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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Macedo, Thaís Regi
Título: Intercalação de Alquildiaminas Alifáticas e Aminas Aromáticas em Ácido Silícico Lamelar Magadeíta e Termoquímica
Ano: 2005
Orientador: Prof. Dr. Claudio Airoldi
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Filossilicato, Composto lamelar, Aminas, Colorimetria
Resumo: O filossilicato cristalino lamelar magadeíta sintetizado nas formas sódica e ácida apresenta camadas inorgânicas, contendo unidades de ortossilicatos, com grupos silanóis ou cátions sódio entre as lamelas, as quais são mantidas por forças de van der Waals. Os prótons dos grupos silanóis atuam na formação de ligações de hidrogênio no processo de intercalação com n-alquildiaminas alifáticas, H2N-(CH2)n-NH2 (n = 2 a 5), e aminas aromáticas, como piridina, 2,6-lutidina, 2-, 3- e 4-picolinas. O filossilicato magadeíta e todos os compostos intercalados foram caracterizados por análise elementar, espectroscopia vibracional na região do infravermelho, difração de raios-X, ressonância magnética nuclear dos núcleos carbono-13 e silício-29 no estado sólido, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura, área superficial e porosidade. As técnicas de ressonância e raos-X propiciam o conhecimento do ajuste das espécies convidadas na cavidade interlamelar, além da cristalinidade dos compostos. Após a completa caracterização da magadeíta, a mesma foi calorimetricamente titulada em meio hetrogêneo com bases, com o intuito de se obter os dados referentes à termodinâmica de intercalação. As grandezas termodinâmicas dos processos de interação indicaram valores entálpicos exotérmicos, energia livre de Gibbs negativas e entropias positivas, caracterizando um comportamento favorável na intercalação. Com estes dados foram estabelecidas correlações envolvendo as distâncias interlamelares (d) dos compostos intercalados, o número de átomos de carbono (nc) e as entalpias (DintH) para a série de alquildiaminas alifáticas: d = (1406,6 1,9) + (20,9 0,5)nc e DintH = ( 5,96 0,25 ) + (0,06 0,01)nc. Estes dados forneceram importantes contribuições ao estudo da energética, principalmente em relação a esta importante classe de compostos cristalinos silícicos lamelares.
Abstract: The crystalline lamellar phylosilicate magadiite synthesized as sodic and acidic forms presents inorganic layers, containing orthosilicate units, with silanol groups or sodium cations between the layers, which are maintained through van der Waals interactions. The protons from the silanol groups act to form hydrogen bonds in the intercalation process with aliphatic n-alkyldiamines, H2N-(CH2)n-NH2 (n = 2 to 5), and aromatic amines such as pyridine, 2,6-lutidine, 2-, 3- and 4-picolines. The synthesized magadiite and all intercalated compounds were characterized by elemental analysis, infrared vibrational spectroscopy, X-ray diffraction, C and Si nuclear magnetic resonance in the solid state, thermogravimetry, electronic scanning microscopy, surface area and porosity. The resonance and the X ray diffraction techniques enabled the understanding of the accommodation of the invited species into the lamellar cavity, beyond indicating the crystallinity of the compounds. After a complete magadiite characterization, it was calorimetrically titrated in a heterogeneous medium, with the objective to obtain the thermodynamic data of intercalation, which gave exothermic enthalpic, negative free Gibbs energy and positive entropy values that characterize a favorable behavior on intercalation. From these data correlations were established by involving the interlayer distance (d) of the intercalated compounds, the number of carbon atoms (nc) and the enthalpies (DintH) for the series of aliphatic alkyldiamines: d = (1406.6 1.9) + (20.9 0.5)nc and DintH = (5.96 0.25) + (0.06 0.01)nc. These data gave important contributions to the study of the energetics of the process, mainly in relation to this class of crystalline lamellar silicic compounds.
Arquivo (Texto Completo): vtls000361603.pdf ( tamanho: 2,17MB )

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