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Treballs Finals de Grau de Química, Facultat de Química, Universitat de Barcelona, Any: 2023, Tutor: Joaquín F. Pérez de Benito, The reaction between hexacyanoferrate(II) ion as reducing agent and hydrogen peroxide as oxidant in slightly acidic aqueous solutions (pH 4.80 − 5.35), and in the presence of molybdate ion as catalyst, was followed by means of a spectrophotometric technique at 420 nm, wavelength at which the hexacyanoferrate(III) ion formed as a yellow product shows a maximum absorption in its visible spectrum. The catalyst was found to be very active, since a concentration as low as a thousandth part of that of hydrogen peroxide was enough to observe a notable increase in the reaction rate. The method chosen to obtain the kinetic quantitative data was that of the initial rates. This method led to non-integer kinetic orders in the three reactants for the two reaction pathways, non-catalytic and catalytic. Both paths showed acid catalysis (more appreciable in the non-catalytic one), a negative (inhibitory) saline effect and rather low activation energies (40 ± 5 kJ mol-1 for the non-catalytic path and 35 ± 4 kJ mol-1 for the catalytic one). A mechanism compatible with the available experimental information has been proposed for each reaction pathway. In the absence of molybdate ion, only the hydrated form of the reducing agent, pentacyanoaquaferrate(II) ion, is assumed to react with the oxidant, and protonation of an iron(II)-hydrogen peroxide complex leads to an internal electron transfer, yielding to the formation of a hydroxyl radical in the rate determining step. On the contrary, in the presence of catalyst, both forms of the reducing agent (hydrated and non-hydrated) are believed to react with the protonated peroxomolybdate(VI) complexes, the rate determining steps being now outer sphere electron transfer processes, yielding a molybdenum(V) complex as reaction intermediate instead of any free radical.

150 p. First part of this thesis highlights a new method for obtaining ultrathin conformal films composed of chitin and chitin-based organic-inorganic hybrid biomaterials from the gas phase by molecular layer deposition (MLD). The second part of this thesis investigates silicon-based films with application potential in packaging or further biomedical applications. MLD growth of a new materials group of hybrid alumosilazane films was explored For the first time synthesized from the vapor phase by utilizing a ring-opening reaction of V3N3 and coupling it with TMA was obtained. The last chapter of the thesis reports on the first gas-phase solvent-free synthesis of Polyoxazolines via living cationic ring-opening polymerization. For this a new type of MLD process has been developed, which uses TosCl chloride as initiator for polymerizations of 2-methyl-2-oxazoline, 2-phenyl-2-oxazoline and 2-isopropenyl-2-oxazoline. CICnanoGUNE

[eng] A set of disordered interacting building blocks may form ordered structures via self-assembly. External intervention in the system through the addition of chemical species or the application of forces leads to different self-assembly scenarios with the appearance of new structures. For instance, the formation of microtubules, gels, virus capsids, cells and living beings among others takes place by self-assembly under non-equilibrium conditions. A general evolution criterion able to determine the type of structures formed in a non-equilibrium self-assembly process is lacking. Under equilibrium conditions, we know that structures emerge at minimum free energy values. Experiments, however, have shown that when self-assembly takes place outside equilibrium the structures do not appear at free energy minima but rather at optimal values of some structural parameters. We show how the architecture of self-assembled structures can be determined from the knowledge of the energy and matter dissipation inherent to its formation. When the amount of dissipation, quantified by the total entropy produced in the process, is represented in terms of parameters characterising the shape of the assembled structures its extremes correspond to structures found in experimental situations such as gelation and Liesegang ring formation. From the connection between the entropy produced and the type of structures formed, we formulate a selection criterion that shows why a set of disordered units can give rise to a certain self-assembled structure. The criterion establishes that the minima of a non-equilibrium free energy depend on structural parameters and on the entropy produced. The criterion is able to predict the formation and configuration of structures such as Liesegang rings and patterns in magnetic colloids and could constitute a powerful tool to understand the synthesis of advanced materials, enantiomers, and nanoparticles. From the knowledge of the intimate mechanisms leading to the formation of structures and the thermodynamic criteria for the emergence of self-assembled structures, we might make possible the implementation of re-configurable and bio-inspired materials as well as give a more straightforward perspective to the understanding of the emergence of life., [spa] Un conjunto de bloques fundamentales desordenados que interactúan puede formar estructuras ordenadas mediante el autoensamblaje. Una intervención externa en el sistema mediante la adición de especies químicas o la aplicación de fuerzas da lugar a diferentes escenarios de autoensamblaje con la aparición de nuevas estructuras. Por ejemplo, la formación de microtúbulos, geles, cápsides de virus, células y seres vivos, entre otros, tiene lugar por autoensamblaje en condiciones de no equilibrio. Actualmente se carece de un criterio general de evolución capaz de determinar el tipo de estructuras que se forman en un proceso de autoensamblaje fuera del equilibrio. En condiciones de equilibrio sabemos que las estructuras surgen con valores mínimos de energía libre. Sin embargo, los experimentos han demostrado que cuando el autoensamblaje tiene lugar fuera del equilibrio, las estructuras no aparecen en los mínimos de energía libre, sino en los valores óptimos de algunos parámetros estructurales. En la presente tesis mostramos cómo la arquitectura de las estructuras autoensambladas puede determinarse a partir del conocimiento de la disipación de energía y materia inherente a su formación. Cuando la cantidad de disipación, cuantificada por la entropía total producida en el proceso, se representa en términos de parámetros que caracterizan la forma de las estructuras ensambladas, sus máximos y mínimos corresponden a estructuras encontradas en situaciones experimentales como en la gelificación y la formación de anillos de Liesegang. A partir de la conexión entre la entropía producida y el tipo de estructuras formadas, formulamos un criterio de selección que muestra por qué un conjunto de unidades desordenadas puede dar lugar a una determinada estructura autoensamblada. El criterio establece que los mínimos de una energía libre de no-equilibrio que depende de los parámetros estructurales y de la entropía producida. El criterio es capaz de predecir la formación y configuración de estructuras como los anillos de Liesegang y los patrones en coloides magnéticos y podría constituir una poderosa herramienta para entender la síntesis de materiales avanzados, enantiómeros y nanopartículas. A partir de este trabajo podríamos hacer posible la implementación de materiales reconfigurables y bioinspirados.

