– de como a matemática é fundamental para a sua visão moderna
Inscrições: https://forms.gle/rdnJZoSTUGHi4Cnv9
Informações: acm@acm-itea.org
Ao final do século XIX os químicos imaginavam uma molécula como sendo um arranjo tridimensional de átomos, mantidos unidos por ligações químicas. A posição relativa dos átomos definiria a sua estrutura molecular e cada maneira distinta de conectar os átomos definiria uma possível estrutura química para a molécula.
Entretanto, a natureza das forças que mantinham os átomos unidos era totalmente desconhecida. A descoberta do elétron por Thomson abriu a possibilidade de se desenvolverem modelos atômicos e de teorias da ligação química.
Entre os vários modelos propostos para descrever a formação de uma ligação química, o de Lewis, segundo o qual a ligação resultaria do compartilhamento de pares de elétrons entre dois átomos, foi a de maior sucesso, pois era capaz de explicar como ligações químicas simples e múltiplas podiam ser formadas entre dois átomos e também porque certos elementos podiam apresentar diferentes “valências”.
O advento da mecânica quântica forçou uma completa revisão dos modelos atômicos e abriu a possibilidade de se prever a formação de uma molécula. No trabalho de Heitler e London, os autores mostraram que a mecânica quântica era capaz de prever que a molécula de H2 é mais estável do que dois átomos de hidrogênio isolados. Este trabalho marca o início do que se convencionou chamar de Química Quântica.
Nos anos subsequentes, modelos quânticos foram propostos, baseados na equação de Schroedinger independente do tempo – que nada mais é do que uma equação de autovalor – para o estudo quanto-mecânico de moléculas. Esses modelos (VB, MO), além de serem capazes de prever a existência de moléculas, permitem calcular as mais variadas propriedades moleculares (geometria, estados eletrônicos, vibracionais, rotacionais, momentos de dipolo, etc.).
Entretanto, nenhum deles é capaz de explicar por que uma ligação química se forma. O fato de que as teorias clássicas não são capazes de prever a existência de moléculas, é uma clara indicação de que essas espécies são “entidades quânticas”. O objetivo desta palestra é identificar qual o efeito quântico responsável pela formação de uma ligação química e como ele pode ser usado para reformular e ampliar o conceito de ligação química.
A busca por esse efeito quântico começa por uma cuidadosa análise do operador hamiltoniano que, na mecânica quântica, representa a energia total de um sistema quântico, átomo ou molécula. O fato desse operador possuir certas simetrias faz com que as suas autofunções (ou funções de onda) que, segundo a mecânica quântica, determinam todas as propriedades do sistema quântico, reflitam essas simetrias. Essa cuidadosa análise do operador hamiltoniano revela que ele pode exibir, em alguns casos, simetria pontual, mas também simetria de permutação.
Isto obriga que suas autofunções sejam bases para as representações irredutíveis dos grupos de ponto, quando houver simetria pontual, e bases para os grupos simétricos, para qualquer sistema quântico com mais de um elétron. Durante a palestra, esta análise nos conduzirá ao efeito quântico responsável pela formação de uma ligação química e, portanto, à resposta sobre a natureza da ligação química. Uma vez identificado, mostraremos como esse efeito pode ser usado para reformular e ampliar o conceito de ligação química.
Marco Antonio Chaer do Nascimento
Professional Activities
– Professor of Physical Chemistry, Federal University of Rio de Janeiro
– Head of the Brazilian National Research Council (CNPq) Committee of Chemistry (1993-1995)
– Head of the Physical Chemistry Department, IQ/UFRJ (1993-1995)
– Dean of the Graduate Program in Chemistry IQ/UFRJ (2016-2020)
– Director of the Research Program (PRONEX) in “Hydrocarbon Functionalization” (1999- ).
– Member of the Management Committee of the National Institute for Science, Technology and
Innovation in Functional Complex Materials (CNPq/INOMAT)
– Manager of the INOMAT Research Projects in Catalysis.
– Member of the Editorial Board of “Progress in Theoretical Chemistry and Physics” (Springer)
– Member of the Scientific Board of World Association of Theoretical and Computational Chemists
(WATOC).
