Theoretical studies of systems of biochemical interest containing Fe and Cu transition metals

La presència de la química teòrica i computacional està augmentant en quasi tots els camps de la recerca en química. Els càlculs teòrics poden ajudar a entendre millor l'estructura, les propietats i la reactivitat de compostos metàl·lics d'àrees tan diferents com la química inorgànica, organometàl·lica i bioinorgànica. No obstant això, és imprescindible utilitzar la metodologia adequada per obtenir resultats teòrics fiables. Els estudis d'aquesta tesi es poden dividir en dos grups diferents. El primer grup inclou l'estudi teòric del mecanisme de reacció de diversos sistemes que contenen coure i tenen diferents estructures Cun-O2. Aquests estudies s'han dut a terme amb l'objectiu de profunditzar en la natura dels processos oxidants químics i biològics promoguts per sistemes que contenen coure. En la segona part de la tesi, s'estudia la fiabilitat de diferents tècniques utilitzades per estudiar l'estructura electrònica i la reactivitat de sistemes que contenen coure, ferro i altres metalls de transició.

Novo formalismo semi-empírico para cálculos químico-quânticos

Realizou-se a dedução de um formalismo básico, útil para o desenvolvimento de novas implementações semi-empíricas, partindo de primeiros princípios. A abordagem utilizada é inspirada nos métodos da família HAM, e visa possibilitar o desenvolvimento de uma implementação semi-empírica de última geração que não esteja sujeita às di culdades que ocorrem com métodos da família ZDO. São apresentadas as expressões para a energia total e para os elementos da matriz de Fock segundo este formalismo básico. O emprego de expoentes variáveis nas funções de base (orbitais atômicos) é proposto e modelado com esquemas tipo HAM/3, HAM/4 e polinomial, tomando-se como referência resultados obtidos por cálculo ab initio. Além disso, uma contribuição para produção de conjuntos de dados de referência por cálculo ab initio é fornecida. Esta contribuição permite que sejam produzidos resultados de alto nível para energias eletrônicas a um custo computacional moderado, por meio da extrapola- ção da energia de correlação eletrônica em cálculos com bases correlation consistent de Dunning.

Estudo teórico das propriedades químicas e físicas envolvendo o elemento 118

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Modelagem em simulação computacional do cristal e superfícies do BaZr'O IND. 3' e SrZrO IND. 3': propriedades eletrônicas e estruturais

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Estudo dos espectros vibracionais de poliacetilenos substituídos

Neste trabalho foram sintetizados a poli-2-etinilpiridina (P2EP), poli-4etinilpiridina (P4EP), o iodeto de poli(2-N-t-butilpiridiniumilacetileno) (P2EPtBu) e a poli-β-etinilnaftaleno (Pβ:EN), os quais são poliacetilenos substituídos. Estes polímeros, juntamente com o cloreto de poli(2-piridínio-2-piridilacetileno) (P2EPH), foram caracterizados por espectroscopia vibracional no infravermelho e Raman. Estes polímeros apresentaram variação na posição das bandas Raman com a energia da radiação excitante - chamada dispersão Raman ou fotosseletividade - da ordem de 10 cm-1, bem inferior ao apresentado pelo poliacetileno (cerca de 60 cm-1). Este deslocamento foi interpretado utilizando-se dois dos modelos existentes para descrever este fenômeno: o Modelo de Modo de Amplitude (AMM) e o Modelo de Coordenada de Conjugação Efetiva (ECCM), os quais fornecem informações sobre a estrutura polimérica e sobre seus níveis eletrônicos. Utilizando-se o AMM foi possível obter informações sobre os níveis eletrônicos excitados de mesma simetria que o estado eletrônico fundamental. Por outro lado, o ECCM, com a ajuda de cálculos DFT, mostrou diferenças na extensão da conjugação e no grau de dimerização entre o P2EP na forma cis e trans e indicou que este polímero apresentava, predominantemente, a estrutura cis, fato este confirmado pelos espectros no infravermelho. A dopagem com I2 provocou efeitos diferentes na estrutura dos polímeros. Os espectros no infravermelho dos polímeros dopados indicaram que o P2EP e o P2EPH apresentaram aumento na quantidade de segmentos cis enquanto o P2EPtBu apresentou diminuição na quantidade desses segmentos. Os espectros Raman dos polímeros dopados confirmaram os dados dos espectros no infravermelho. Esta diferença foi interpretada como sendo devida à diferença no volume do substituinte, pois grupos volumosos favorecem o isômero trans-cisóide onde a distância entre os substituintes é maior. A dopagem também levou a um aumento na condutividade dos polímeros, porém os valores de condutividade obtidos foram bem inferiores que os apresentados pelo poliacetileno dopado (10-5 a 10-7 contra 102 S cm-1, tipicamente).

