"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 15261
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Físico-Química |
| Setor | Departamento de Química |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Diego Sarmento Duncan Lima |
| Orientador | EMILIO BORGES |
| Título | Determinação de constantes de velocidades dos mecanismos de formação do ozônio troposférico a partir de reações fotoquímicas do benzeno |
| Resumo | A alta concentração de ozônio na troposfera é um grave problema ambiental devido a sua capacidade de causar danos a plantações e à saúde humana. A produção desta molécula em nível troposférico está relacionada com a emissão de gases poluentes em grandes centros industriais. Entres estes gases destacam-se os óxidos de nitrogênio (NOx), os compostos orgânicos voláteis (COVs) e compostos de enxofre, que quando submetidos à radiação solar se tornam um sistema poluente gerador de moléculas de ozônio, formando o fenômeno conhecido como smog-fotoquímico. Muitos mecanismos que levam à formação do ozônio são bem fundamentados na literatura, no entanto, suas constantes de velocidade são difíceis de serem determinadas experimentalmente. Tendo em vista a problemática apresentada, este trabalho teve como objetivo promover um estudo cinético das reações fotoquímicas de formação da molécula de ozônio a partir da oxidação do benzeno em condições troposféricas. No entanto, sabendo que o processo de oxidação do composto aromático leva a um sistema reacional complexo com diversas reações paralelas foi preciso selecionar aquelas que fossem interessantes para o nosso estudo. Desta maneira, foram sete as possíveis etapas da oxidação do benzeno que levam à formação do ozônio. A constante de velocidade de cada etapa da reação foi determinada de forma teórica por meio de uma abordagem fundamentada na perspectiva do problema inverso da cinética química. Nesse contexto, as constantes de velocidades foram obtidas a partir de dados experimentais utilizando-se um método numérico baseado em redes neurais artificiais do tipo Hopfield. Para isso, utilizou-se a constante da primeira etapa já conhecido na literatura como dado experimental e precursora das constantes teóricas das próximas etapas. Os valores obtidos a partir da segunda etapa até a sétima foram: 3,597.10-14, 1,781.10-15, 2,575.10-17, 5,206.10-19, 4,640.10-20 e 4,505.10-21, com unidade de medida de cm3.molécula-1.s-1. Os valores encontrados apresentam um erro médio para a reprodução dos dados experimentais de, no máximo, 7,88%, além de terem uma energia de rede (diferença entre a norma euclidiana dos vetores com os dados teóricos e experimentais) entre 0,00693 a 0,02911, indicando um bom ajuste do modelo. Desta maneira, foi possível observar como a utilização de redes neurais artificias do tipo Hopfield é uma eficiente estratégia para determinação de problemas inversos mal-colocados em química como o apresentado pelo caso do smog-fotoquímico. |
| Palavras-chave | smog-fotoquímico, estudo cinético, rede neural artificial. |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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