Academic literature on the topic 'Reacción de oxidación-reducción'

Proponemos una manera sencilla de conceptuar y observar una reacción oscilante —la reacción de Belousov-Zhabotinsky— para estudiantes del nivel medio superior. Para ello hacemos uso de algunas ideas de la química, tales como: mecanismo de reacción, oxidación, reducción, e indicadores redox, la mayoría de las cuales se explican en ese nivel de enseñanza. Ellas nos servirán de apoyo para explicar algunos aspectos de las reacciones oscilantes, que son de considerable complejidad.

<span>Stanislao Cannizzaro (1826-1910) vivió durante el período revolucionario que llevó a la unificación de Italia. Fue partidario de Garibaldi y como tal participó activamente en los sucesos políticos y militares, al mismo tiempo que desarrollaba su carrera científica y académica. La mayor parte de su trabajo en química fue en el área de los compuestos orgánicos; a él le debemos el descubrimiento de la reacción que lleva su nombre: la reducción-oxidación de aldehídos. Su famoso Sunto llevó a la comprensión clara de los conceptos de átomo, molécula y peso equivalente, así como a la aceptación de la hipótesis de Avogadro.</span>

En este trabajo se obtuvieron nanoparticulas de plata por la ruta de reducción química usando síntesis en un paso. Diferente a otros métodos reportados para nanoparticulas de plata, se usó 1-octanol como solvente y agente reductor, oleilamina y ácido oleico como agentes estabilizantes, mientras que el precursor del metal fue nitrato de plata. El crecimiento de las nanopartículas fue monitoreado por espectroscopia de absorción ultravioleta-visible y Raman, lo cual corroboró la oxidación del alcohol a ácido caprilico. Los ensayos de difracción de rayos X y microscopia electrónica de transmisión permitieron conocer la forma y el tamaño de las nanopartículas. Se encontró que la temperatura y los reactivos empleados fueron apropiados para producir nanopartículas de plata. Se formaron carboxilatos de plata como un paso intermedio en la reacción. Finalmente, el incremento en la concentración de ácido oleico permitió la obtención de nanopartículas de plata de menos de 5nm.

<p>Se ha realizado un estudio sobre la influencia de las TIC en la enseñanza y aprendizaje de las ciencias, particularmente en el caso del aprendizaje de la Química, usando una tabla periódica virtual y una aplicación multimedia o simulador. Las TIC serán empleadas para mejorar la comprensión de uno de los conceptos químicos considerados más difíciles de entender por los estudiantes como son las reacciones de oxidación-reducción (conocidas como reacciones redox). En primer lugar, con ayuda de la tabla periódica los estudiantes han conocido las propiedades más importantes de los elementos que participan en la reacción. En segundo lugar, con ayuda de la aplicación multimedia, se ha podido seguir la reacción redox a través de un video multimedia en el que se ilustra cómo ocurre el proceso redox a nivel microscópico/atómico.</p><p>Los resultados obtenidos indicaron que los estudiantes prefieren las herramientas virtuales a las clases convencionales y que, además el empleo de las TIC ofrece un mejor rendimiento que únicamente la explicación teórica clásica del profesor. Los resultados han indicado que el 62% del alumnado consideró que preferían el estudio del proceso redox mediante las herramientas TIC; el 62.5% afirmó que las TIC empleadas resultaban beneficiosas para las clases y el 59% estaba de acuerdo con el hecho de que las TIC resultaban más efectiva que la clase tradicional.</p>

Las transformaciones bióticas, o biotransformaciones, de la materia orgánica son ubicuas en la hidrosfera y la geosfera y son decisivas en el destino ambiental de contaminantes orgánicos. Se trata de reacciones catalizadas por microorganismos que pueden ser de los siguientes tipos: oxidación, hidroxilación, hidrólisis, reducción, deshalogenación, ruptura de anillos y desalquilación. La mayoría de las veces estas reacciones conducen a la simplificación de la estructura de los compuestos, en cuyo caso se habla de biodegradación. En este mapa se representan las características de cada tipo de reacción y algunos ejemplos, así como su relevancia ambiental.

