Academic literature on the topic 'Entalpia de sublimação'

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Journal articles on the topic "Entalpia de sublimação"

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Melo, Mylena Olga Pessoa, Mário Eduardo Rangel Moreira Cavalcanti-Mata, Maria Elita Martins Duarte, et al. "Modelagem matemática da cinética de liofilização do extrato ou “leite” de gergelim." Research, Society and Development 10, no. 2 (2021): e40110212752. http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v10i2.12752.

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Abstract:
Dentre as oleaginosas o gergelim possui componentes funcionais que aumentam a resistência contra a deterioração oxidativa, fornecendo valores neutracêuticos. Considerando o alto potencial nutricional e funcional do extrato ou “leite” de gergelim, torna-se necessário a aplicação de técnicas de conservação que aumentem sua vida de prateleira e deem origem a novos produtos. Muitos processos de secagem têm sido empregados para a produção de alimentos em pó, entre os quais se destaca a secagem por liofilização. Diante deste contexto, foi estudado a tecnologia aplicada no desenvolvimento de um novo produto a partir do extrato de gergelim (leite de gergelim), pré-congelado sob diferentes temperaturas (-20, -60, -100 e -140 °C) abordando a transferência de calor e massa na secagem por liofilização deste produto, introduzindo novos conceitos propostos por Cavalcanti-Mata (2018) a partir do modelo de Fick, dando novo significado as equações propostas por Page, Lewis e Cavalcanti Mata. Dentre os modelos de secagem estudados o de Cavalcanti-Mata modificado foi o que melhor expressou os dados experimentais. Nos modelos de Fick modficado, Cavalcanti-Mata, Page e Lewis modificado por Cavalcanti-Mata, a difusividade de sublimação do extrato ou “leite” de gergelim diminuiu com a diminuição da temperatura de pré-congelamento das amostras. A entalpia e entropia cresceram com a diminuição da temperatura de pré-congelamento e a energia livre de Gibbs foi positiva para toda a faixa de temperatura tendo um comportamento diretamente proporcional a diminuição da temperatura de pré-congelamento, demonstrando assim, ser um processo não espontâneo.
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Farias, Robson Fernandes de. "Estimativa por DSC das entalpias de sublimação da etilenouréia e da propilenouréia: algumas correlações empíricas envolvendo amidas e tioamidas." Química Nova 22, no. 4 (1999): 509–11. http://dx.doi.org/10.1590/s0100-40421999000400008.

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3

J. A. Martinho Simões, H. P. Diogo, M. Dionisio, and A. M. Galvão. "Um banco de dados de Entalpias de vaporização e de sublimação." Boletim da Sociedade Portuguesa de Química, March 1, 1988, 24. http://dx.doi.org/10.52590/m3.p556.a3000377.

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Dissertations / Theses on the topic "Entalpia de sublimação"

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Belusso, Anne Caroline. "Determinação de pressão de sublimação de cloridratos de amina através da técnica termogravimétrica." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2017. http://hdl.handle.net/10183/178338.