Many homologous reaction series present linear correlations between the enthalpy ( $$\Delta H_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{\text{o}}}$$ ) and entropy ( $$\Delta S_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{{\text{ o}}}}$$ ) of activation (kinetic compensation effect), the slope being the isokinetic temperature of the series (Tiso), so that at T = Tiso, all the reactions of the family share the same value of the rate constant. However, the random errors committed in the laboratory in the determination of $$\Delta H_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{\text{o}}}$$ and $$\Delta S_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{{\text{ o}}}}$$ are interrelated, and so tend to produce false isokinetic relationships. As a result, the existence of physically meaningful isokinetic relationships is a topic of lasting controversy. Here, it is shown that both the LFER (linear free energy relationships)-type and isokinetic linear correlations are direct consequences of two other correlations, those of $$\Delta H_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{\text{o}}}$$ vs. $$\sigma _{{\text{i}}}$$ and $$\Delta S_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{{\text{ o}}}}$$ vs. $$\sigma _{{\text{i}}}$$ , where the abscissa is the Hammett (or Taft) substituent parameter. A mathematical model has been developed, according to which Tiso can be interpreted as the temperature at which the reaction constant obtained as the slope of the LFER-type straight line takes a zero value (ρ = 0). Moreover, the numerical simulations performed indicated that the $$\log {\text{ }}k_{{{\text{ T}}}}$$ vs. $$\sigma _{{\text{i}}}$$ and $$\Delta H_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{\text{o}}}$$ vs. $$\Delta S_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{{\text{ o}}}}$$ linear plots can be visualized as two faces of the same coin, since, if the kinetic data obey the first with a correlation coefficient high enough, the probability of fulfillment of the second will be very high. Finally, it has been found that values of Tiso and Tδ (the slope of the linear correlation between the enthalpy–entropy deviations) very close to the mean working temperature, as well as correlation coefficients of the $$\Delta H_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{\text{o}}}$$ vs. $$\Delta S_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{{\text{ o}}}}$$ linear plots much higher than those corresponding to the $$\Delta H_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{\text{o}}}$$ vs. $$\sigma _{{\text{i}}}$$ and $$\Delta S_{{ \ne {\text{,i}}}}^{{{\text{ o}}}}$$ vs. $$\sigma _{{\text{i}}}$$ plots, are all indicative of false isokinetic relationships, highly contaminated by the statistical correlation between the enthalpy and entropy experimental errors.

