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.

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

Diálogos com Formas & Fórmulas

11 de abril 18h

No próxima quinta-feira, 11 de Abril, a FCUL e em particular, o Departamento de Informática, vão ser "invadidos" pelos alunos do secundário. Para visitar o DI-FCUL já temos cerca de 200  alunos inscritos.

Maqueta do Campus Sustentável da UL

As expetativas da equipa da Universidade Verde só podiam ser elevadas: as verbas alcançadas no âmbito desta iniciativa serão usadas para implementar medidas de eficiência energética, já identificadas nas auditorias realizadas.

Trial para todos os membros da b-on

 

“No stand da FCUL descobrimos áreas que não sabíamos sequer que existiam e que agora vamos querer pesquisar, já valeu a pena ter vindo. Vamos ter mais informação e hipóteses para ponderar!”, declarou um grupo de alunos da Escola Salesiana de Manique a visitar a banca da FCUL na Futurália.

Rosto de Fernando Ramos

“A maioria das instituições de ensino superior em Portugal têm qualidade superior às do Brasil, contrariando de forma que não deixa dúvidas a 'recomendação' do Governo brasileiro”, escreve Fernando Ramos num artigo publicado no jornal "Público" no passado dia 26 de março.

O artigo intitulado "PAMPA in the wild: a real-life evaluation of a lightweight ad-hoc broadcasting family" da autoria de Christopher Winstanley, Ra

O Departamento de Informática marcou presença na última edição da Futurália. A Futurália, a Feira de Ofertas Educativas e Formativas para estudantes, realizou-se de 13 a 16 de Março, na Feira Internacional de Lisboa (FIL)

“Luís Mendes Victor dedicou uma carreira de mais de 40 anos à investigação nas diversas áreas da Geofísica. Professor Catedrático da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa desde 1991, ensinou Geofísica, Sismologia, Prospeção Geofísica, Hidrologia e Física dos Recursos Naturais”, refere o colega e amigo, Jorge Miguel Miranda.
 

Atualmente, a nova rubrica disponibiliza entrevistas realizadas a participantes e colaboradores da última edição do Dia Aberto e a dois investigadores que trabalham na área da surdez genética.

Rosto de Teresa Alpuim

Pode-se dizer, sem risco de exagero, que a Estatística é a mais social das ciências exatas.

Programa M23

Atualmente 47 alunos estudam na FCUL através do programa Maiores de 23 anos. A FCUL conversou com uma dessas alunas, Ana Jardim, de 35 anos, aluna do 2.º ano de Engenharia Informática.

FCUL esclareceu possíveis candidatos ao programa M23 no Open Day pelo Núcleo de Formação ao Longo da Vida

“Tenho interesse em prosseguir os estudos académicos por vários motivos, entre eles o pessoal, sei que posso dar muito mais não só para mim como também para a sociedade e também porque poderei melhorar a minha condição de trabalho”, afirma Elísio Gomes, de 31 anos e visitante do Dia Aberto a Maiores de 23 da UL.

Antenas do ALMA

O primeiro de uma série de vodcasts de divulgação científica do CAAUL dedicados aos maiores tópicos da atualidade em Astronomia apresenta o ALMA.

Rosto de Luísa Maria Abrantes

“A professora Luísa Maria Abrantes será sempre recordada pela sua enorme dedicação e empenho durante os 40 anos de serviço a esta casa”, refere o seu colega e amigo Jorge P. Correia.

A FCUL volta a marcar presença na Futurália, na FIL, no Parque das Nações, juntamente com outras unidades orgânicas da UL, entre 13 e 16 de março.

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“Foi o professor Henrique Leitão que me alertou para o facto de a questão do real impacto de Pedro Nunes na náutica do seu tempo estar por resolver. A tese e o prémio foram passos saborosos de um caminho longo mas que tem todo o potencial de ser gratificante e divertido”, reforça Bruno Almeida, vencedor do Prémio Cultura 2012 atribuído pela Sociedade de Geografia de Lisboa.

A reportagem multimédia sobre o Dia Aberto em Ciências inclui testemunhos de candidatos ao ensino superior, alunos e professores da FCUL, colaboradores desta iniciativa.

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Prémio SAHFC

  A Comissão Executiva da Secção Autónoma de História e Filosofia das Ciências (SAHFC) atribui a anualmente o Prémio SAHFC.

O Grupo de Surdez do BioFIG-FCUL, coordenado por Graça Fialho, já analisou cerca de 400 famílias portuguesas afetadas com surdez hereditária. A primeira tese de doutoramento realizada em Portugal na área da genética da surdez foi defendida em 2012, na UL, por Tiago Matos.

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Cerca de 100 alunos de 15 escolas secundárias da zona de Lisboa participaram na 9.ª edição da ação de divulgação da Física de Partículas.

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