J. P.; Maria, L.; Carretas, J. M.; Monteiro, B.; Marçalo, J.; A New Krypton Complex – Experimental and Computational Investigation of the Krypton Sulphur Pentafluoride Cation, [KrSF5]+, in the Gas Phase; Physical Chemistry Chemical Physics, 2022, 24, 14631 -14639. DOI: 10.1039/D1CP05814B

Nuno A. G. Bandeira, investigador do DQB e do BioISI Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Homem em banco de jardim, observando o rio

Andreia Santos, psicóloga do GApsi Ciências ULisboa, deixa um alerta: "o nível de cansaço sentido pelas pessoas a assistir a conferências, palestras através de um ecrã é superior ao de assistir ao mesmo de forma presencial".

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“Este prémio simboliza não só o reconhecimento do meu trabalho, mas também de toda a equipa que nele participou”, conta Vanessa Mendonça, segunda classificada pelo Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias 2020. Vanessa Mendonça concluiu o mestrado e o doutoramento na Faculdade e atualmente é investigadora do MARE.

A SPECO anunciou recentemente os vencedores do Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias 2020. José Ricardo Paula é o grande vencedor desta edição e irá apresentar o seu trabalho no 19.º Encontro Nacional de Ecologia, este ano associado às cerimónias dos 25 anos da SPECO, e que se realiza em dezembro, em Ponte de Lima.

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Rita Loewenstein Simões, de 23 anos, é voluntária no Centro de Testes Ciências ULisboa, na estação Mix e Real-Time PCR, desde maio passado. Para esta jovem bióloga, formada na Faculdade, este trabalho tem um significado muito simples: ajudar. E foi exatamente isso que a motivou - saber que todas as horas que disponibilizasse fariam a diferença.

Informação eletrónica de rua: Keep your distance

Ganna Rozhnova trabalha em modelação epidemiológica na UMC Utrecht, na Holanda. A antiga aluna de doutoramento em Física Estatística da Faculdade, continua a colaborar com o BioISI e é a investigadora principal de um projeto da FCiências.ID, financiado no âmbito do Apoio especial a projetos Research 4 COVID-19.

Spinophorosaurus nigerensis

Uma inovação anatómica pode ser a chave na compreensão da evolução dos dinossáurios saurópodes. Os autores deste trabalho - Daniel Vidal, Pedro Mocho, Ainara Aberasturi, José Luis Sanz e Francisco Ortega - acreditam que parte do êxito evolutivo deste grupo de animais está relacionado com alterações na cintura pélvica e que esse fator contribuiu para os converter nos animais de maior porte da Terra.

Centro de Testes

“Em cada turno processamos uma quantidade significativa de amostras e é sempre importante conseguirmos fazê-lo eficientemente, para que os resultados sejam conseguidos num curto espaço de tempo”, diz Catarina Lagoas, voluntária no Centro de Testes Ciências ULisboa.

Teclado para invisuais

“A tecnologia deve poder ser usada por todas as pessoas!”, diz Carlos Duarte, professor do Departamento de Informática, investigador do LASIGE Ciências ULisboa, e recentemente membro do World Wide Web Consortium (W3C) e da Ação COST LEAD-ME -Leading Platform for European Citizens, Industries, Academia and Policymakers in Media Accessibility.

 olho de choco

Um grupo de investigadores da Ciências ULisboa a trabalhar no Laboratório Marítimo da Guia do MARE conseguiu mostrar que chocos acabados de eclodir (até cinco dias) são capazes de ter uma aprendizagem social. O estudo publicado na  Animal Cognition tem como primeiro autor Eduardo Sampaio, estudante de doutoramento em Biologia (ramo Etologia).

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A análise de mais de 200 amostras de águas residuais das cinco ETAR monitorizadas no âmbito do projeto COVIDETECT comprova a presença de material genético nos afluentes que chegam às ETAR e evidencia a ausência de deteção do material genético do vírus SARS-CoV-2 nos efluentes tratados.

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“O período de confinamento pode ser encarado como um primeiro grande teste à integração de renováveis no sistema elétrico, prelúdio do que se prepara com a transição energética global em curso”, escreve o cientista Miguel Centeno Brito.

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“Ciências ULisboa tem vindo a aumentar a sua capacidade e a sua intervenção no desenvolvimento científico e tecnológico de alguns dos projetos mais importantes para o avanço da Astrofísica, não só nos próximos anos, mas nas próximas décadas”, diz o cientista José Afonso.

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Cristina Luís, investigadora do Departamento de História e Filosofia das Ciências e do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia (CIUHCT), é a responsável em Portugal pelo projeto “Citizen Science as the new paradigm for Science Communication (NEWSERA)”, coordenado por Rosa Arias, fundadora da Science for Change e que visa estudar como a ciência cidadã pode mudar o paradigma da comunicação da ciência.

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Entrevista com o cientista Carlos Cordeiro, que lidera o SAFE Coating, um projeto que tem a Biomimetx e o Hospital Curry Cabral como parceiros e que em seis meses procurará implementar uma tecnologia capaz de inativar o SARS-CoV-2 em superfícies, impedindo a sua viabilidade fora do hospedeiro humano e consequentemente, eliminando uma importante via de transmissão viral.

Lusovenator, a nova espécie pertence ao grupo dos carcharodontossáurios - dinossáurios carnívoros, alguns dos maiores predadores do planeta Terra. A sua descoberta mostra que estes dinossáurios estavam presentes no hemisfério norte 20 milhões de anos antes do que indicava o registo conhecido. O estudo foi liderado por Elisabete Malafaia, investigadora do IDL, polo da Ciências ULisboa.

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Cerca de 194 milhões de aves e 29 milhões de mamíferos podem ser atropelados por ano nas estradas europeias, de acordo com a estimativa de uma equipa internacional de investigadores liderada por Clara Grilo, investigadora do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM), polo da Ciências ULisboa, com sede na Universidade de Aveiro. Os resultados estão publicados na revista científica Frontiers in Ecology and Environment.

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