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Para alcançar esse objetivo foi aplicada uma intervenção didática com o tema Cinética Química e o Lixo em uma turma de 16 estudantes do 3º ano do curso técnico em Biocombustíveis integrado ao ensino médio do IFBA. Os dados foram obtidos através dos procedimentos de observação, produção de documentos, gravação das aulas, transcrição dos áudios, seguido da análise documental. A intervenção didática foi delineada seguindo os cinco momentos propostos pela PHC, iniciando a prática social com o tema do lixo, buscou-se identificar qual era o entendimento dos (as) estudantes acerca dos problemas sociais e ambientais, como eles compreendiam o sistema atual de consumo de produtos e descarte do lixo para, em seguida, trabalhar com textos, problematizar e discutir o tema. Durante a instrumentalização, trabalhamos com o conteúdo de Cinética Química e fizemos uma visita ao lixão da cidade de Porto Seguro. Foi perceptível a mudança de postura dos (as) estudantes após esse momento, pela forma como compreenderam a dimensão do problema e pela decisão coletiva de estudar as leis que regem a política de resíduos sólidos e de produzir um documentário sobre os subempregos gerados a partir do lixão de Porto Seguro - BA. Diante dos resultados obtidos, podemos compreender que os (as) estudante, em sua maioria, conseguiram apropriar-se dos conteúdos propostos e caminharam para a finalidade a que se destina esse processo educativo dentro da perspectiva crítica, que é a de emancipação, que visa a transformação de nosso modo de vida, a liberdade para conhecer e gerar cultura tornando-nos autônomos em nossas escolhas. Também ficou evidente que o ambiente educativo propício para o desenvolvimento de uma educação ambiental em seu caráter crítico não se basta dentro dos muros de uma escola. Assim, trazer a realidade de fora da escola para dentro dela é o pressuposto de uma abordagem que tem como meta contribuir para a construção do conhecimento integrado ao mundo em que vivemos. Esta pesquisa também mostrou que o tempo para aplicação da proposta, pode ser um fator limitante e apontou para necessidade de repensar sobre o currículo no sentido de problematizar o que realmente deve ser ensinado na escola e sobre quais são os conteúdos prioritários. Dentre as possibilidades, este estudo indicou a necessidade de se trabalhar no campo da interdisciplinaridade, tendo em vista, a complexidade da questão ambiental, o seu caráter crítico, político, contínuo e permanente e, para tanto, apontamos para a necessidade de investir em cursos de formação de professores em Educação Ambiental Crítica. The present research sought to investigate how students develop a critical and transformative environmental consciousness, using Historical-Critical Pedagogy as a theoretical basis, and indicating the possibilities and limitations of working this pedagogical theory in high school. The development of this study followed the guiding paradigm of Marxist Theory that provides the contribution to Historical-Critical Pedagogy (PHC), based on Historical-Dialectical Materialism, which is inspired by the dialectical conception and in the critique of capitalist society. To achieve this objective, a didactic intervention was applied with the theme Chemical Kinetics and Waste in a class of 16 students from the 3rd year of the technical course in Biofuels integrated into the IFBA high school. Data were obtained through observation procedures, production of documents, recording of classes, transcription of audios, followed by document analysis. The didactic intervention was designed following the five moments proposed by the PHC, starting the social practice with the theme of waste, it was sought to identify what was the understanding of the students about social and environmental problems, how they understood the current system of consumption of products and waste discard to then work with texts, problematize and discuss the theme. During the instrumentation, we worked with the Chemical Kinetics content and made a visit to the landfill site in the city of Porto Seguro. The change in attitude of the students after that moment was noticeable, due to the way they understood the dimension of the problem and the collective decision to study the laws that govern the solid waste politics and to produce a documentary about the underemployment generated from the landfill site in Porto Seguro - State of Bahia. In view of the results obtained, we can understand that the students, for the most part, managed to appropriate the proposed contents and walked towards the purpose for which this educational process is intended within the critical perspective, which is that of emancipation, which aims to the transformation of our way of life, the freedom to know and generate culture, making us autonomous in our choices. It was also evident that the educational environment conducive to the development of an environmental education in its critical character is not enough within the walls of a school. Thus, bringing reality from outside the school into it is the presupposition of an approach that aims to contribute to the construction of knowledge integrated to the world in which we live. This research also showed that the time for application of the proposal can be a limiting factor and pointed to the need to rethink about the curriculum in order to problematize what really should be taught at school and what are the priority contents. Among the possibilities, this study indicated the need to work in the field of interdisciplinarity, in view of the complexity of the environmental issue, its critical, political, continuous and permanent character and, for that, we point to the need to invest in courses of teacher training in Critical Environmental Education.

O presente trabalho tem como objetivo relatar uma experiência, apresentando e refletindo os resultados obtidos a partir da confecção e aplicação do jogo QuímiLudi, no ensino de Química, para alunos da turma de 2º ano do Curso Técnico em Química Integrado ao Ensino Médio do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás – Campus Itumbiara. O jogo tem a finalidade de revisar, contribuir e fixar os conceitos de Cinética Química aprendidos em sala de aula. O público foi alunos da turma de 2º ano do Curso Técnico Integrado ao Ensino Médio. Os dados foram levantados a partir de um questionário respondido pelos alunos após a atividade. Com base na abordagem qualitativa e nas análises dos questionários, conclui-se que o jogo didático é um importante instrumento pedagógico para a construção do conhecimento, principalmente na disciplina de Química., The present work aims to report an experience, presenting and reflecting the results obtained from the making and application of the QuímiLudi game in the teaching of Chemistry to students of the 2nd year class of the Technical Course in Chemistry Integrated to High School of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Goiás - Campus Itumbiara. The game aims to revise, improve and fix the concepts of chemical kinetics learned in the classroom. The public were students of the second year class of the Technical Course Integrated to High School. The data were collected from a questionnaire that was answered by the students after the activity. Based on the qualitative approach and the analysis of the questionnaires, it is concluded that the didactic game is an important tool for the construction of knowledge, especially in the discipline of Chemistry as it is misunderstood by most students.