Dinâmica molecular de sistemas iônicos poliatômicos: modelos polarizável e não-polarizável

Simulações de sais de carbonato fundidos pelo método de Dinâmica Molecular (MD) foram efetuadas com o modelo polarizável de cargas flutuantes (FC). O modelo de cargas flutuantes implementa os efeitos de polarização pelo método de Lagrangiano estendido, onde as variáveis extras são as próprias cargas parciais do íon poliatômico. O modelo FC foi parametrizado por meio de cálculos ab inito, aplicado ao ânion carbonato. Cálculos de Química Quântica ab initio foram utilizados para corroborar o modelo proposto para o ânion carbonato. Os sistemas investigados consistem em misturas de carbonatos alcalinos fundidos, Li2CO3/K2CO3, os quais são utilizados como eletrólitos em células a combustível. As simulações MD foram utilizadas para verificar o efeito da polarização dos ânions sobre a estrutura e dinâmica do líquido. Estudamos o efeito da inclusão de polarização sobre a condutividade do eletrólito.

Valores ambientales y atención a la diversidad : una propuesta aplicada a la física y química en la ESO.

Aportar un nuevo planteamiento de la Física y la Química en la ESO desde un enfoque ambiental que lleva implícitos dos aspectos. Por una parte es una educación en valores y por otra, considerar como premisa esencial para atender a las necesadades de todos los alumnos el basarnos en un punto de partida conocido por todos, cual es, el tratamiento de problemas que nos están afectando cotidianamente. El currículum del área de ciencias de la naturaleza en la ESO. En el primer capítulo se realiza una introducción teórica de la educación ambiental y de la educación para el desarrollo. El segundo capítulo analiza y describe los elementos básicos del currículum de la ESO en el área de Ciencias de la Naturaleza atendiendo a valores ambientales. El tercer capítulo constituye el núcleo de la propuesta de la investigación y presenta una aproximación a lo que se deben considerar valores ambientales para realizar posteriormente una análisis y exposición de las metodologías y teorías vinculadas a la enseñanza de valores ambientales. Se hace también un enfoque práctico a través de un conjunto de esquemas que proponen distintas estrategias para abordar alumnos con problemas. En este capítulo se pone de manifiesto la utilidad del cooperativismo, a través de ejemplos, técnicas y del propio juego como recurso para la adquisición de valores ambientales así como la atención a la diversidad. En el cuarto capítulo se describen dos actividades, una de ellas referida a la lluvia ácida y una segunda relacionada con la atmósfera terrestre, enfocadas al logro de valores ambientales atendiendo a la diversidad. Cuadros, esquemas. No existe un tratamiento conjunto de la educación en valores, a través de la educación ambiental, con un enfoque sobre la atención a la diversidad. Sería deseable abordar con urgencia el tratamiento de los valores ambientales en la educación y en la investigación, pero para ello es necesario desarrollar nuevas investigaciones en el campo de la docencia aplicada y en el de la investigación didáctica.

XXV Olimpiada de Química de Aragón.

Seleccionado en la convocatoria: Ayudas para proyectos de temática educativa, Gobierno de Aragón 2011-12

Experiencias básicas en la enseñanza de las Ciencias de la Naturaleza : BUP : Física y Química.

Diseño de cursos de interés eminentemente didáctico sobre el tratamiento escolar de la observación y la experimentación. Selección de actividades y medios de la máxima significación didáctica y el mínimo coste económico-perfeccionamiento profesional de los miembros del equipo de investigación y su mayor especialización didáctica. Construir cursos autoconsistentes que puedan desarrollarse realmente teniendo en cuenta. Se ha dividido el tema en dos bloques: Física y Química, de los cuáles se han desarrollado veinte y quince prácticas respectivamente. De cada práctica se da una introducción teórica, objetivos, material necesario, procedimiento a seguir y unas cuestiones que debe responder el alumno de BUP. Ver bibliografía. Análisis experimental de todas las prácticas que se presentan por los profesores del equipo, tanto en los laboratorios como en los cursos pilotos que se han realizado, previa convocatoria del ICE. Se han seleccionado las prácticas y actividades de modo que el alumno pueda comprender los fenómenos de la naturaleza a través de las experiencias que le exponga el profesor o que él mismo pueda hacer en el laboratorio o incluso en su casa. La realización de las prácticas de laboratorio por parte de los alumnos son un complemento indispensable en el estudio diario. Las prácticas que se presentan pueden realizarse con el material del que normalmente disponen los centros y que en todo caso se puede conseguir muy fácilmente para despertar la curiosidad de los alumnos y se estimule su ilusión.