Las reservas de combustibles fósiles se consumen en cantidades crecientes y existe actualmente una gran preocupación en los gobiernos centrales por el grado de contaminación ambiental alcanzado durante las últimas décadas a nivel mundial. Disponer de energía es una necesidad en la vida moderna y poseerla se convertirá, en los próximos años, en un bien de alto valor en las sociedades desarrolladas. Las celdas de combustible son dispositivos que permiten la conversión directa de la energía química contenida en ciertos compuestos como el hidrógeno, metanol, etanol, amoníaco, en energía eléctrica. Las celdas de combustible alcalinas (AFCs) presentan una eficiencia mucho mayor que las que operan en medio ácido. A diferencia del metanol, etanol y etilenglicol, el amoníaco es un compuesto libre de carbono, por lo que no presenta como producto de reacción CO2, esto hace a el amoníaco un combustible ideal para las celdas con cero emisiones. Muchos investigadores ya han denominado al amo níaco como el combustible del futuro. La producción de amoníaco emplea como materia prima N2 del aire e H2 mediante un proceso bien conocido, sencillo y de bajo costo, empleando esencialmente el proceso Haber-Bosch. En nuestro país, se produce un excedente de NH3 de 80.000 ton/año, que mayormente se exporta. Desde el 2005, se han incrementado significativamente las publicaciones científicas con estudios detallados de la oxidación de amoníaco en medio alcalino y recientemente se han reportado potencias picos de 72 mW cm-2utilizando una Celda de Combustible Alcalina de Amoníaco Directo (DAAFC). Esta propuesta de tesis pretende realizar aportes significativos en el área de energías alternativas y específicamente en el desarrollo de las DAAFCs. Se plantea como objetivo general desarrollar celdas alcalinas de amoniaco directo como una fuente de energía alternativa que trabaje a baja temperatura empleando membrana sólida intercambiadora de aniones. En resumen, los objetivos específicos serán: -Sintetizar y caracterizar física y electroquímicamente electrocatalizadores para la reacción de reducción de oxígeno (ORR). -Sintetizar y caracterizar física y electroquímicamente electrocatalizadores para la reacción de oxidación de amoníaco (AOR).-Desarrollar ensambles electrodo-membrana-electrodo (MEAs) con los catalizadores sintetizados en el laboratorio y evaluar física y electroquímicamente dichas MEAs. -Desarrollar un prototipo de Celda de Combustible Alcalina de Amoniaco Directo (DAAFC).

Abstract. Rh catalysts supported on CexZr1–xO2 (with x= 0-1) materials were synthesized by precipitation method. The influence of the two different cerium salt precursors, ammonium cerium(IV) nitrate and cerium(III) nitrate hexahydrate, over the structure and catalytic activity in steam reforming reaction was investigated. The synthesized catalysts were characterized by various techniques, such as N2 adsorption-desorption, temperature-programmed desorption, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, diffuse reflectance UV-Vis, and X-ray photoelectron spectroscopy. The use of ammonium cerium (IV) nitrate as a cerium precursor resulted in solid CexZr1-xO2 solutions with improved oxygen mobility and specific surface area. The catalytic evaluation exhibited the support composition and structure impact on its activity and product yield. The Rh supported on Ce0.5Zr0.5O2 solid solution rendered the higher activity and H2 and CO2 yields among both series, related to improved oxygen mobility and greater Rh0 dispersion. The formation of surface defects adjacent to Rh clusters by strong metal-support interaction effect was suggested by Raman analysis. The close contact between the Rh0 site and oxygen vacancy could be favoring cyclic-like ethanol adsorption and favored the breaking of the C–C bond and further oxidation of adsorbed CO and CHX species. Resumen. Los catalizadores de Rh soportados en materiales CexZr1 – xO2 (x= 0-1) se sintetizaron mediante el método de precipitación. En este trabajo se investiga la influencia de dos precursores de sal de cerio diferentes, nitrato de amonio cerio (IV) y nitrato de cerio (III) hexahidrato, sobre la estructura y la actividad catalítica en la reacción de reformado con vapor. Los catalizadores sintetizados se caracterizaron mediante diversas técnicas, tal como fisisorción de N2, reducción a temperatura programada, difracción de rayos X, espectroscopía Raman, reflectancia difusa UV-Vis y espectroscopía de fotoelectrones de rayos X. El uso de nitrato de amonio cerio (IV) como precursor de cerio dio como resultado la obtención de soluciones sólidas de CexZr1-xO2 con una movilidad del oxígeno y área específica mejorada. La evaluación catalítica mostró el impacto de la composición y estructura del soporte sobre la conversión y rendimiento de productos. El catalizador Rh soportado en la solución sólida Ce0.5Zr0.5O2 proporcionó la mayor actividad y rendimientos de H2 y CO2 entre ambas series, relacionados con la movilidad del oxígeno mejorada y mayor dispersión de Rh0. El análisis Raman sugirió la formación de defectos superficiales adyacentes a los grupos de Rh debido a fuertes interacciones metal-soporte. El contacto estrecho entre el sitio Rh0 y la vacante de oxígeno estaría favoreciendo la adsorción del etanol en configuración cíclica y favoreciendo la ruptura del enlace C-C y la oxidación de las especies de CO y CHX adsorbidas.