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Abstract:
A presença de sais no petróleo ocasiona grandes problemas operacionais relacionados à corrosão, uma vez que estes acabam formando ácido clorídrico no processo de separação do óleo bruto. Com o intuito de amenizar os efeitos de corrosão ácida, aminas podem ser adicionadas no topo das colunas para agir como neutralizantes. Porém, dependendo das condições operacionais e da quantidade de amina adicionada, pode ocorrer a deposição de cloridratos de aminas, promovendo a corrosão sob depósito. Assim, o conhecimento da pressão de sublimação desses sólidos é de extrema importância para especificar as condições de operação e o melhor desempenho destes aditivos no processo. Dentro desse contexto, o objetivo deste trabalho é determinar as pressões e entalpias de sublimação de cloridratos de aminas com a técnica termogravimétrica. Devido às dificuldades encontradas para obtenção de dados precisos de pressão em baixas temperaturas, uma extensão ao método termogravimétrico foi proposta, tornando possível medir pressões na ordem de 1 0,5 Pa. As substâncias estudadas foram: brometo de amônio, cloreto de amônio, cloridrato de etanolamina, cloridrato de metilamina, cloridrato de piridina, cloridrato de trimetilamina e dicloridrato de n-(1- naftil)etilenodiamina. Resultados de pressão e entalpia de sublimação alcançados com ácido benzoico, brometo de amônio e cloreto de amônio foram validados com dados da literatura Para os demais sólidos estudados, não há muitos dados disponíveis na literatura. No entanto, como a reação de sublimação do cloreto de amônio é análoga à dos demais cloridratos de amina, as entalpias de sublimação puderam ser comparadas e os resultados encontrados foram satisfatórios. Por fim, para uma melhor aplicabilidade dos resultados obtidos, uma equação de Clausius-Clapeyron modificada foi utilizada para correlacionar os dados medidos. Uma ótima correlação foi possível para todos os sais estudados, com coeficiente de correlação sempre superior a 0,97.<br>The presence of salts in petroleum causes operational problems related to corrosion, due to the fact that they end up forming hydrochloric acid in the crude oil separation process. In order to mitigate the effects of acid corrosion, amines can be added at the top of the columns to act as neutralizers. However, depending on the operational conditions and the amount of amine added, a deposition of amine hydrochlorides may occur, promoting under-deposit corrosion. Thus, the knowledge of the sublimation pressure of these salts has an extreme importance in trying to predict and to optimize the performance of the additives in the process. Within this context, the purpose of this study is to determine pressure and enthalpy of sublimation of amine hydrochlorides with the thermogravimetric technique. Due to the difficulties encountered to obtain precise pressure data at low temperatures, an extension of the thermogravimetric method was proposed, enabling to measure sublimation pressures in the order of 1 0,5 Pa. The substances studied were: ammonium bromide, ammonium chloride, ethanolamine hydrochloride, methylamine hydrochloride, pyridine hydrochloride, trimethylamine hydrochloride and n-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride. Results of pressure and enthalpy of sublimation obtained with benzoic acid, ammonium bromide and ammonium chloride were validated using literature data. For other solids investigated in this study, experimental data is scarce in the literature. However, as the sublimation reaction of ammonium chloride is analogous to the others amine hydrochlorides, enthalpies of sublimation could be compared with the results found. Since similar values were observed, the results were considered satisfactory. Finally, the measured data were correlated using a modified Clausius-Clapeyron equation. A good correlation was possible for all salts studied, with correlation coefficient always higher than 0.97.
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Donato, Mariana Trindade de. "Estudo de entalpias de sublimação em compostos organometálicos." Master's thesis, 2017. http://hdl.handle.net/10451/31535.

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Abstract:
Tese de mestrado, Química (Química) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017<br>A validação de potenciais intermoleculares (campos de força) capazes de modelar convenientemente interações entre moléculas é de extrema importância para a interpretação das propriedades macroscópicas de um sistema recorrendo a métodos teóricos, tais como simulações por Dinâmica Molecular. Na literatura podem ser encontradas diversas parametrizações adequadas utilizadas, por exemplo, em compostos orgânicos. No entanto, este tipo de dados é escasso para moléculas contendo metais de transição e, para além disso, de uma forma geral, os valores disponíveis não correspondem a determinações sistemáticas e consistentes. Um dos procedimentos mais promissores para a validação de campos de força envolve a comparação de dados energéticos e volumétricos, como entalpias de sublimação e volumes de células unitárias de estruturas cristalinas, obtidos experimentalmente, com os previstos por modelos teóricos. Este tipo de parâmetros pode ser encontrado na literatura para, por exemplo, compostos organometálicos. No entanto, verifica-se que, de uma forma geral, a forma cristalina à qual se referem os valores de entalpias de sublimação experimentais é desconhecida, inviabilizando a sua utilização neste tipo de procedimentos. Neste contexto, o principal objetivo desta tese foi a determinação de entalpias de sublimação para compostos organometálicos com estrutura cristalina conhecida, para posterior utilização de referência no estabelecimento de potenciais intermoleculares para este tipo de substâncias. Foram selecionados vários compostos contendo metais das três séries de transição: metiltrioxorénio (VII) (CH3O3Re), decacarbonilo de di-rénio (C10O10Re2), acetilacetonato de ferro (III) (C15H21O6Fe), acetilacetonato de platina (II) (C10H14O4Pt), tetrametil heptanodionato de zinco (II) (C22H38O4Zn), acetilacetonato de zircónio (IV) (C20H28O8Zr), acetilacetonato de níquel (II) (C10H14O4Ni), acetilacetonato de cobre (II) (C10H14O4Cu), acetilacetonato de háfnio (IV) (C20H28O8Hf), acetilacetonato de cobalto (II) (C10H14O4Co) e metóxido de tântalo (V) (C5H15O5Ta). A escolha destas substâncias foi realizada com base nos seguintes critérios: i) são substâncias acessíveis comercialmente; ii) a maioria pertence a famílias quimicamente semelhantes; iii) têm estruturas cristalinas conhecidas; iv) quando existem, os valores de entalpias de sublimação publicados não estão associadas a qualquer estrutura cristalina conhecida e, em muitos casos, apresentam discrepâncias consideráveis entre si. De forma a cumprir o objetivo mencionado, as amostras foram purificadas por sublimação e, posteriormente, caracterizadas em termos de pureza química por análise elementar, espectroscopia de infravermelho de refletância difusa com transformada de Fourier (DRIFT), ressonância magnética nuclear de protão (1H-RMN) e de carbono (13C-RMN) e calorimetria diferencial de varrimento (DSC). Em termos de pureza de fase, foram realizados estudos de difração de raios-X de cristal único e de pós e calorimetria diferencial de varrimento. Os estudos de DSC permitiram verificar se ocorriam transições de fase sólido-sólido que era necessário ter em conta na determinação de entalpias de sublimação e na sua atribuição a uma fase cristalina específica. Após caracterização das amostras, foram determinadas as respetivas entalpias de sublimação padrão, ∆sub H0m , a uma dada temperatura por microcalorimetria Calvet. A correção dos valores de ∆ subH0m da temperatura de trabalho para 298,15 K foi efetuada com recurso às capacidades caloríficas determinadas por DSC e por métodos de termodinâmica estatística. A exatidão do procedimento usado para determinar as entalpias de sublimação foi verificada comparando os resultados obtidos para o ácido benzóico com valores existentes na literatura. Os valores de entalpia de sublimação para os compostos a 298,15 K foram: ∆subH0m (CH3O3Re) = 70,2±0,4 kJ·mol-1, ∆subH0m (C10O10Re2) = 97,4±0,9 kJ·mol-1, ∆subH0m (C15H21O6Fe) = 140,3±3,7 kJ·mol-1, ∆subH0m (C10H14O4Pt) = 123,6±0,9 kJ·mol-1 e o sub m (C22H38O4Zn) = 117,9±0,3 kJ·mol-1. Verificou-se que as restantes substâncias se decompunham durante o processo de sublimação, inviabilizando a determinação. Este resultado sugere que as discrepâncias entre os valores de ∆subH0m reportados na literatura para estes compostos podem ter origem em problemas de decomposição não reportados. Este facto reforça a ideia de que a escolha de entalpias de sublimação publicadas na validação e desenvolvimento de campos de força deve ser realizada com extremo cuidado.