RESUMEN El uso de distintos materiales para la adsorción de diferentes tipos de moléculas es ampliamente conocido. Sin embargo, en la actualidad, ha surgido la necesidad de usar materiales de origen natural dado su composición, porosidad y características intrínsecas como ser renovables, económicas y amigables con el medio ambiente para la retención de contaminantes como los fenoles. Este estudio tuvo como objetivo disminuir el contenido de compuestos fenólicos en aguas residuales del beneficio del café. Para esto, se determinó el porcentaje de retención de dichos compuestos en Luffa cylindrica (estropajo) como material adsorbente. Se evaluó la influencia del pH, tamaño de partícula y tiempo de contacto bajo diseño experimental factorial 23. Se logró un porcentaje de retención de fenoles totales de 97,8 % a pH 7,0, tamaño de partícula 850 μm y 2 h de exposición. El comportamiento cinético obtenido corresponde a un modelo de pseudo segundo orden y la adsorción de compuestos fenólicos totales por Luffa cylindrica está representado por la isoterma de Freundlich. Adicionalmente, se logró disminuir el valor de otros índices de contaminación como DQO y turbidez, por tanto, el tratamiento con Luffa cylindrica se constituye en una valiosa alternativa para el tratamiento de aguas provenientes del beneficio del café. ABSTRACT The use of different materials for the adsorption of different types of molecules is well known. However, currently there is a need to use materials of natural origin given their composition, porosity and characteristics such as being renewable, economical and friendly to the environment for the retention of contaminants such as phenols. The objective of this study was to reduce the content of phenolic compounds in wastewater from coffee processing wastewater. To achieve this, the percentage of retention of the phenolic compounds was evaluated on the vegetable sponge, Luffa cylindrica as adsorbent material. The influence of pH, particle size and contact time under experimental design was evaluated in a 23 model. A total phenol retention percentage of 97,8 % at pH 7,0 particle size 850μm and 2 h exposure was achieved. The kinetic behaviour corresponds to a pseudo second order model, and the adsorption of the phenolic compounds-Luffa cylindrica is represented by the Freundlich isotherm. Additionally, it was possible to reduce the value of other pollution parameters such as COD andturbidity. Therefore, treatment with Luffa cylindrica is a valuable alternative for the treatment of water from the processing of coffee

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento Dentre os fertilizantes nitrogenados, o mais utilizado mundialmente é a ureia, com 46% de nitrogênio, porém, perdas por volatilização e lixiviação podem alcançar até 60%. Fertilizantes de liberação controlada possuem em sua superfície camadas semipermeáveis que controlam a liberação de nutrientes, minimizando perdas. O presente estudo realizou revestimentos com poliuretano e sulfato de cálcio em percentuais mássicos de 4, 6, 8, 10 e 12% e solubilização em água. As imagens de MEV apresentaram coberturas sem danos estruturais, porém rugosas devido presença de sulfato de cálcio e os revestimentos apresentaram espessuras de 20,63 ± 7,34, 36,01 ± 9,74, 41,90 ± 7,92, 52,56 ± 7,67 e 65,05 ± 7,08 μm, respectivamente. O incremento de espessura aumentou o retardo na liberação chegando 90% em 6 h para recobrimento de 4% e 291 h para 12%. A ureia sem revestimento atingiu liberação completa em, aproximadamente, 4 min. O processo de liberação apresentou a difusividade como principal mecanismo e os ajustes cinéticos descritos pelos modelos da Hipérbole modificada, Peppas e Sahlin e Korsmeyer-Peppas melhor descreveram os processos de liberação. O modelo empírico com dependência da espessura a partir do modelo da Hipérbole Modificada melhor descreveu o processo de liberação para a ureia recoberta com poliuretano. Para a ureia sem revestimento o modelo de Peppas e Sahlin dependente da espessura apresentou melhores resultados. O modelo neural representou de modo significativo os resultados experimentais para ureia revestida, mas não para a ureia sem revestimento devido à rápida liberação para esta condição. Among the nitrogen fertilizers, the most used worldwide is urea, with 46% of nitrogen, but losses by volatilization and leaching can reach up to 60%. Controlled-released fertilizers have semi-permeable layers on their surface that control the nutrients release, minimizing losses. The present study carried out coatings with polyurethane and calcium sulfate in mass percentages of 4, 6, 8, 10 and 12% and solubilization in water. The MEV images showed coverings without structural damage, but rough due to the presence of calcium sulfate. The coatings had thicknesses of 20,63 ± 7,34, 36,01 ± 9,74, 41,90 ± 7,92, 52,56 ± 7,67 and 65,05 ± 7,08 μm. The thickness increment increased the release delay reaching 90% at 6 h for 4% coating and 291 h to 12%. Uncoated urea achieved complete release in approximately 4 min. The release process presented diffusivity as the main mechanism and the kinetic adjustments that best described the release process were the Modified Hyperbole models, Peppas and Sahlin and Korsmeyer-Peppas. The empirical model with thickness dependence from the Modified Hyperbola model best described the release process for polyurethane-covered urea. For uncoated urea, the peppas and sahlin model dependent on thickness showed better results. The neural model significantly represented the experimental results for coated urea, but not for uncoated urea due to rapid release for this condition. Dissertação (Mestrado) 2024-07-24

Se describe el mecanismo de reacción "reacciones consecutivas"

