cálculo teórico dos produtos de reação entre dimetil-sulfóxido e radicais oh na atmosfera

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Química.As principais fontes de emissão natural de enxofre para o meio ambiente são as erupções vulcânicas e a degradação da matéria orgânica, especialmente em ambientes aquáticos. Com a decomposição da matéria orgânica, forma-se o sulfeto de dimetila (DMS), o qual é oxidado para dimetil-sulfóxido (DMSO). Este, por sua vez, pode reagir na atmosfera com várias outras espécies, principalmente o radical OH. No entanto, até o presente, o mecanismo de decomposição do DMSO frente a radicais OH não é conhecido com precisão. Neste contexto, a realização de estudos teóricos sobre a interação dos compostos de DMSO com os radicais OH e, posteriormente, a investigação da reação, pode ser de grande importância, contribuindo para o entendimento satisfatório da dinâmica destes compostos de enxofre, e provendo dados importantes para a elucidação da complexa química atmosférica dos compostos de enxofre. Neste estudo, foram investigadas as estruturas moleculares e a estabilidade de vários possíveis complexos entre DMSO e OH. Foram encontrados três complexos fracamente ligados estáveis. No dímero mais estável, a ligação intermolecular é feita através do enxofre do DMSO e, nos menos estáveis, é pelo oxigênio do DMSO. Estes complexos são freqüentemente associados como intermediários na reação entre DMSO e OH. Desta forma, na etapa seguinte, fizemos um estudo termodinâmico da reação, considerando os possíveis produtos de reação decorrentes destas interações intermoleculares, além de uma terceira opção. Foram analisadas as seguintes possibilidades de reação: CH3S(O)CH2 + H2O; CH3 + CH3S(O)OH e CH3SO + CH3OH. Os resultados nos permitiram constatar que todos os canais de reação investigados são termodinamicamente favoráveis e exotérmicos. A maior espontaneidade se encontra no canal que conduz à formação de CH3SO, porque sua estrutura eletrônica favorece uma maior estabilização do elétron desemparelhado pelo átomo de enxofre, o que não é possível nos outros canais de reação. Nesta última etapa do trabalho, também avaliamos o desempenho do método IB (Infinite Basis) para se alcançar o limite do conjunto de funções de base com um custo computacional baixo. Nossos resultados mostraram que o método não é satisfatório para reações de compostos contendo enxofre, como os considerados neste estudo