<br>The validation of intermolecular potentials (force fields) capable of conveniently modeling interactions between molecules is of extreme importance on the interpretation of the macroscopic properties of a system using theoretical methods, such as Molecular Dynamics simulations. On the literature several parameterizations can be found for organic compounds. However, this type of data is scare for molecules containing transition metals and, besides, generally speaking, most of them do not correspond to systematic and consistent determinations. One of the most promising methods for the validation of force fields involves the comparison of energetic and volumetric data, such as the enthalpy of sublimation and unitary cell volumes of crystalline structures, experimentally obtained, with the ones predicted by theoretical models. This type of parameters can be found on the literature for, for example, organometallic compounds. However, it appears that, in a general way, the crystalline structure to which the experimental values of enthalpies of sublimation refer to is unknown, which makes it impossible to use them in this type of procedure. In this context, the main objective of this thesis was the determination of enthalpies of sublimation for organometallic compounds with a known crystalline structure, for later reference use in the establishment of intermolecular potentials for this type of compounds. Several compounds containing metals from the three transition series were selected: methyltrioxorhenium (VII) (CH3O3Re) decacarbonyl dirhenium (C10O10Re2), iron (III) acetylacetonate (C15H21O6Fe), platinum (II) acetylacetonate (C10H14O4Pt), zinc (II) tetrametyl heptanodionate (C22H38O4Zn), zirconium (IV) acetylacetonate (C20H28O8Zr), niquel (II) acetylacetonate (C10H14O4Ni), copper (II) acetylacetonate (C10H14O4Cu), hafnium (IV) acetylacetonate (C20H28O8Hf), cobalt (II) acetylacetonate (C10H14O4Co) and tantalum (V) methoxide (C5H15O5Ta). The choice of these substances was based on the following criteria: i) they are commercially available substances; ii) most of them belong to chemically similar families; iii) they have known crystal structures; iv) they have several values of enthalpies of sublimation on the literature that, besides not being associated to known crystalline structures, in most cases, present considerable discrepancies among them. In order to fulfil the mentioned objective, the samples were purified by sublimation and, then, characterized in terms of chemical purity by elemental analysis, diffuse reflectance infrared Fourier transform (DRIFT), proton and carbon nuclear magnetic resonance (1H-NMR and 13C-NMR) and differential scanning calorimetry (DSC). In terms of phase purity, single crystal X-ray diffraction, powder X-ray diffraction and DSC studies were carried out. The DSC studies allowed to verify the existence of solid-solid phase transitions that needed to be taken into account on the determination of enthalpies of sublimation and in its assignment to a specific crystalline phase. After the samples were characterized, the respective enthalpies of sublimation,∆subH0m , were determined at a given temperature by Calvet microcalorimetry. The correction of the values of ∆subH0m from the work temperature to 298.15 K was done with the heat capacities determined by DSC and by statistical thermodynamics methods. The accuracy of the procedure used to determine the enthalpy of sublimation was verified by comparing the obtained results for benzoic acid with values from the literature. The values of enthalpies of sublimation for the compounds at 298.15 K were: ∆subH0m (CH3O3Re) = 70.2±0.4 kJ·mol-1,∆subH0m (C10O10Re2) = 97.4±0.9 kJ·mol-1,∆subH0m (C15H21O6Fe) = 140.3±3.7 kJ·mol-1, ∆subH0m (C10H14O4Pt) = 123.6±0.9 kJ·mol-1 and o ∆subH0m (C22H38O4Zn) = 117.9±0.3 kJ·mol-1. For the other studied substances we verified decomposition problems during the sublimation process, making the determination impossible. This result indicated that the discrepancies between the values of ∆subH0m reported on the literature for these compounds can be caused by decomposition problems, which were not reported. This fact enhances the idea that the choice of enthalpies of sublimation published for the validation and development of force fields must be done extremely carefully.
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Lopes, Cátia Sofia Duarte. "Polymorphism in hydroxybenzoyl compounds: structure and energetics." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10451/25215.

