Implementación eel método del gradiente analítio de la energía en la teoría deel orbital molecular nuclear y electrónico / Implemetation off the analytical energygradient method in the nuclear and electronic molecular orbital theryy / Execução o métoddo de inclinação analític da energia na teoria do orbitaal molecular nuclaer e eletrônico

Con el fin optimizar las geometrías promedio de sistemas moleculares utilizando la teoría del orbital molecular nuclear y electrónico (OMNE), se dedujo la expresión para el cálculo del gradiente analítico de la energía a nivel de teoría Har-tree-Fock, para cualquier tipo de especie cuántica. La implementación computacional se realizó dentro del paquete APMO (Any-Particle Molecular Orbital), y con el fin de comprobar la correcta implementación del método se calcularon las moléculas modelo H2,HF y H2O, por medio de métodos numéricos y analíticos. El uso de derivadas analíticas dentro del formalismo OMNE permitirá el cálculo más eficiente de la estructura núcleo-electrónica de sistemas moleculares con el paquete APMO.

In order to optimize the average geometries of molecular systems using the nuclear and electronic molecular orbital theory (NEMO), we have deducted the expression for calculating the analytical gradient of the energy in the Hartree-Fock theory, for any kind quantum specie. The implementation was done within the computational package APMO (Any-Particle Molecular Orbital) and in order to verify the correct implementation of the method, we have calculated the model molecules H2, HF and H2O, with numerical and analytical methods. With the use of analytical derivatives within of the OMME formalism, we will have a more efficient calculation of the nuclear-electronic structure of molecular systems with the APMO package.

Com a finalidade de otimizar as geometrias médias de sistemas moleculares utilizando a teoria do orbital molecular nuclear e eletrônico (OMNE), se deduziu a expressão para o cálculo do gradiente Analítico da energia a nível de Hartree-Fock, para qualquer tipo de espécie quântica. A implementação computacional se realizou dentro do pacote APMO (Any-Particle Molecular Orbital), e com a finalidade de comprovar a correta implementação do método foram calculadas as moléculas modelo H2,HFeH2O, por meio de métodos numéricos e analíticos. O uso de derivadas analíticas dentro do formalismo OMNE vai permitir um cálculo mais eficiente da estrutura núcleo-eletrônica de sistemas moleculares com o pacote AMPO.

Estudio teóricoddel efecto isotópico de hidrógeno en el aducto borano-carbonilo / Theoretical study of the hydrogen isotope effect on the borane-carbonile adduct / Estudo teorico do efeito isotopico de hidrogeno no aducto borano-carbonilo

Se estudió el efecto de la sustitución isotópica de hidrógeno sobre la geometría, la estructura electrónica y la estabilidad del aducto borano-carbonilo, mediante el método de orbitales moleculares nucleares y electrónicos (OMNE) implementado en el paquete computacional APMO. Se encontró que el aumento de la masa isotópica acorta las distancias de enlace boro-isótopo y carbono-oxígeno, mientras que alarga la distancia boro-carbono. Se determinó además la estabilidad del aducto a partir de las energías de formación y las distancias de enlace B-C. Se encontró que el aumento de la masa isotópica debilita el enlace B-C. Una primera explicación de este fenómeno en términos del concepto de acidez de Lewis predijo resultados contrarios a los encontrados, mientras que un modelo de reactividad basado en las diferencias de las energías de los orbitales LUMO del borano permitió dar cuenta de este efecto.

We have investigated the hydrogen isotope effect on the geometry, the electronic structure and the stability of the borane-carbonile adduct, by using the nuclear-electronic molecular orbital method (NEMO) which has been implemented in the APMO software. We have found that an increase of the mass of the hydrogen isotope reduces the boron-hydrogen and carbon-oxygen bond lengths while increasing the boron-carbon distance. In this study, the stability of the adduct has been analyzed in terms of formation energies and B-C bond distances. We have found that the increase of the isotope mass weakens the B-C bond. We tried to give an explaination to this phenomenon based on Lewis acidity concept but it predicted the wrong results. A reactivity model based on the energy differences of borane LUMO orbitais offered a correct explaination to this effect.

Temos estudado o efeito da substituição de isótopos de hidrogénio sobre a geometria, estrutura electrónica e da estabilidade do aduto Borana-carbonil, através do mêtodo de orbitais moleculares-core versões (OMNE) implementado no pacote computacional APMO. Descobrimos que um aumento da isótopo massa encurta as distâncias de ligação boro-carbono-isotópica de oxigênio e aumenta a distância, enquanto boro-carbono. Foi ainda determinada a estabilidade do aduto de as energias de formação e distâncias de ligação BC. Nós descobrimos que o aumento da massa isotópica minar a relação BC. Uma explicação para este fenômeno em termos de conceito de acidez de Lewis predita resultados contrários aos encontrados enquanto um modelo baseado em diferenças de reatividade nas energias dos orbitais LUMO do Borana autorizados a conta para este efeito.