The investigation teaching method favors the teaching and learning process of the students. In this sense, the textbook is one of the main resources used by teachers and students, proving to be a fertile field for investigations and discussions. The research has a qualitative nature and seeks to identify, in a chemistry textbook, how the contents of Chemical Kinetics are addressed and if they use the strategy of Teaching Chemistry by Research, fulfilling the following steps: literature review, document analysis and analysis and description of the main characteristics of the contents of Chemical Kinetics. The results indicated the existence of practical experimental activities, whose purpose is to improve the quality of student learning. However, it was found that the way such content is addressed fails to meet the objective of the student to find solutions, since it already contemplates, at first, what is expected to be achieved with the experiment presented., El método de enseñanza por investigación favorece el proceso de enseñanza y aprendizaje de los estudiantes. En ese sentido, el libro de texto es uno de los principales recursos utilizados por profesores y alumnos, demostrando ser un campo fértil para investigaciones y discusiones. La investigación tiene carácter cualitativo y buscó identificar, en un libro de texto de Química, cómo se abordan los contenidos de Cinética Química y se utiliza la estrategia de Enseñanza de la Química por Investigación, cumpliendo los siguientes pasos: revisión literaria; análisis del documento y análisis y descripción de las principales características de los contenidos de Cinética Química. Los resultados indicaron la existencia de actividades prácticas experimentales, cuyo propósito es mejorar la calidad del aprendizaje de los estudiantes. Sin embargo, se constató que la forma en que se abordan dichos contenidos no logra cumplir con el objetivo del estudiante de encontrar soluciones, pues ya contempla, desde un inicio, lo que se espera lograr con el experimento presentado., O método do ensino por investigação favorece o processo de ensino e aprendizagem dos alunos. Nesse sentido, o livro didático constitui um dos principais recursos utilizados por professores e alunos, mostrando-se campo fértil para investigações e discussões. A pesquisa possui natureza qualitativa e buscou identificar, em um livro didático de Química, como os conteúdos de Cinética Química são abordados e se utilizam a estratégia do Ensino de Química por Investigação, cumprindo-se as seguintes etapas: revisão literária; análise documental e análise e descrição das principais características dos conteúdos de Cinética Química. Os resultados indicaram a existência de atividades práticas experimentais, cujo propósito é melhorar a qualidade do aprendizado dos estudantes. No entanto, verificou-se que a forma como tais conteúdos são abordados deixa de atender ao objetivo de o aluno encontrar soluções, visto que já contempla, de início, o que se espera alcançar com o experimento apresentado.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Neste trabalho é relatada a primeira superfície de energia potencial global analítica para o estado eletrônico fundamental SSiH por meio dos cálculos de estrutura eletrônica com função baseada em energias ab initio calculadas no nível de interação de con guração de múltiplas referências corrigida por Davidson (MRCI) com conjuntos de bases augcc-pV(t+d)Z e aug-cc-pV(q+d)Z e posteriormente com o conjunto de base completo de extrapolação (CBS). A representação analítica segue a metodologia de expansão de muitos corpos de Aguado e Paniagua. Um total de 2.487 pontos ab initio foram usados no ajuste da função analítica com 255 termos lineares e 3 não lineares para o termo de 3 corpos. As características topológicas bem como os caminhos de reação com os pontos de sela da função são apresentados. Um estudo de trajetórias quase clássicas para os sistemas SH + Si → SSi + H e SiH + S → SSi + H são realizados usando a nova função. A primeira colisão apresenta uma reação do tipo barreira com tempo curto de interação na região do mínimo formando o produto SiS, foi apresentada uma análise das trajetórias e a constante de velocidade para a reação. A segunda colisão apresenta uma reação com maior tempo de interação na região do mínimo formando o produto SiS, foi feita uma análise a respeito da geometria de interação para entender o tipo de reação, também foi apresentada a constante da velocidade. O objetivo deste trabalho é apresentar a superfície de energia potencial global para o sistema SSiH e analisar as propriedades cinéticas das reações formando o SiS a partir da dinâmica das trajetórias quase clássicas, produto de ambas as reações é uma espécie muito observada em regiões de formação estelar em torno de uma protoestrela semelhante ao sol na via láctea: L1157-B1, SgrB2 e Orion KL In this work we report the rst analytical global potential energy surface for the electronic ground state SSiH by means of electronic structure calculations with a function based on energies ab initio calculated at the Davidson-corrected multiple-reference con- guration interaction level ( MRCI) with aug-cc-pV(t+d)Z and aug-cc-pV(q+d)Z base sets and later with the full extrapolation base set (CBS). The analytical representation follows the methodology of expansion of many bodies of Aguado and Paniagua. A total of 2487 points ab initio were used to t the analytic function with 255 linear terms and 3 nonlinear terms for the 3-body term. The topological features as well as the reaction paths with the saddle points of the function are presented. A study of quasi-classical trajectories for the systems SH + Si → SSi + H and SiH + S → SSi + H are performed using the new function. The rst collision presents a barrier-type reaction with short interaction time in the region of the minimum forming the SiS product, an analysis of the trajectories and the rate constant for the reaction were presented. The second collision presents a reaction with longer interaction time in the minimum region forming the SiS product, an analysis was made regarding the interaction geometry to understand the type of reaction, the rate constant was also presented. The objective of this work is to present the global potential energy surface for the SSiH system and analyze the kinetic properties of the reactions forming the SiS from the dynamics of quasi-classical trajectories, product of both reactions is a species widely observed in star formation regions. around a sun-like protostar in the milky way: L1157- B1, SgrB2 and Orion KL.