La resolución de problemas de física y de química como investigación en la enseñanza media : un instrumento de cambio metodológico.

Validar un modelo para la resolución de problemas de lápiz y papel de Física y Química en la enseñanza media (estudiantes de 15 a 18 años). El modelo se enmarca en el modelo constructivista del aprendizaje.. Cursos desde 2õ de BUP hasta COU en asignaturas de física y química impartidas por el propio autor en el Instituto de Bachillerato de Fraga (Huesca). 300 alumnos participan en total en la investigación, durante un período de 4 cursos académicos entre 1984 y 1988. También componen otra muestra los libros de texto de Bachillerato y COU.. Desarrolla el modelo de resolución de problemas y profundiza en su fundamentación teórica. Lo relaciona con el modelo constructivista de enseñanza-aprendizaje. Aplica el modelo en la muestra de alumnos y analiza los resultados derivados de esta.. Utiliza métodos etnográficos y cuantitativos para la obtención de información.. Gráficos, esquemas conceptuales y tablas numéricas.. Los problemas son presentados habitualmente en los libros de texto y por los profesores aproblemáticamente, como si fuesen simples ejercicios de aplicación. El modelo propuesto basado en la investigación en clase, potencia la reflexión cualitativa y valora las fases de incertidumbre de los alumnos. Provoca una visión más crítica de los libros de texto con problemas resueltos, una superación del operativismo habitual y una familiarización con los trabajos cinetíficos. El resultado, por lo tanto, es positivo tanto para los profesores como para los alumnos. La valoración es muy favorable y aporta novedades y mejoras en la práctica de cada uno de ellos..

El profesor multimedia : química, 2õ BUP.

Este CD-Rom supone una provechosa manera de enfrentarse a la asignatura desde una perspectiva nueva y distinta: método interactivo, animación en la teoría así como la posibilidad de autoevaluación. Cada tema del curso se compone de una parte teórica, un exámen de teoría, unos ejercicios prácticos, un examen parcial y un test de teoría. Entre otros, los temas tratados son la materia, gases, líquidos y sólidos, la teoría y estructura atómica, formulación, etc..

El profesor multimedia : química, 3õ ESO.

Este CD-Rom supone una provechosa manera de enfrentarse a la asignatura desde una perspectiva nueva y distinta: método interactivo, animación en la teoría así como la posibilidad de autoevaluación. Cada tema del curso se compone de una parte teórica, un exámen de teoría, unos ejercicios prácticos, un examen parcial y un test de teoría. Entre otros, los temas tratados son la materia, el calor y temperatura, las reacciones y enlaces químicos, el carbono, etc.

El profesor multimedia : química, 3õ BUP.

Este CD-Rom supone una provechosa manera de enfrentarse a la asignatura desde una perspectiva nueva y distinta: método interactivo, animación en la teoría así como la posibilidad de autoevaluación. Cada tema del curso se compone de una parte teórica, un exámen de teoría, unos ejercicios prácticos, un examen parcial y un test de teoría. Entre otros, los temas tratados son la teoría y estructura atómica, el núcleo y radiactividad, reacciones-estequiometría, formulación, combinaciones binarias, carbono-repaso, etc..

El profesor multimedia : química, acceso a la universidad para mayores de 25 años.

Este CD-Rom supone una provechosa manera de enfrentarse a la asignatura desde una perspectiva nueva y distinta: método interactivo, animación en la teoría así como la posibilidad de autoevaluación. Cada tema del curso se compone de una parte teórica, un exámen de teoría, unos ejercicios prácticos, un examen parcial y un test de teoría. Entre otros, los temas tratados son la materia, el elemento y las disoluciones, los enlaces químicos, el carbono, la oxidación, etc. Contiene el temario completo para la prueba común y la prueba específica.

El profesor multimedia : química (COU).

Este Cd contiene un curso de enseñanza asistida por ordenador, en el área de química, correspondiente a COU. Cada tema se compone de una parte teórica, un examen de teoría, un módulo de ejercicios, así como en cada tema del curso se propone un examen parcial.