Memoria para optar al título de Químico
Los valores experimentales de los potenciales de reducción de la familia de nitroimidazoles sustituidos están en el rango de -80 y -550 mV. Estos valores fueron correlacionados con los calculados usando la teoría de funcionales de la densidad. Las estructuras optimizadas, los potenciales de reducción y los pKa calculados fueron obtenidos utilizando la funcional hibrida B3LYP y la base orbital D95. Se realizó un análisis de las estructuras obtenidas para cada etapa del proceso de reducción encontrándose una relación entre la conjugación de los dobles enlaces del sistema y el valor de los potenciales de reducción. El mecanismo propuesto en la memoria en base a los potenciales calculados difiere en dos pasos a los determinados experimentalmente por Laviron.
The experimental values of the reduction potentials of a substituted nitroimidazole family are between -80 to -550 mV. These values were correlated with the reduction potentials calculated using the density functional theory. The optimized geometries, the predicted reduction potentials and pKa were obtained using the B3LYP hybrid functional and the basis sets D95. The structural analysis of the molecules obtain for different stages of the reduction process show a relation between the double bond conjugation of the system and the calculated reduction potentials. The proposed mechanism in this thesis based on the calculated reduction potentials differs in two steps to that experimentally determinated by Laviron.

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico
Las plantas poseen diferentes tipos de antioxidantes, entre ellos compuestos polifenólicos y azufrados; entre estos últimos, GSH y cisteína, principales antioxidantes no enzimáticos de la célula animal. La capacidad antioxidante de los preparados herbales depende de numerosas variables, entre ellas, la parte de la planta seleccionada y el proceso de extracción. En este trabajo se analizó la actividad antioxidante de diferentes extractos herbales de los cuales se recibió sólo los nombres que mencionamos a continuación: Gel Aloe Vera, Phytopol Calafate, Phytopol Equisetum, Phytopol Murtilla, Phytopol Abedul, Phytopol Caléndula, Phytopol Romero, Phytopol Matico y Phytopol Avellano. Como sistema biológico, se utilizaron microsomas hepáticos de rata y como sistema pro-oxidante, Cu2+/ascorbato. Se ensayó la capacidad de los extractos de prevenir la lipoperoxidación microsómica y la disminución de los tioles microsómicos, ambos fenómenos inducidos por el sistema Cu2+/ascorbato. Se evaluó además, la capacidad de quelar iones Cu2+ mediante el cambio del espectro de absorbancia de este ion y la capacidad de inhibir la actividad de la GSH-transferásica microsómica, enzima cuya forma activa es el dímero -S-S-.Los resultados mostraron gran diversidad en los efectos antioxidantes ensayados y falta de correlación entre las actividades antioxidantes y la concentración de polifenoles totales de los extractos. Por ejemplo, Phytopol matico que contenía la mayor concentración de polifenoles, no fue el mejor antilipoperoxidante, pero si en las otras actividades medidas. Estos resultados indicarían diversidad en la calidad y cantidad de los antioxidantes presentes en cada uno de los extractos. Esta diversidad nos parece que apoya el uso de extractos polivalentes como estrategia terapéutica asociada a enfermedades que reconocidamente, están asociadas a estrés oxidativo
Plants have different types of antioxidants, between them polyphenol and sulfur compounds; between latter, GSH and cysteine, the main non enzymatic antioxidants of animal cell. Numerous variables are involved in the antioxidant capacity of herbal preparations, including the part of plant selected and the extraction process. In this work, the antioxidant capacity of different herbal extracts was studied. Only the names of these extract were received at the beginning of this study and they are the following: Gel Aloe Vera, Phytopol Calafate, Phytopol Equisetum, Phytopol Murtilla, Phytopol Abedul, Phytopol Caléndula, Phytopol Romero, Phytopol Matico y Phytopol Avellano. As biological system rat liver microsomes were used and as prooxidant system, Cu2+/ascorbate. The assays were: prevention of microsomal lipid peroxidation and decreasing of microsomal thiol content, both phenomena induced by Cu2+/ascorbate. Also, the capacity to chelate Cu2+ through the change of its absorbance spectrum was assayed. On the other hand, inhibition of microsomal GSH-transferase activity was measured; the dimeric form -S-S is the active form of this enzyme. The antioxidant capacity of the herbal extracts showed great diversity in all of the antioxidant assays tested. Moreover, the antioxidant capacity of them did not show a correlation with their polyphenol concentration e.g. Phytopol matico containing the highest polyphenol concentration did not present the highest anti- lipid peroxidation activity, but it had the highest activity in all other antioxidant assays. These result seem indicate a great diversity in the quality and quantity of antioxidant compounds present in the extracts. This diversity supports the use of polyvalent phytodrugs as therapeutic strategy for diseases associated to oxidative stress

