Ensaio

Um novo composto de crípton

Última Revisão —
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.

figura
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
engenheiro a operar com digitalização a laser 3D

Mais uma crónica por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial, desta vez da autoria de João Calvão Rodrigues, professor do DEGGE Ciências ULisboa.

Pessoa com a mão no ar

"Será que a sociedade portuguesa reconhece a excelência da investigação científica produzida em Portugal? Não basta produzir conhecimento científico de elevada qualidade, para que este seja reconhecido pelo público como tal", escreve Ana Subtil Simões, editora da Newsletter de Ciências.

Rui Gonçalvez Deus fardado

Rui Gonçalves Deus, oficial da Marinha e especialista em Investigação Operacional, dá-nos a conhecer o seu percurso académico e profissional, e conta-nos de que forma a passagem pela Faculdade o ajudou a alcançar o sucesso profissional.

 Estrutura molecular

Os compostos alílicos de Mo(II) têm sido estudados na Ciências ULisboa há vários anos, tendo sido demonstrada a sua atividade como precursores de catálise na oxidação de olefinas.

Seringa

Num estudo recentemente publicado na revista Nature Communications uma equipa de investigadores liderada por Ganna Rozhnova, professora na University Medical Center Utrecht e colaboradora do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) na Ciências ULisboa, analisou diferentes cenários de relaxamento das medidas de contenção da pandemia enquanto progredia o processo de vacinação para o SARS-CoV-2 em Portugal.

José Cordeiro

A 1.ª edição do concurso à Bolsa Fulbright para Investigação com o apoio da FLAD – Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento para o ano académico de 2021/2022 selecionou quatro candidatos. Entrevista com José Cordeiro, mestrando em Estatística e Investigação Operacional na Ciências ULisboa.

Atividade realizada no âmbito da Higrografia

"A Hidrografia sofreu drásticas mudanças de desenvolvimento e progresso desde o advento do posicionamento por satélite (GPS) e dos sistemas acústicos de varrimento (multifeixe)", escreve Carlos Antunes, professor do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial.

relógios

As professoras Ana Nunes e Ana Simões apresentam em entrevista os objetivos do repositório digital de cursos e apontamentos de antigos professores da Ciências ULisboa, nomeadamente João Andrade e Silva, Noémio Macias Marques, José Vassalo Pereira, António Almeida Costa e José Sebastião e Silva.

Simulação de larga escala do Universo

Andrew Liddle, investigador do Departamento de Física da Ciências ULisboa e do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, integra a colaboração internacional Dark Energy Survey (DES), que catalogou quase um oitavo de todo o céu, ao longo de seis anos, com o intuito de revelar a natureza da energia escura, responsável pela expansão acelerada do Universo.

Sumário gráfico do trabalho

Um grupo de investigadores utilizou gânglios linfáticos, amígdalas e sangue para mostrar como as células que controlam a produção de anticorpos são formadas e atuam. Estes dados permitirão desenhar estratégias que controlem a regulação do sistema, podendo contribuir para a resolução de doenças autoimunes ou alergias.

Logotipo Radar

Décima sexta rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade.

Pessoa lendo um jornal

A agenda temática avalia a importância que os meios de comunicação de massas têm quando distribuem determinados temas, dando atenção a certos assuntos e esquecendo outros.

lagoas de filtração

As águas residuais podem ser usadas para identificar precocemente novos surtos da COVID-19 e investigar a diversidade dos genomas do vírus SARS-CoV-2 que circulam numa comunidade, segundo comunicado de imprensa emitido pela Águas de Portugal. Os resultados do projeto de investigação COVIDETECT foram apresentados a 26 de maio.

Combinação de imagens de técnicas e aplicações da Geodesia

"Um dos marcos interessantes da contribuição da Geodesia para a sociedade foi a definição do metro formulada em 1791 , que teve como base a medição do arco de meridiano entre Dunkerque e Barcelona, efetuada ao longo de sete penosos anos (em plena revolução francesa)", escreve Virgilio de Brito Mendes, professor do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião do centenário do curso.

Fluviário de Mora

A exposição permanente do Fluviário de Mora inclui “Sons dos Peixes” produzida no âmbito do projeto de investigação “Deteção de Peixes Invasores em Ecossistemas Dulciaquícolas através de Acústica Passiva - Sonicinvaders”, liderado pelo polo da Faculdade do MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente.

Modelo do espectrógrafo MOONS no VLT

Portugal colidera o projeto do Espectrógrafo Multiobjetos no Ótico e Infravermelho próximo, ou MOONS, assim como alguns dos seus grupos de trabalho. Um dos componentes principais do MOONS é o corretor de campo e foi desenhado por uma equipa do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.

Planta

A fenotipagem (medição sistemática de caracteres fenotípicos, i.e., do corpo das plantas) foi eleita, depois dos grandes avanços verificados na fenotipagem nas últimas décadas, como um grande desígnio atual da comunidade da ciência das plantas. Leia a crónica da autoria de Jorge Marques da Silva, professor do DBV Ciências ULisboa e presidente da SPBP.

Vista aérea de florestas de mangal no arquipélago dos Bijagós

O estudo da autoria de Mohamed Henriques, José Pedro Granadeiro, Theunis Piersma, Seco Leão, Samuel Pontes e Teresa Catry realizado no ecossistema influenciado por mangal será publicado em julho deste ano no Marine Environmental Research, volume 169.

Cartas com Ciência

O conhecimento e a empatia não têm fronteiras, prova disso é o projeto Cartas com Ciência, que parte das palavras dos cientistas para criar laços e encurtar distâncias no que à educação diz respeito.

Satélite

"Com a Engenharia Geográfica/Geoespacial sabemos de onde vimos, para onde vamos, qual o melhor caminho e ainda o que vamos encontrar", escreve Paula Redweik, professora do DEGGE por acasião do centenário do curso.

Exposição “Empty space of the Unknown/ Nothing Is Right Now”

Catarina Pombo Nabais coordena o SAP Lab - Laboratório Ciência-Arte-Filosofia do Centro de Filosofia das Ciências da ULisboa e em entrevista dá conta da importância da relação interdisciplinar entre ciência e arte e dos projetos futuros.

Pepino do mar

Os pepinos do mar - espécies de equinodermes ainda muito desconhecidas - cumprem uma importante função ecológica: reciclam a matéria orgânica dos sedimentos e redistribuem nutrientes. O grupo de Pedro Félix, investigador do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE) e da Ciências ULisboa, é o único atualmente a trabalhar na ecologia e aquacultura de pepinos do mar em Portugal.

Anfiteatro com várias cadeiras e uma pessoa sentada a ler

O Grupo de Fala e Linguagem Natural dedica-se à Inteligência Artificial com enfoque especial no Processamento de Linguagem Natural e é o coordenador da PORTULAN CLARIN Infraestrutura de Investigação para a Ciência e Tecnologia da Linguagem.

cientista ao microscópio

Maria Helena Garcia, professora do DQB Ciências ULisboa e Andreia Valente, investigadora do DQB Ciências ULisboa, lideram A Something in Hands – Investigação Científica, Lda, uma spin-off desta Faculdade, que recebeu 100 mil euros da Portugal Ventures e que visa desenvolver novos medicamentos para o tratamento dos cancros metastáticos.

Centro de Testes Ciências ULisboa

O Centro de Testes Ciências ULisboa recebeu o primeiro lote de 110 zaragatoas a 1 de maio de 2020, provenientes de um conjunto de cinco lares de terceira idade do concelho de Mafra, no que viriam a ser os primeiros de várias dezenas de milhar de testes de diagnóstico molecular da COVID-19.

Páginas