– Brazil Representative for the International Society for Theoretical Physical Chemistry
– Guest Editor for the Journal of Molecular Structure, Vol. 539 (2001)
– Guest Editor for the Journal of Molecular Structure, Vol. 580 (2002)
– Guest Editor for Theoretical Chemistry Accounts, Vol. 110 (2003)
– Guest Editor for the Journal of Molecular Modeling, Vol. 21, April (2015)
– Guest Editor for the International Journal of Quantum Chemistry, Vol 119 (2) (2019)
– Guest Editor for the journal Molecules, Vols 27-28 (2023)
– Member of the Editorial Board of “Química Nova ” (1989-1991)
– Visiting Professor, Université Henri Poincaré, Nancy I (France) (1999/2000)
– Visiting Associate, California Institute of Technology (EUA) (1996)
– Senior Visitor, University of Cambridge, England (1984)
– Visiteur, Université de Montréal, Canada, (05-07/1980)
– Reviewer for: Journal of Physical Chemistry, Journal of the American Chemical Society, International Journal of Quantum Chemistry, Journal of Chemical Physics, Journal of Theoretical and Computational Chemistry, Applied Catalysis A, Journal of Molecular Modeling, Science.
Research Interests
1 Atomic and Molecular Spectroscopy
2 Theory of the Chemical Bond
3 Homogeneous and Heterogeneous Catalysis
4 Structure and Properties of Nano Clusters
5 Molecular Modeling: flame retardant materials; CO2 capture materials; corrosion inhibitor
materials; non-linear optical materials.
6 Boron Chemistry
7 Development of New Computational Methodologies
Awards and Distinctions
2023 Member Elected of the International Core Academy of Sciences and Humanities
2019 Distinguished Scientist Award, State Secretary for Science and Technology – RJ
2015 Distinguished Scientist Award, State Secretary for Science and Technology – RJ
2012 Marco Antonio Chaer Nascimento Festchrift ISBN 978-3-642-41162-5, Springer Verlag
2012 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ
2011 Walter Mors Medal Award, Brazilian Chemical Society
2005 Commander of the National Order of the Scientific Merit, granted by the President of the Republic of Brazil
2005 Simão Mathias Brazilian Chemical Society Gold Medal Award
2005 Distinguished Teaching and Research Award (Scholl of Chemistry)
2005 Distinguished Scientist Award, State Secretary for Science and Technology – RJ
2002 Augusto Araújo Lopes Zamith Medal Award Instituto de Química da UFRJ
2002 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
2001 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
2001 Distinguished Scientist Award, State Secretary for Science and Technology – RJ
2000 Elected Member of the Brazilian National Academy of Sciences
1999 Distinguished Scientist Award, State Secretary for Science and Technology – RJ
1990 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
1989 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
1988 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
1986 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
1982 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
1981 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
1980 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
1979 Distinguished Teaching Award, Instituto de Química da UFRJ.
Publications
203. CARVALHO MARTINS, RAÍSSA; PEREIRA DA SILVA RIBEIRO, SIMONE; JAKELINE CUNHA REZENDE, MICHELLE; VEIGA NASCIMENTO, REGINA SANDRA; CHAER NASCIMENTO, MARCO ANTONIO; LOPEZ-CUESTA, JOSÉ-MARIE Evaluation of the thermal degradation and cone calorimeter parameters of an intumescent composite containing acidic montmorillonites. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, v.148, p.7669, 2023.
202. JUNQUEIRA, GEÓRGIA MARIA A.; BALLESTER, MAIKEL Y.; Nascimento, Marco Antonio Chaer Reactivity properties of the HOSO and HSO2 isomers in liquid medium: a sequential Monte Carlo/quantum mechanics study. JOURNAL OF MOLECULAR MODELING, v.29, p.189, 2023.
201. MARTINS, RAÍSSA CARVALHO; RIBEIRO, SIMONE PEREIRA DA SILVA; NASCIMENTO, REGINA SANDRA VEIGA; Nascimento, Marco Antonio Chaer; BATISTELLA, MARCOS; LOPEZ-CUESTA, JOSÉ-MARIE. The influence of montmorillonite on the flame-retarding properties of intumescent bio-based composites. JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, v. 139, p. 52243, 2022.