En el presente trabajo de tesis se estudió la reacción de intercalación en calcogenofosfatos de metales de transición del tipo MPS3 (M = Mn, Cd) con compuestos macrocíclicos de cinc (II) y manganeso (III). El objetivo principal fue el estudio de las propiedades magnéticas y ópticas de los intercalados sintetizados. Se realizó la pre-intercalación de un catión monovalente, potasio, para obtener la fase intermediaria, la cual sirvió para una posterior reacción de intercambio catiónico con los complejos [Zn2L]·(NO3)2 y [MnL(H2O)2]·(NO3)(H2O) (L H2: ligante macrocíclico derivado de 2-hidroxi-5-metil-1,3-bencenodicarbaldehido y 1,2-fenilendiamina). Los complejos fueron caracterizados por análisis elemental, absorción atómica, análisis térmico, espectroscopía infrarroja y espectroscopía UV-Visible. Los productos de intercalación “compositos” se obtuvieron por el método de agitación continua, y asistido vía radiación de microondas (MO) a partir de la fase intermediaria de potasio, K0,40M0,80PS3(H2O)y (M = Mn, Cd). El reemplazo del potasio por los complejos no fue total, obteniéndose los siguientes compositos, de formula general: [Zn2L]zK(2x-2z)M(1-x)PS3(H2O)y y [MnL]zK(2x-z)M(1-x)PS3(H2O)y (0,05 < z < 0,35; x = 0,20; M = Mn, Cd). Los nuevos productos de intercalación fueron caracterizados por microscopía electrónica de barrido - energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX), análisis elemental (AE), difracción de rayos X de polvo (DRX), espectroscopía infrarroja (FTIR). Además se realizó un estudio de propiedaes magnéticas y ópticas. Todas los compositos sintetizados muestran un comportamiento antiferromagnético, el cual disminuye en intensidad comparado con la fase laminar pura MnPS3. En particular los compositos obtenidos vía radiación de microondas (MO) mostraron un aumento de la magnetización a bajas temperaturas. Con respecto al comportamiento óptico se observó un efecto batocrómico en todos los compositos al compararlos con el precursor de potasio utilizado. En lo referente a la sintesís vía radiación de microondas (MO) se destaca la obtención de compositos de características químicas similares al método convencional.