The investigation teaching method favors the teaching and learning process of the students. In this sense, the textbook is one of the main resources used by teachers and students, proving to be a fertile field for investigations and discussions. The research has a qualitative nature and seeks to identify, in a chemistry textbook, how the contents of Chemical Kinetics are addressed and if they use the strategy of Teaching Chemistry by Research, fulfilling the following steps: literature review, document analysis and analysis and description of the main characteristics of the contents of Chemical Kinetics. The results indicated the existence of practical experimental activities, whose purpose is to improve the quality of student learning. However, it was found that the way such content is addressed fails to meet the objective of the student to find solutions, since it already contemplates, at first, what is expected to be achieved with the experiment presented., El método de enseñanza por investigación favorece el proceso de enseñanza y aprendizaje de los estudiantes. En ese sentido, el libro de texto es uno de los principales recursos utilizados por profesores y alumnos, demostrando ser un campo fértil para investigaciones y discusiones. La investigación tiene carácter cualitativo y buscó identificar, en un libro de texto de Química, cómo se abordan los contenidos de Cinética Química y se utiliza la estrategia de Enseñanza de la Química por Investigación, cumpliendo los siguientes pasos: revisión literaria; análisis del documento y análisis y descripción de las principales características de los contenidos de Cinética Química. Los resultados indicaron la existencia de actividades prácticas experimentales, cuyo propósito es mejorar la calidad del aprendizaje de los estudiantes. Sin embargo, se constató que la forma en que se abordan dichos contenidos no logra cumplir con el objetivo del estudiante de encontrar soluciones, pues ya contempla, desde un inicio, lo que se espera lograr con el experimento presentado., O método do ensino por investigação favorece o processo de ensino e aprendizagem dos alunos. Nesse sentido, o livro didático constitui um dos principais recursos utilizados por professores e alunos, mostrando-se campo fértil para investigações e discussões. A pesquisa possui natureza qualitativa e buscou identificar, em um livro didático de Química, como os conteúdos de Cinética Química são abordados e se utilizam a estratégia do Ensino de Química por Investigação, cumprindo-se as seguintes etapas: revisão literária; análise documental e análise e descrição das principais características dos conteúdos de Cinética Química. Os resultados indicaram a existência de atividades práticas experimentais, cujo propósito é melhorar a qualidade do aprendizado dos estudantes. No entanto, verificou-se que a forma como tais conteúdos são abordados deixa de atender ao objetivo de o aluno encontrar soluções, visto que já contempla, de início, o que se espera alcançar com o experimento apresentado.

Fluorine‐based chemical solution deposition routes to prepare YBa2Cu3O7‐∂ films were characterized with the aid of thermal analysis techniques. Thermogravimetric analysis and X‐ray diffraction were applied to characterize the main steps of the fluorine‐based route: pyrolysis of the organic material and growth of the oxide. The difference between the thermal behaviour of films and powders in fluorine‐based chemical solution deposition route is reiterated to justify the importance of the study of films. Finally, the kinetic analysis is used to predict the mass evolution of the pyrolysis for an arbitrary temperature program with the aim to optimize this treatment to minimize film porosity and crack formation., This work was funded by Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (grant number RTI2018‐ 095853‐B‐C21); it was also supported by the Generalitat de Catalunya (2017‐SGR‐1519) and the Universitat de Girona (UdG, contract number MPCUdG2016/059).