ESTUDIO DEL EFECTO DE ISOTÓPO DE HIDRÓGENO EN LOS COMPLEJOS M-HH-F (M=Li, Na) / INVESTIGATION OF THE HYDROGEN ISOTOPE EFFECT ON THE M-HH-F (M=Li, Na) COMPLEXES / ESTUDO DO EFEITO DO ISÓTOPO DO HIDROGÊNIO NO COMPLEXOS M-HH-F (M=Li, Na)

Se estudió teóricamente el efecto de isotópo de hidrógeno sobre la geometría, la distribución de carga electrónica, la estabilidad relativa y la energía de formación de complejos lineales tipo M-X-Y-F y todos sus isotopólogos de hidrógeno (M=Li, Na; X, Y= H, D, T). Estos estudios fueron realizados con el paquete computacional APMO a un nivel de teoría Hartree-Fock electrónico y nuclear. Los resultados obtenidos son acordes con resultados reportados por otros autores que usan métodos de estructura electrónica convencional.

We have carried out a theoretical investigacion of the hydrogen isotope effects on the geometry, the electronic charge distribution, the relative stability and the energy of formation of linear complexes of the type M-X-Y-F and all their hydrogen istopologues (M = Li, Na; X, Y= H, D, T). For this study we have utilized the APMO software at a nucleo-electronic Hartree-Fock level of theory. Our results are agreement with other reported theoretical data based on conventional electronic structure methods.

Foi estudado teoricamente o efeito do isótopo de hidrogênio sobre geometria, distribuição do carga eletrônica, a estabilidade relativa da energia e da formação do complexos lineares do tipo M-X-Y-F e todos os seus isotopólogos do hidrogênio (M = Li, Na, X, Y = H, D, T). Estes estudos foram realizados com o pacote computacional APMO para um nível da teoria Hartree-Fock eletrônica e nuclear. Os resultados são do acordo com os resultados relatados por outros autores que utilizam métodos do estrutura eletrônica convencionais.

Apmo: un prograaa computacional para el estudiode efectos cuánticos nucleares mediante la teoría del orbital molecular electrónico y no electrónico / Apmo: a comuter program based on the electronic and non-electronic molecular orbital theory for studies of nuclear quantum effetts / Apmo: umprogramaa computacional para o estudo dos efeito quânticos nuclleares por meio do teoria do orbital molecular eletrônico e não - elerôônico

Con el fin de estudiar teóricamente fenómenos en donde los núcleos atómicos presentan comportamiento cuántico, hemos desarrollado el paquete computacional APMO (Any-Particle Molecular Orbital). Éste implementa el método de orbitales moleculares nucleares y electrónicos (OMNE) a un nivel de teoría Hartree- Fock (HF), en el que tanto núcleos como electrones se representan como funciones de onda. Para comprobar la correcta implementación del método se realizaron cálculos de estructura electrónica regular y núcleo- electrónica de las moléculas H2 y LiH. Las componentes de energía calculadas siguen las tendencias y están en el mismo orden de magnitud de cálculos similares reportados en la literatura. A diferencia de otros paquetes que implementan el método OMNE, el nuestro fue diseñado para estudiar sistemas con cualquier número de especies cuánticas.

With the aim of studying phenomena where atomic nuclei have a quantal behavior, we have developed the APMO (Any-Particle Molecular Orbital) software package. This implements the nuclear and electronic molecular orbital approach (NEMO) at a Hartree-Fock level of theory, where both nuclei and electrons are represented as wave functions. To verify the correct implementation of the method, a number of electronic and nuclear-electronic calculations were carried out on H2 and LiH molecules. The calculated energy components follow the trends and are of the same order of magnitude of similar calculations reported in the literature. In contrast to other packages that implement the NEMO approach, ours is designed to allow for studying systems with any number of quantum particles.

Com a finalidade de estudar teoricamente fenômenos cujos núcleos atômicos apresentam comportamento quântico, desenvolvemos o pacote computacional APMO (Any-Particle Molecular Orbital). Este implementa o método de orbitais moleculares nucleares e eletrônicos (OMNE) no nível da teoria Hartree-Fock (HF), onde tanto núcleos como elétrons se apresentam como funções de onda. Para comprovar a utilização correta do método, se realizaram cálculos da estrutura eletrônica regular e do núcleo eletrônico das moléculas H_2 y LiH. Os componentes de energia calculados seguem as tendências e estão na mesma ordem de magnitude de cálculos similares reportados na literatura. Diferentemente de outros pacotes que utilizam o método OMNE, o nosso foi desenhado para estudar sistemas de qualquer número de espécies quânticas.