Tópicos em Cálculo de Estrutura Eletrônica REPO

Fonte: BATISTA, Carolina. Tabela Periódica. Toda Matéria, [s.d.]. 2025.

Trabalho 1: Densidade eletrônica pelo método de HF

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A menos que evidenciado explicitamente, todos os valores desta sessão (Trabalho 1) estarão em unidades atômicas.

A energia de Coesão é dada por

$$ E_{coesão} = E_{molécula} - \sum{E_{átomo}} $$

Moléculas Diatómicas

Molécula de Enxofre

${E_{ef}}_{S} = -395.47186850$

Fonte: Menezes, V. M. d. (2008). Nanotubos de carbono interagindo com vitaminaS B3 e C: Um estudo de primeiros princípios.

LEVINE, IRA N. Physical Chemistry. 6 ed. Brooklyn, Nova Iorque: Higher Education, 2009, 681-693p.

${E_{ef}}_{S2} = -791.05336569$

$$E_{coesão} = E_{S2} - 2E_S$$ $$E_{coesão} = -791.05336569 - 2(-395.47186850)$$ $$E_{coesão} = -0.10962869$$

Monóxido de Carbono

ÁTOMO CARBONO:

${E_{ef}}_{C} = -37.598779037346$

ÁTOMO OXIGENIO:

${E_{ef}}_{O} = -74.670628420287$

MOLÉCULA CO:

${E_{ef}}_{CO} = -112.756427738892$

Energia de Coesão:

$$E_{coesão} = E_{CO} - (E_C + E_O)$$ $$E_{coesão} = -112.756427738892 - [-37.598779037346 + (-74.26744989)]$$ $$E_{coesão} = -0.4870202812589923$$

Percebe-se que a energia da molécula é menor que a energia dos átomos individualmente, dessa forma a molécula é mais estável que os átomos de C e O sozinhos.

Moléculas Triatómicas

Dióxido de Nitrogênio

${E_{ef}}_{N} = -54.24827299$

${E_{ef}}_{O} = -74.26744989$

${E_{ef}}_{NO2} = -204.04682048$

$$E_{coesão} = E_{NO2} - (E_N + 2E_O)$$ $$E_{coesão} = -204.04682048 - [-54.24827299 + 2(-74.26744989)]$$ $$E_{coesão} = -1.26364771$$

Moléculas Poliatómicas

Água Oxigenada

ÁTOMO HIDROGÊNIO:

${E_{ef}}_{H} = -0.499334315440$

ÁTOMO OXIGÊNIO:

${E_{ef}}_{O} = -74.670628420287$

MOLÉCULA H2O2:

${E_{ef}}_{H2O2} = -150.806020330003$

Energia de Coesão:

$$E_{coesão} = E_{H2O2} - (2E_H + 2E_O)$$ $$E_{coesão} = -150.806020330003 - [2(-0.499334315440) + 2(-74.26744989)]$$ $$E_{coesão} = -0.4660948585490132$$

Percebe-se que a energia da molécula é menor que a energia dos átomos individualmente, dessa forma a molécula é mais estável que os átomos de H e O sozinhos.

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Trabalho 2: DFT - Análise do FeSi-B2 pelo Quantum Espresso

Convergência da energia de corte para ondas planas

Teste de convergência utilizando o Fe

Relaxação da estrutura e estabilidade do composto

Relaxação do FeSi-B2 através do vc-relax para ecutwfc = 40

Fe: a = 5,305455373809292 Bohr Si: a = 10,38494448552798 Bohr Fesi: a = 10,51192202201287 Bohr

Formação do FeSi-B2

$$E_{formação}^{FeSi} = E_{FeSi(B2)} - (E_{Fe(ccc)} + E_{Si(diamente)})$$ $$E_{formação}^{FeSi} = -250.34654415 - (-19.19347166 + -260.01217159)$$ $$E_{formação}^{FeSi} = 28.8590991 Ry$$

Extrutura não existe expontaneamente.

Estrutura de bandas e densidade de estados

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