Orientador: Prof. Dr. Everton Bedin Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química em Rede Nacional - PROFQUI. Defesa : Curitiba, 13/05/2022 Inclui referências Resumo: Vive-se em uma época em que as Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC) evoluem rapidamente e continuamente e, por isso, estão sendo cada vez mais vistas como ferramentas indispensáveis para o ensino e a aprendizagem em todas as áreas do conhecimento. Neste sentido, este trabalho objetivou analisar as potencialidades de uma sequência de atividades no ensino de Cinética Química para o desenvolvimento dos Conteúdos Atitudinais, Procedimentais e Conceituais, considerando a utilização e a apropriação de diversas TDIC, dentre elas a utilização das plataformas: Whatsapp, Quizizz, Lucidchart, PhET e vídeos introdutórios. Neste trabalho, foram desenvolvidos pelo professor pesquisador dois aplicativos para smartphones Android através do software App Android II, onde os alunos podem interagir com vídeos curtos contendo pequenos experimentos e visualizar conceitos, gráficos e imagens que contribuem para auxiliar no processo de aprendizagem. Os conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais foram utilizados como embasamento teórico para a aplicação das atividades da pesquisa, que foi realizada em uma turma do 3º ano do curso de formação de docentes integrado ao ensino médio do Colégio Estadual Deputado Arnaldo Faivro Busato no município de Pinhais – PR. A pesquisa foi de caráter qualitativo indutivo e os métodos utilizados para a construção de dados foram: diário de bordo, observações e questionários pré e pós aplicação do produto educacional. Interpretando os dados presentes nos questionários e nas observações de sala de aula, pode-se aferir que as atividades desenvolvidas com as TDIC trouxeram maior interesse aos alunos, possibilitaram aulas mais dinâmicas e interativas, auxiliaram na contextualização do conteúdo de cinética química, criaram momentos de colaboratividade entre os sujeitos e, além de contribuírem significativamente para a aprendizagem dos mesmos, possibilitou a relação e o desenvolvimento dos conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais no ensino de cinética química. Abstract: We live in a time when Digital Information and Communication Technologies (DICT) evolve rapidly and continuously, and therefore are increasingly seen as indispensable tools for teaching and learning in all areas of knowledge. In this sense, this work aimed to analyze the potential of a sequence of activities in the teaching of chemical kinetics for the development of attitudinal, procedural and conceptual contents, considering the use of several DICTs, among them the use of platforms: WhatsApp, Quizizz, Lucidchart, PhET and introductory videos. In this work, two applications for Android smartphones were developed by the researcher teacher through the App Android II software, where students can interact with short videos containing small experiments and visualize concepts, graphics and images that contribute to assisting in the learning process. The conceptual, procedural and attitudinal contents were used as a theoretical basis for the application of the research activities, which was carried out in a class of the 3rd year of the teacher training course integrated to the high school of the Colégio Estadual Deputado Arnaldo Faivro Busato in the municipality of Pinhais – PR. The research was qualitative inductive and the methods used for the construction of data were: logbook, observations and questionnaires before and after application of the educational product. Interpreting the data present in the questionnaires and in the classroom observations, it can be seen that the activities developed with the DICT brought greater interest to the students, made possible more dynamic and interactive classes, helped in the contextualization of the chemical kinetics content, created moments of collaboration between the subjects and, in addition to contributing significantly to their learning, it enabled the relationship and development of conceptual, procedural and attitudinal contents in the teaching of chemical kinetics.

[Resumen]: En este trabajo se realizaron estudios de adsorción de hierro (II) y fósforo sobre un alga parda, Fucus vesiculosus, y un alga roja, Mastocarpus stellatus. Se determinó mediante un barrido de pH que ambas algas adsorben hierro (II) de forma similar entre los pH 3 y 6. Mediante estudios cinéticos se obtuvieron tiempos de equilibrio de 15 y 20 minutos. Las isotermas para la adsorción de hierro (II) se ajustaron correctamente a los modelos de Langmuir, Langmuir-Freundlich y Freundlich, y se obtuvieron valores de adsorción máxima similares para ambas especies, con valores entre 0,90 y 1,19 mmol/g. En cuanto a la adsorción de fósforo, el incremento producido por la adsorción previa de hierro (II) fue de entre el 5 y el 20% para pH entre 2 y 6. Las isoterma se ajustaron correctamente a los tres modelos. Se obtuvieron valores de adsorción máxima menores que en el caso del hierro, pero igualmente muy próximos entre ambas especies, oscilando entre 0,40 y 0,71 mmol/g. [Resumo]: Neste traballo realizáronse estudos de adsorción de ferro (II) e fósforo sobre un alga parda, Fucus vesiculosus, e un alga vermella, Mastocarpus stellatus. Determinouse mediante un barrido de pH que ambas algas adsorben ferro (II) de forma similar entre os pH 3 e 6. Mediante estudios cinéticos obtivéronse tempos de equilibrio de 15 e 20 minutos. As isotermas para a adsorción de ferro (II) axustáronse correctamente aos modelos de Langmuir, Langmuir-Freundlich e Freundlich, e obtivéronse valores de adsorción máxima similares para ambas especies, con valores entre 0,90 e 1,19 mmol/g. En canto á adsorción de fósforo, o incremento producido pola adsorción previa de ferro (II) foi de entre o 5 e o 20% para pH entre 2 e 6. As isoterma axustáronse correctamente aos tres modelos. Obtivéronse valores de adsorción máxima menores ca no caso do ferro, pero igualmente moi próximos entre ambas especies, oscilando entre 0,40 e 0,71 mmol/g. [Abstract]: In the present work, iron (II) and phosphorous adsorption studies were made for a brown alga, Fucus vesiculosus, and a red alga, Mastocarpus stellatus. A pH study showed that both algae adsorbed iron (II) in a similar way, between pH 3 and 6. Kinetic studies showed equilibrium times of 15 and 20 minutes for each alga. Isotherms fitted to the models of Langmuir, Langmuir-Freundlich and Freundlich, and similar values of maximum adsorption were obtained for both species, between 0,90 and 1,19 mmol/g. For phosphorous adsorption, the increase due to previous iron (II) adsorption was between 5 and 20% at pH between 2 and 6. Isotherms fitted to the three employed models, giving lower values for maximum adsorption than those for iron adsorption, but very similar for both algae, between 0,40 and 0,71 mmol/g. Traballo fin de grao (UDC.CIE). Química. Curso 2021/2022