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Abstract:
Tese de mestrado em Química, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016<br>O trabalho apresentado nesta tese foi realizado no Grupo de Energética Molecular (GEM), do Centro de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. Um dos temas principais desenvolvidos ao longo dos anos no GEM, prende-se com o estudo da relação entre a energética e a estrutura das moléculas, nomeadamente em sólidos moleculares orgânicos. A abordagem deste tema tem seguido duas linhas de investigação ligeiramente distintas. Na primeira, são estudados sistemas modelo, normalmente constituídos por pequenas moléculas (poucas dezenas de átomos), pouco dispendiosos e que podem ser facilmente manipulados. Estes estudos têm como objetivo estabelecer relações causa-efeito como, por exemplo, averiguar como uma determinada alteração na estrutura de uma molécula, implica mudanças no empacotamento em estado sólido e, consequentemente, nas propriedades físicas. Na segunda linha, os conhecimentos retirados do estudo dos sistemas modelo, são aplicados diretamente ao estudo de compostos com interesse comercial. De facto, este tipo de estudo é de extrema importância para as indústrias que usam formulações orgânicas no estado sólido, onde a indústria farmacêutica se destaca, devido à grande variedade de princípios ativos farmacêuticos que são utilizados em estado sólido. Quando se trabalha com sólidos moleculares cristalinos por vezes, uma mesma molécula pode organizar-se com diferentes arranjos tridimensionais. A este fenómeno dá-se o nome de polimorfismo. Dado que cada forma cristalina pode apresentar diferentes propriedades físicas (e.g. cor, temperatura de fusão e solubilidade), o controlo e previsão deste fenómeno é hoje em dia crucial para a indústria. Por exemplo, para a indústria farmacêutica, se duas formas cristalinas do mesmo composto apresentarem solubilidades distintas, podem conduzir a uma biodisponibilidade diferente do medicamento no organismo do paciente. Apesar de poderem existir vários polimorfos para uma molécula em determinadas condições de pressão e temperatura, apenas uma dessas formas é termodinamicamente estável. Assim, caso não existam barreiras cinéticas, todas as formas metastáveis tendem a evoluir para a fase mais estável. Neste sentido, torna-se importante conhecer a relação energética entre as fases, a fim de evitar problemas durante, e.g. processos de armazenamento. Estes tipos de problemas podem, por esse motivo, levar a uma eventual recolha dos medicamentos baseados num dado principio ativo, e assim levar a perdas monetárias muito elevadas para a indústria. É de realçar, no entanto, que se o polimorfismo for bem compreendido e controlado, pode levar ao desenvolvimento de novos materiais, que possuem características físicas diferentes do material de partida, que podem ser ajustadas para uma determinada aplicação sem alterar a molécula inicial. Este facto, mostra que é de todo o interesse conhecer quais os vários polimorfos existentes para cada molécula, e estudar a maneira mais adequada para os preparar e controlar. É neste âmbito que surge o trabalho que foi desenvolvido nesta tese. Este foi realizado como continuação dos estudos iniciados no GEM para os compostos 4’-hidroxiacetofenona e 4-hidroxibenzaldeído. Ambos podem ser considerados sistemas modelo que pertencem à família de compostos do tipo 4-hidroxibenzoílos (HOC6H4COR). Estes revelaram-se ser compostos com a capacidade para gerar polimorfos, pois tanto para a 4’-hidroxiacetofenona (R = CH3) como para o 4-hidroxibenzaldeído (R = H) já foram identificadas duas formas cristalinas diferentes. Para além destas, no caso da 4’-hidroxiacetofenona, foram também identificados três hidratos. A razão principal que leva a esta diversidade parece estar relacionada com a capacidade destas moléculas poderem formar diferentes tipos de ligações de hidrogénio como OH∙∙∙O, CH∙∙∙Ocarbonilo e CH∙∙∙Ohidroxilo, permitindo diferentes empacotamentos cristalinos. Para