Memoria para optar al título de Químico
A partir de potenciales de óxido-reducción experimentales publicados en literatura para complejos de cobre del tipo: [Cu(L1n)(MeCN)]+ y [Cu(L2R)(Cl)]+, en los que L1n corresponde a ligantes tripodales de fórmula 3-n(2-piridilmetil)n(6-metil-2-piridilmetil)amina y L2R a ligantes bipiridínicos de tipo R-bis(2-piridilmetil)amina, donde R corresponde a diferentes sustituyentes alifáticos se obtuvieron relaciones entre el valor del potencial redox y la geometría de la esfera de coordinación del centro de cobre, caracterizada por el parámetro estructural . Los potenciales de óxido-reducción calculados utilizando la funcional BP86 y la base orbital TZVP para el átomo de cobre y TZV para el resto de los elementos reprodujeron las tendencias experimentales y mostraron una buena correlación con los valores experimentales (R2=0,94). Los valores de potencial redox para los compuestos tetracoordinados [Cu(L2R)(Cl)]+ correlacionan con el carácter tetraédrico de la conformación de la esfera de coordinación del cobre, estableciéndose una relación entre la energía del orbital HOMO de las formas reducidas y el potencial. Para los compuestos pentacoordinados [Cu(L1n)(MeCN)]+ existe una relación entre la magnitud del efecto estérico causado por la presencia de sustituyentes metilo en los anillos piridínicos y el potencial de óxido reducción.
Experimental REDOX potentials for compounds [Cu(L1n)(MeCN)]+ and [Cu(L2R)(Cl)]+, where L1n corresponds to tripodal ligands 3n( 2‐pyridilmethyl)n(6‐methyl‐2‐pyridilmethyl)amine and L2R is R‐bis(2‐pyridilmethyl)amine, (R corresponds to different aliphatic substituents) were correlated with , a geometric parameter that measures the distortion of the copper coordination sphere with respect to ideal reference shapes. Calculated redox potentials using the BP86 functional, TZVP basis set for copper atom and TZV basis set for light elements accounted for experimental trends and showed a good correlation with reference data taken from published experimental measurements (R2=0.94). Electrochemical potential values for tetracoordinate compounds [Cu(L2R)(Cl)]+ correlated with the tetrahedral character of copper coordination sphere and the HOMO orbital energies of the reduced forms. Pentacoordinate complexes [Cu(L2R)(Cl)]+ showed a correlation between the magnitude of the steric effect from methyl substitution on the pyridine rings and the redox potential

El objetivo de este trabajo de tesis fue caracterizar el crecimiento y la cinética de oxidación de ion ferroso del microorganismo Sulfobacillus acidophilus. En particular se estudió la influencia del potencial redox sobre la velocidad específica de oxidación de ion ferroso de la bacteria. Se comprobó el crecimiento de Sulfobacillus acidophilus en azufre elemental y en ion ferroso como sustratos, calculándose para este último un rendimiento igual a 3,6·104 (bact/µg Fe2+ oxidado), pero no se pudo verificar el crecimiento del microorganismo con tetrationato como sustrato. Para estudiar la cinética de oxidación de ion ferroso se utilizó como montaje experimental una celda electroquímica que permite regenerar el ion ferroso de la solución y determinar la velocidad de oxidación bacteriana a partir de la medida de corriente que se establece en la celda electroquímica. Los resultados experimentales obtenidos se ajustaron a un modelo cinético que incorpora explícitamente el efecto del Eh de la solución y considera además los efectos de afinidad al sustrato (ion ferroso) y de inhibición por producto (ion férrico). Los resultados muestran que para valores de potencial redox menores a 0,65 (V vs SHE) la velocidad de oxidación bacteriana depende solo de la concentración de ion ferroso, para valores mayores a 0,65 (V vs SHE) la actividad oxidativa bacteriana es claramente inhibida al aumentar la concentración de ion férrico. Para valores mayores a 0,8 (V vs SHE) la cinética de oxidación disminuye abruptamente con el aumento del Eh hasta hacerse nula al alcanzar el valor máximo de Eh para el cual hay actividad bacteriana igual a 0,826 (V vs SHE). Por último se compararon los resultados obtenidos con la cinética de oxidación de ion ferroso de Acidithiobacillus ferrooxidans. Se obtuvo que para cualquier valor de las variables del sistema siempre la velocidad especifica de oxidación alcanzada por Sulfobacillus acidophilus es menor, aproximadamente en un orden de magnitud, que la de Acidithiobacillus ferrooxidans. Independiente de lo anterior, el efecto inhibitorio del Eh sobre la actividad bacteriana es muy similar para ambos microorganismos.