Orientadores: Rogério Gonçalves dos Santos, Mario Eduardo dos Santos Martins Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: As legislações de emissões estão ficando mais rigorosas ano após ano, exigindo maiores esforços de desenvolvimento. Mais e mais testes de emissões necessitam ser rodados, até que o motor esteja suficientemente ajustado para o mercado. Por outro lado, construir protótipos é bastante caro. Uma forma de reduzir os custos e tempo de desenvolvimento é usar simulações numéricas. Entretanto, a fim de predizer emissões corretamente, métodos mais complexos e computacionalmente caros são normalmente necessários, como dinâmica dos fluidos computacional (CFD) tridimensional (3D) acoplada com cálculos de cinética química. Tais simulações podem levar bastante tempo, mesmo para um único caso, fazendo-as valer a pena apenas para desenvolvimento conceitual. Este trabalho tem como objetivo avaliar um modelo zero-dimensional (0D) de cilindro acoplado com cinética química e sua capacidade de predizer emissões de NO e CO no escapamento, fruto da combustão com E10 (uma mistura de 10% de etanol com 90% de gasolina, em volume). Resultados de bancada de um motor Otto 3 cilindros, com 1,2 litros de volume deslocado, injeção direta e sobrealimentado rodando com E10 foram utilizados como referência na avaliação da precisão e adequação do modelo para este combustível. Dez diferentes conjuntos de coeficientes de reação para o Modelo Estendido de Zeldovich foram testados, e dois para o modelo de CO de uma única reação. Resultados de simulação de NO apresentaram desvios de até 50% quando comparados com medições. CO apresentou erros de até 372%, e o uso de cinética química gerou desvios maiores do que cálculos de equilíbrio químico simples. A simulação não foi capaz de reproduzir a tendência experimental de emissões para os pontos de operação testados. Aparentemente, isto pode ser uma consequência de desvios na predição de vazão de ar, apesar destes desvios estarem dentro da precisão esperada de modelos de motor 1D/0D Abstract: Engine emissions standards are getting more stringent year after year, requiring greater development efforts. More and more emissions tests have to be ran, until the engine is sufficiently tuned for the market. On the other hand, building prototypes is very expensive. One way of reducing development costs and time is to use numerical simulations. However, in order to predict emissions well, more complex and computationally expensive methods are usually necessary, like three-dimensional (3D) Computer Fluid Dynamics coupled with chemical kinetics calculations. Such simulations can take very long, even for one single case, making them only worth it for conceptual development. This work aims at evaluating a zero-dimensional (0D) cylinder model coupled with chemical kinetics and their suitability in predicting NO and CO exhaust emissions from combustion of E10 (a mixture of 10% ethanol with 90% gasoline, in a volume basis). Test bench results from a 3 cylinder, 1.2 liter turbocharged Direct Injection Spark Ignition engine, running on E10, were used as reference for evaluating model accuracy and suitability for this fuel. Ten different sets of rate coefficients for the Extended Zeldovich Model were tested, and two for the CO single reaction model. NO simulation results presented up to 50% deviation when compared to measurements. CO presented errors up to 372%, and the use of chemical kinetics produced higher deviations than simple equilibrium calculations. The simulation wasn’t able to reproduce the experimental emission’s trend for the tested operating points. Apparently, this was due to deviations in air flow predictions, although these deviations were within the expected accuracy of 1D/0D engine models Mestrado Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica FAPESP 2013/50238-3

El dimetil éter es un sustituto del diésel que puede producirse de forma sostenible mediante deshidratación de metanol obtenido por gasificación de biomasa. Los catalizadores usados en este proceso sufren una desactivación muy intensa por coque. Estudiar la cinética del proceso de desactivación en condiciones severas es necesario para escoger condiciones de operación adecuadas y desarrollar catalizadores más estables. En este trabajo se ha desarrollado un estudio cinético completo de la reacción de deshidratación metanol sobre un catalizador de zirconio soportado en un carbón activado con H3PO4 a temperaturas entre 450-550 ˚C y presencia de agua en la corriente. Los productos de reacción obtenidos fueron DME y en menor cantidad coque, metano y CO, observándose una desactivación gradual del catalizador. La formación de coque procede probablemente a través de un intermediario de formaldehido, y la presencia de agua no afecta al coque producido, pero reduce la formación de DME, al desplazar el equilibrio de reacción. En base a estos resultados, se desarrolló un modelo cinético tipo Langmuir-Hinshelwood, que incluye una función de desactivación dependiente del coque formado. El modelo cinético predice correctamente los rendimientos a los principales productos y el coque formado con el tiempo de reacción. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Setting of Portland cements is still not well understood. Previous studies used techniques that analyse the pastes as a whole to correlate setting times with degree of hydration. Here, in-situ synchrotron X-ray diffraction analysed by the Rietveld method, with internal standard methodology, is used to derive alite dissolution rate and the crystallization kinetics of ettringite and portlandite in three commercial cements. Moreover, C–S–H gel precipitation pace has also been determined. C–S–H gel precipitation is key to account for setting. For grey Portland cements with w/c = 0.5, initial setting is attained when alite degree of hydration is close to 20% and the C–S–H gel content reached approximately 6 vol%. This research has been supported by Junta de Andalucía [UMA18-FEDERJA-095 and P18-RT-720] research projects, both cofunded by FEDER and I3 (IEDI-2016-0079) program.