200. MARTINS, RAÍSSA CARVALHO; RIBEIRO, SIMONE PEREIRA DA SILVA; REZENDE, MICHELLE JAKELINE CUNHA; NASCIMENTO, REGINA SANDRA VEIGA; Nascimento, Marco Antonio Chaer; BATISTELLA, MARCOS; LOPEZ-CUESTA, JOSÉ-MARIE. Flame-Retarding Properties of Injected and 3DPrinted Intumescent Bio-Based PLA Composites: The Influence of Brønsted and Lewis Acidity of Montmorillonite. POLYMERS, v. 14, p. 1702, 2022.
199. DE SOUSA, DAVID WILIAN OLIVEIRA; Nascimento, Marco Antonio Chaer. Three-center twoelectron bonds from the quantum interference perspective. PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, v. 24, p. 15958-15972, 2022.
198. ROCHA, L. F. M.; FERREIRA, L. C.; MARQUES, M. F. V.; BITZER, R. S.; Nascimento, M. A. C. . Homogeneous {Ti2Ni} Hetero-trinuclear Catalyst for Ethylene Polymerization and opolymerization. Catalysis Research, v. 2, p. 1-17, 2022.
197. DÍAZ SOTO, LENIN J.; Nascimento, Marco Antonio Chaer. The impact of the zeolite local environment on the stability and spectroscopy features of the (CO, NO, NO2)-Pd-(H-MOR, MOR) systems. MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS, v. 344, p. 112228, 2022.
196. SOUSA, DAVID WILIAN OLIVEIRA DE; NASCIMENTO, MARCO C. Supported or unsupported threecenter two-electron bonds? A criterion based on Interference Energy Analysis. JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, v. 157, p. 174302, 2022.
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194. Pérez-Gramatges, Aurora; Maia, Cinthia Barros; de Freitas, Flavio Augusto; Nascimento, Marco Antonio Chaer; Nascimento, Regina Sandra Veiga. Silica Particles as Surfactant Nanocarriers for Enhanced Oil Recovery. In: Shankar S.; Muller R.; Dunning T.; Chen G.H. (eds.). Springer Series in Materials Science. 1st ed.: Springer International Publishing, 2021, v. 284, p. 503-519.
193. OLIVEIRA, RICARDO R.; FANTUZZI, FELIPE ; Nascimento, Marco Antonio Chaer. A study of structural and electronic properties of lithium fluoride nanotubes. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, v. 129, p. 205102-205102-6, 2021.
192. TENORIO, BRUNO NUNES CABRAL; CORIANI, SONIA; ROCHA, ALEXANDRE BRAGA; Nascimento, Marco Antonio Chaer. Molecular Photoionization and Photodetachment Cross Sections Based on L2 Basis Sets: Theory and Selected Examples. Progress in Theoretical Chemistry and Physics. 1ed.: Springer International Publishing, 2021, p. 151-179.
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188. VARAS, LAUTARO R. ; FANTUZZI, FELIPE ; COUTINHO, LÚCIA HELENA ; BERNINI, RAFAEL B. ; Nascimento, Marco Antonio Chaer ; DE SOUZA, G. G. B. . Are disulfide bonds resilient to double ionization? Insights from coincidence spectroscopy and calculations. RSC Advances, v. 10, p. 35039-35048, 2020.
187. QUITIÁN-LARA, HEIDY M ; FANTUZZI, FELIPE ; OLIVEIRA, RICARDO R ; NASCIMENTO, MARCO A C ; WOLFF, WANIA ; BOECHAT-ROBERTY, HELOISA M . Dissociative Single and Double hotoionization of Biphenyl (C12H10) by Soft X-rays in Planetary Nebulae. MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, v. 499, p. 6066-6083, 2020.
186. MARTINS, RAÍSSA CARVALHO; REZENDE, MICHELLE JAKELINE CUNHA; Nascimento, Marco Antonio Chaer; NASCIMENTO, REGINA SANDRA VEIGA ; RIBEIRO, SIMONE PEREIRA DA SILVA . Synergistic Action of Montmorillonite with an Intumescent Formulation: The Impact of the Nature and the Strength of Acidic Sites on the Flame-Retardant Properties of Polypropylene Composites. Polymers, v. 12, p. 2781, 2020.
185. FANTUZZI, FELIPE ; Nascimento, Marco Antonio Chaer; GINOVSKA, BOJANA; BULLOCK, R. MORRIS; RAUGEI, SIMONE. Splitting of multiple hydrogen molecules by bioinspired diniobium metal complexes: a DFT study. DALTON TRANSACTIONS, v. 50, p. 840-849, 2020. (HOT PAPER)
184. Nascimento, Marco Antonio Chaer. The consequences of neglecting permutation symmetry in the description of many-electrons systems. INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM CHEMISTRY, v. 119, p. e25765, 2019.