além disso, do ponto de vista conformacional, nesta família de compostos, as moléculas podem ainda adotar duas conformações distintas, que diferem na orientação do átomo de hidrogénio do grupo hidroxilo relativamente ao grupo carbonilo. Assim, um dos objetivos principais deste trabalho foi verificar de que forma um aumento do tamanho da cadeia alquilo, i.e. a introdução de um grupo apolar R progressivamente maior, influencia a formação de diferentes estruturas cristalinas. Para isto foram selecionadas quatro moléculas, em adição à 4’-hidroxiacetofenona e 4-hidroxibenzaldeído, aumentando a cadeia carbonada consecutivamente, através da adição de grupos CH2. Neste sentido, foi realizado um estudo sistemático da energética e das estruturas cristalinas da 4’-hidroxipropiofenona (R = C2H5), da 4’-hidroxibutirofenona (R = C3H7), da 4’-hidroxivalerofenona (R = C4H9) e da 4’-hidroxiheptanofenona (R = C6H13). O ponto de partida para o desenvolvimento deste trabalho, foi a caracterização energética para os compostos selecionados, dada a ausência na literatura de dados fiáveis para estes compostos. Este estudo envolveu várias etapas: i) a determinação das temperaturas de fusão e respetivas entalpias de fusão molares padrão (po = 1 bar) , ΔfusHmo, por calorimetria diferencial de varrimento; ii) a avaliação da entalpia de vaporização molar padrão, Δvap𝐻mo, da 4’-hidroxivalerofenona e 4’-hidroxiheptanofenona, e de sublimação molar padrão, Δsub𝐻mo, da 4’-hidroxipropiofenona e 4’-hidroxibutirofenona, por microcalorimetria Calvet; iii) a determinação das capacidades caloríficas molares padrão dos compostos por calorimetria diferencial de varrimento, de forma a possibilitar a correção dos valores de Δvap𝐻mo e Δsub𝐻mo obtidos nas condições experimentais, para entalpias de sublimação molares padrão à temperatura de referência de 298,15 K, ΔsubHmo(298,15) iv) o cálculo das entalpias de formação molar padrão em estado sólido, ΔfHmo(cr), a partir dos valores de ΔsubHmo(298,15) e das entalpias de formação molar padrão em fase gasosa, ΔfHmo (g), à temperatura de 298,15 K. Este trabalho foi recentemente publicado (C. S. D. Lopes, F. Agapito, C. E. S. Bernardes, M. E. Minas da Piedade Thermochemistry of 4-HOC6H4COR (R = H, CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5H11, and n-C6H13) Compounds; J. Chem. Thermodyn. 2016, DOI: 10.1016/j.jct.2016.09.026). Foi realizada uma correlação linear entre as entalpias de sublimação molares padrão a 298,15 K dos compostos com o número de átomos de carbono (R2 = 0,986). Este resultado sugere que apesar dos diferentes empacotamentos cristalinos existentes entre as várias formas a energia de coesão é aditiva, com um aumento por cada CH2 de 6,6±0,6 kJ∙mol-1. A procura de novos polimorfos nos compostos estudados foi realizada, numa primeira etapa, pela verificação da existência de transições de fase e avaliando as temperaturas de fusão dos materiais, por calorimetria diferencial de varrimento. De uma forma geral, os ensaios realizados com os materiais de partida, não revelaram a existência de transições de fase entre a temperatura ambiente e de fusão. No caso da 4’-hidroxivalerofenona (HVP), após avaliar a fusão da amostra, esta foi ainda submetida a ciclos de aquecimento/arrefecimento. Este estudo revelou que o material que precipita a partir do líquido isotrópico da HVP, não apresenta transições de fase na gama de temperaturas estudada (153 K a 453 K). No entanto, a temperatura e entalpia de fusão são significativamente diferentes em relação à amostra inicial: enquanto o composto de partida (forma I), que é preparado por cristalização em etanol, apresenta uma temperatura de fusão de 334,2±0,7 K, e uma entalpia de fusão molar padrão de 25,75±0,26 kJ·mol-1, a que precipita a partir do líquido isotrópico (forma II), funde a 324,0±0,2 K e tem uma entalpia de fusão molar padrão de 18,14±0,18 kJ∙mol-1. Utilizando os valores de entalpia e temperatura de fusão, foi possível concluir que a forma I é termodinamicamente mais estável que a forma II, e que estas se