Banca de DEFESA: ALEXANDRE COELHO RODRIGUES GOMES

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ALEXANDRE COELHO RODRIGUES GOMES
DATA : 29/08/2025
HORA: 09:00
LOCAL: remoto
TÍTULO:

Mecanismos e cinética de reações em fase gasosa neutro-neutro envolvendo espécies contendo fósforo com interesse astroquímico

PALAVRAS-CHAVES:

Astroquímica; Cinética química; Fósforo; Mecanismos de reação; Química teórica

PÁGINAS: 115
RESUMO:

O fósforo é um elemento fundamental tanto para a origem quanto para a manutenção da vida,
mas a química das espécies contendo fósforo (PBSs) no meio interestelar (ISM), assim como os
caminhos que levaram à sua bioacessibilidade, ainda é pouco compreendida. Avançar no campo da
astroquímica do fósforo é essencial para esclarecer sua distribuição, reatividade e possíveis papéis
prebióticos. Até o momento, sete PBSs foram detectadas no ISM, com o fosforeto de nitrogênio
(PN) e o monóxido de fósforo (PO) reconhecidos como os principais reservatórios gasosos desse
elemento. Uma compreensão detalhada dos mecanismos de formação e destruição dessas espécies
é crucial para aprimorar as redes químicas relacionadas ao fósforo e para o desenvolvimento
de modelos astroquímicos mais precisos. Diante das condições extremas do ISM, a química
teórica desempenha um papel central ao fornecer coeficientes de taxa e dados termocinéticos
necessários para a identificação de vias reacionais relevantes. Embora processos íon-neutro
predominem em muitas regiões interestelares, reações entre espécies neutras permanecem
relativamente pouco exploradas, apesar de sua possível importância para explicar as abundâncias
observadas de PBSs. Este trabalho busca preencher essa lacuna por meio da investigação, com
métodos computacionais de alto nível, como CCSD(T), CASSCF e MRCI, dos mecanismos
e da cinética de diversas reações gasosas neutro-neutro envolvendo PN e PO, em condições
semelhantes às do meio interestelar. Como esses processos são frequentemente inacessíveis
por vias experimentais ou observacionais diretas, constantes de velocidade dependentes da
temperatura foram calculadas com diferentes formulações da teoria do estado de transição e
incorporadas a um modelo astroquímico desenvolvido por nosso grupo, com o objetivo de avaliar
o impacto individual de cada reação na química do fósforo no ISM. Os principais resultados
obtidos incluem: (i) a formação de PO na reação P( 4 S) + O2 ( 3 Σ− ) → O( 3 P) + PO( 2 Π) ocorre
por vias de dupleto e quarteto, sendo esta última mais relevante acima de 700 K; (ii) a reação
N( 4 S) + PN( 1 Σ+ ) → N2 ( 1 Σ+ ) + P( 4 S) envolve um sistema NPN altamente multirreferencial
e, apesar de apresentar barreira de ativação, atinge constantes da ordem de 10−10 cm3 s−1 em
altas temperaturas, sugerindo importância em regiões aquecidas por choques; (iii) as reações
N( 4 S) + PH( 3 Σ− ) → H( 2 S) + PN( 1 Σ+ ) e P( 4 S) + NH( 3 Σ− ) → H( 2 S) + PN( 1 Σ+ ) apresentam
constantes de velocidade semelhantes, indicando ambas como possíveis rotas eficientes de
formação de PN; (iv) no sistema CPN, identificou-se um mecanismo sem barreira para a
destruição de PN via C( 3 P) + PN( 1 Σ+ ) → P( 4 S) + CN( 2 Σ+ ), com taxas calculadas que
justificam sua inclusão em modelos astroquímicos; e (v) a análise das simulações astroquímicas
destaca a reação N( 4 S) + PH( 3 Σ− ) → H( 2 S) + PN( 1 Σ+ ) como particularmente relevante para a
formação de PN, e o processo C( 3 P) + PN( 1 Σ+ ) como uma via-chave de destruição.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - BRENO RODRIGUES LAMAGHERE GALVAO
Interno - MARCIO OLIVEIRA ALVES
Externo à Instituição - HEITOR AVELINO DE ABREU - UFMG
Externo à Instituição - VINICIUS CÂNDIDO MOTA - UFES
Externo à Instituição - RICARDO RODRIGUES DE OLIVEIRA JUNIOR - UFRJ
Externo à Instituição - TANMOY MONDAL