Mestranda no Programa de Pós-Graduação em Química (PPGQ) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Francielle Machado Santos é uma das autoras do artigo “Chemical bond descriptors in a tripodal N4O3 ligand coordinated to Ln(III) Ions: across the lanthanide series from La to Lu”, premiado no XXII Simpósio Brasileiro de Química Teórica (SBQT). 

“O estudo desenvolvido envolve compostos com íons lantanídeos, que pertencem a um grupo de elementos químicos com propriedades especiais e inúmeras aplicações tecnológicas. Por exemplo, o gadolínio é usado em agentes de contraste em imagens por ressonância magnética; o itérbio, em lasers utilizados em cirurgias oftalmológicas; o neodímio, em magnetos potentes de turbinas eólicas e veículos elétricos, dentre mais de 30 usos em tecnologias modernas. Por isso, são classificados como materiais estratégicos por inúmeros governos e instituições. Portanto, compreender como os lantanídeos interagem com os outros átomos e moléculas para formar novos materiais com propriedades otimizadas e mais sustentáveis podem gerar novas tecnologias e agregar valor aos produtos”, afirma Francielle Machado Santos.

Os autores do artigo lembram que a natureza da ligação entre os íons lantanídeos e os átomos Ln(III)—L tem sido tema de estudos diversos por conta das peculiaridades desse tipo de íon.

“As propriedades das substâncias e materiais dependem da natureza da ligação química entre os átomos, a saber, covalente, iônica, metálica e coordenada. Por exemplo, compostos iônicos (sal de cozinha) são frágeis e quebradiços, enquanto os metálicos (cobre) são maleáveis, e os covalentes (diamante) são duros. As propriedades elétricas, térmicas, ópticas e magnéticas também se relacionam à natureza da ligação química. Na maioria das substâncias, a natureza da ligação química pode ser estabelecida com critérios simples e objetivos”, começa a mestranda.

“No caso de íons lantanídeos, sua ligação com os átomos (ou ligantes) vizinhos é praticamente iônica, mas o pequeno grau de covalência pode influenciar muito as propriedades ópticas (brilho da luz emitida) e magnéticas. Portanto, o desenvolvimento de novos compostos luminescentes brilhantes (emissores de luz) depende da descrição adequada da ligação lantanídeo-ligante e do pequeno grau de covalência. Entretanto, devido às propriedades peculiares e complexidades dos íons lantanídeos, há dificuldades em definir e quantificar a covalência das ligações lantanídeo-átomos ligantes. Com isso, tem ocorrido debates e controvérsias por décadas sobre a covalência em compostos com íons lantanídeos e sobre os efeitos da covalência nas suas propriedades. Diferentes modelos e métodos computacionais são propostos e aplicados em diferentes estudos para tentar esclarecer esse aspecto e resolver as controvérsias”, conclui a mestranda.

O trabalho foi desenvolvido em colaboração com o professor Ricardo Luiz Longo, do Departamento de Química Fundamental (dQF) da UFPE, que é orientador de Francielle no mestrado, e com mais dois pesquisadores do Grupo de Pesquisa em Química Teórica e Computacional (GPQTC) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), o doutorando Carlos Vital dos Santos Júnior e o professor Renaldo Moura Jr., do Departamento de Química e Física do Centro de Ciências Agrárias (CCA).

PREMIAÇÃO – “Participar do evento é muito importante para acompanhar os principais avanços, trocar experiências, conhecer novas linhas de pesquisa e apresentar os trabalhos referentes às pesquisas que estão sendo desenvolvidas pelo grupo de pesquisa. O trabalho foi apresentado na forma de pôster, no eixo temático de espectroscopia, e foi premiado pela Royal Society of Chemistry. O prêmio é muito importante pois é uma forma de reconhecimento de todo o trabalho e estudo que foi realizado”, avalia Francielle Machado Santos.

Mais informações
Mestranda Francielle Machado Santos
francielle.machado@ufpe.br
Professor Ricardo Luiz Longo
ricardo.longo@ufpe.br