encontram relacionadas monotropicamente. Os resultados destes estudos termoanalíticos sobre o polimorfismo na HVP foram já submetidos para publicação estando a aguardar o resultado da avaliação (C. S. D. Lopes, C. E. S. Bernardes, M. F. M. Piedade, H. P. Diogo, M. E. Minas da Piedade; A New Polymorph of 4′-Hydroxyvalerophenone Revealed by Thermoanalytical and X-ray Diffraction Studies; Eur. Phys. J.). A identificação deste novo polimorfo da HVP foi ainda verificada através de estudos de difração de raios-X de cristal único, os quais permitiram determinar a organização molecular desta nova fase em estado sólido. Para além destes resultados para a 4’-hidroxiheptanofenona (HHP), recorrendo a dados de difração de raios-X de cristal único, foram resolvidas quatro estruturas a diferentes temperaturas (150 K, 190 K, 220 K e 293 K) e identificada uma transição de fase entre 190 K e 220 K. Verificou-se que todas estas estruturas são ortorrômbicas, sendo que a transição de fase que ocorre, leva à alteração do grupo espacial, de P212121 para Pnma, confirmando assim a existência de polimorfismo na molécula. Esta transição também foi identificada por calorimetria diferencial de varrimento. Finalmente, a partir da análise dos dados de difração de raios-X de cristal único das diferentes formas, foi possível verificar que as transições de fase sólido-sólido envolvem modificações conformacionais da cadeia alquilo nas moléculas de HHP, sem que existam alterações significativas da estrutura a nível tridimensional.<br>During the recent years, in the Molecular Energetics Group, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, an effort to systematically investigate the structure/energetic relation in molecular crystalline materials has been undertaken. One of the studies performed in this scope, involved the investigation of the 4’-hydroxybenzoyl family (HOC6H4CO-R), by searching for the existence of polymorphs (crystal phases with different molecular arrangements) of 4-hydroxybenzaldeheyde (R = H) and 4’-hydroxyacetophenone (R = CH3), and relating this information with energetic data. In this work, the previous existing results were expanded for compounds with R = C2H5, n-C3H7, n-C4H9 and n-C6H13. The thermochemistry of the compounds was investigated by determining their enthalpies of formation, fusion, vaporization and/or sublimation. These measurements were performed by Calvet-drop microcalorimetry and W1-F12 and CCSD(T)-F12 level of theory. Standard (po = 1 bar) molar enthalpies of formation in the solid, ΔfHmo (cr), and gaseous, ΔfHmo (g), states at 298.15 K were determined for the complete family of compounds studied in this work. A linear correlation was found when the ΔsubHmo (298.15 K) values were plotted as a function of the number of carbon atoms in the alkyl side chain (nc), with a CH2 increment of 6.6±0.6 kJ∙mol-1. Despite the differences in the molecular packing between the crystalline compounds their cohesive energies are approximate additivity. Regarding the polymorphism studies, a new phase of 4’-hydroxyvalerophenone was discovered from differential scanning calorimetry, X-ray powder diffraction and single crystal X-ray diffraction. This novel form (form II) was obtained by crystallization from the melt. It presents a fusion temperature of Tfus = 324.3±0.2 K and an enthalpy of fusion ΔfusHmo = 18.14±0.18 kJ·mol-1. These values are much lower than those obtained for the previously known phase (form I, Tfus = 334.6±0.7 K; ΔfusHmo = 25.7±5.26 kJ·mol-1), which can be prepared by crystallization from ethanol. These results suggest that form I is thermodynamically more stable than form II and both are monotropically related. Finally, for 4’-hydroxyhepatnophenone, four different structures at different temperatures (T = 150 K; 190 K; 220 K and 298 K) were solved by single crystal X-ray diffraction. A phase transition at 203 K was detected by DSC which corresponds to a new polymorph. The two forms are enantiotropicly related.
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