Estudio computacional de equilibrios químicos en solución: acidez y formación de complejos Público Deposited

En esta tesis se estudiaron equilibrios químicos en solución acuosa con métodos teóricos. En particular se investigaron equilibrios de acidez y de formación de complejos. Se exploraron diferentes aspectos de las metodologías de cálculo con el propósito de identificar aquellas combinaciones que dan resultados en mejor acuerdo con los datos experimentales. Se utilizaron diferentes especies químicas: fenoles, ácidos carboxílicos y aminas para obtener las constantes de acidez; y amoniaco, acetatos y dopamina para conocer los valores de constantes de complejamiento con Cu(II). En ambos casos se incluyeron tanto especies mono-funcionales como poli-funcionales. Se encontró que el aspecto más importante de la metodología de cálculo es sistemáticamente el esquema de reacción utilizado. En el caso de equilibrios de acidez la característica clave es que estos tengan idéntico número y tipo de iones a ambos lados del equilibrio. Por otra parte, para los equilibrios de formación complejos el aspecto que más influye en la calidad de los resultados es incluir un número suficiente de moléculas de agua explícitas en los modelos. De manera general se recomienda para equilibrios de acidez utilizar el funcional PBE0 con el esquema de intercambio protónico y SMD para modelar el solvente. Además en este proyecto queda demostrado que algunas metodologías son confiables para cualquier tipo de molécula, sin importar ser monofuncional o poli-funcional. Otra alternativa es emplear el método de las correlaciones con este u otros funcionales. Para constantes de complejamiento se recomienda incluir 8 moléculas de agua explicitas para los sistemas de Cu(II), 4 de coordinación y 4 de solvatación, además del modelo de solvente SMD, y el funcional de la densidad BMK. Se espera que las recomendaciones derivadas de esta tesis puedan ser de ayuda a investigaciones futuras en el tema.

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  • 2016
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Última modificación: 09/27/2022
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