183. TENORIO, BRUNO NUNES CABRAL; KRUCZKIEWICZ, FRANCIELE; RIBEIRO, FABIO DE ALMEIDA; ANDRADE, DIANA PAULA PINHO ; DE LUNA, HUGO MILWARD RIANI ; BOECHATROBERTY, HELOISA MARIA ; Nascimento, Marco Antonio Chaer ; ROCHA, ALEXANDRE BRAGA ; WOLFF, WANIA . Soft X-ray Chlorine Photolysis on Chlorobenzene Ice: An Experimental and Theoretical Study. JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, v. 123, p. 1389-1398, 2019.
182. PFEIFER, RENE; TAMIASSO-MARTINHON, PRISCILA; SOUSA, CELIA; MOREIRA, JOSINO COSTA; Nascimento, Marco Antonio Chaer; BAREK, JIRÍ; VYSKOč. The role of 3,4- dihydroxyphenylacetic acid adsorption in the oxidation of homovanillic acid at a glassy carbon rotating disc electrode. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 838, p. 129-135, 2019.
Comentários
| Parabéns ótima palestra (Adriana de Souza) |
| Muito importante outras áreas do conhecimento usar a matemática. Este encontro propiciou compreender e possibilitar conhecimentos para desmistificar que a matemática terminar em si mesma. Bem como de fomentar excelente momento de aprendizado. (Aguinaldo Antonio Rodrigues) |
| Excelente apresentação! (Bruno Ferreira Pinheiro) |
| Adoro química, excelente palestra (Cláudio Firmino Arcanjo) |
| Palestra Excelente. (Cláudio Lima da Silva) |
| Uma das aulas mais incríveis! Saudades qd fiz as disciplinas de mecânica quântica qd fiz Física na UECE (Darcimarcos Valerio Leite) |
| Nenhuma observação (Erik Torres Candido Alves) |
| Excelente tema e palestra. Parabéns pela brilhante exposição de forma didática. Parabéns! (Flávio Maximiano da Silva Rocha) |
| Palestra bem didática! Obrigada professor pelos ensinamentos. (Francisca Maria Mendes de Souza Macedo) |
| Um conhecimento interessante da matemática da química (Francisco Isidro Pereira) |
| Parabéns, excelente palestra, obrigado pelos ensinamentos. Parabéns! (Hailton David Lemos) |
| Muito obrigada pela excelente palestra! (Irla Leite de Souza) |
| Excelente apresentação. (Ivanildo da Cunha Ximenes) |
| Aula maravilhosa. Conteúdo muito rico. Parabéns professor Marco Antônio (Jaqueline de Assis Carvalho) |
| Ótima aula (João Marcos Soares Borborema) |
| Excelente palestra, mostrando como a Matemática permeia todas as áreas do conhecimento. (José Carlos Soares de Almeida) |
| excelente palestra (José Ferreira da Silva Júnior) |
| Excelente palestra. (José Jânio Ferreira dos Santos) |
| Essa é uma das mais fantásticas aulas ministradas aqui, todos estão de parabéns. Obrigado Professor Acelino e Professor Marcos Nascimento. (Joseano de Alencar Carvalho) |
| Palestra enriquecedora mostrando a matemática na sua plenitude e necessária. Parabéns professor Marco Nascimento (Lucia dos Santos Bezerra de Farias) |
| Excelente palestra! (Luiz Henrique Brasil de Souza) |
| Muito boa palestra (Luiz José da Silva) |
| Ótima Aula. (Matheus Ribeiro Soares) |
| Excelente Palestra! A interdisciplinaridade matemática! Parabéns Prof. Marco Chaer! (Maxwell Gonçalves Araújo) |
| Obrigada (Meliana Yanti Mali) |
| Professor Marcos, muito obrigado pela brilhante Palestra e a Matemática e suas novas Aprendizagens. (Miron Menezes Coutinho) |
| Gratidão! (Sandro Alves de Azevedo) |
| Ótima aula, amei. Como o professor explica com clareza, grata pela aula maravilhosa (Sara Silva da Vera Cruz) |