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario
Los iones calcio, como segundos mensajeros, son de importancia central en la regulación de variados procesos celulares. Las señales de Ca2+ son generadas por ingreso de Ca2+ desde el medio extracelular y/o por liberación de éste desde los reservorios intracelulares. Dos diferentes vías permiten la liberación de calcio desde el retículo sarco/endoplasmático: los canales con receptor para 1,4,5-inositol trifosfato y los canales liberadores de calcio sensibles a ryanodina. Las distintas categorías taxonómicas de animales, expresan diversas isoformas de receptores de ryanodina (RyR) en las diferentes células excitables. En los mamíferos, RyR-1 es la principal isoforma encontrada en las células musculares esqueléticas, mientras que RyR-2 es la principal isoforma de las células del músculo cardíaco. Los canales liberadores de calcio sensibles a ryanodina están regulados por la unión de varios iones y moléculas (Ca2+, Mg2+, H+, ATP, y ADP-ribosa cíclica), por la interacción con otras proteínas (receptores de dihidropiridinas, calmodulina, FKBP12, triadina, juntina, y calsecuestrina), y por reacciones metabólicas que producen modificaciones covalentes de la proteína-canal (fosforilación y oxidación). Estudios previos indican que los canales RyR presentan distintas respuestas a la concentración citoplasmática de calcio, activándose a concentraciones de calcio del orden M, e inhibiéndose a concentraciones de calcio mM. Además, el Mg2+ es un potente inhibidor de la liberación de calcio, a las concentraciones encontradas en el músculo esquelético. Este efecto inhibitorio es muy marcado sobre la isoforma RyR-1, mientras que la inhibición sobre la isoforma RyR-2 es menos pronunciada. Se ha demostrado que la modificación redox de los residuos SH del canal RyR altera su respuesta al Ca2+ y al Mg2+. La oxidación aumenta la afinidad aparente para la activación por Ca2+ y disminuye la afinidad para la inhibición por Ca2+ y/o Mg2+. Inversamente, la reducción de los residuos SH disminuye la afinidad para la activación por Ca2+ y aumenta la afinidad para la inhibición por Ca2+ y/o Mg2+. El propósito de esta memoria de título es estudiar, a nivel de canal único, la modificación de la inhibición por magnesio mediada por oxidación y/o reducción de residuos SH de canales RyR de músculo cardíaco, además de caracterizar el mecanismo por medio del cual la oxidación disminuye la inhibición por magnesio. Nuestros resultados mostraron que los canales con respuesta de tipo MS, correspondientes a canales más reducidos, presentan una Ki para el Mg2+ menor que los canales con respuesta de tipo C, los cuales están más oxidados (Marengo et al., 1998). Además, encontramos que un canal con una conducta espontánea de tipo MS puede disminuir su sensibilidad a la inhibición por Mg2+ por oxidación de sus residuos SH, al transformarse en un canal de tipo C. Estos efectos fueron reversibles por reducción de residuos SH. Utilizando el modelo publicado previamente por Laver et al. (1997) para explicar la inhibición por Mg2+ de los canales RyR, se encontró que a bajas concentraciones de calcio (6 M), los canales con respuesta de tipo MS fueron inhibidos por Mg2+ principalmente por competencia de éste con el Ca2+ por el sitio activador para Ca2+ (inhibición Tipo I). Los canales de tipo C fueron inhibidos principalmente por la unión del Mg2+ a los sitios inhibidores de baja afinidad, los cuales no discriminan entre Ca2+ y Mg2+ (inhibición Tipo II). A concentraciones de Ca2+ más altas (13 M), tanto la unión al sitio activador para Ca2+ como a los sitios inhibidores para divalentes contribuyeron a la inhibición por Mg2+ de los canales de tipo MS

En la presente tesis doctoral se realiza un estudio detallado sobre el mecanismo de la reacción de reducción de oxígeno (ORR) en electrodos monocristalinos de platino. Para ello, se han realizado medidas electroquímicas usando la configuración de electrodo rotatorio de menisco colgante (HMRDE) con superficies con distinta estructura superficial y variando condiciones de la disolución de trabajo como el pH, fuerza iónica o la ausencia o presencia de bromuros. La conclusión principal que se extra de estos experimentos es la posibilidad de la existencia de un punto de bifurcación en el mecanismo, implicando el intermedio OOH, antes de la formación de peróxido de hidrógeno. Además, también se estudia la ORR y la reacción de oxidación de ácido fórmico en electrodos monocristalinos de Pt en presencia de acetonitrilo, como estudio previo al estudio de estas reacciones en disolventes orgánicos con pequeñas cantidades de agua. Por último, se estudia la ORR en un Aza-CMP, lo cual permite obtener información fundamental que se puede aplicar en estudios sobre el mecanismo de la ORR en los sitios activos de materiales de carbón funcionalizados con nitrógeno.

One of the major current scientific goals is the development of renewable energy sources. An effective alternative to fossil fuels consists in the conversion of the sunlight energy into chemical fuels. The molecular hydrogen from water is considered the most promising energy carrier. In the natural photosynthesis the solar energy is stored into the carbohydrate chemical bonds derived from water and CO2. The key step of this process is the photo-oxidation of H2O molecules into O2, which provides the protons and electrons needed to produce H2. A detailed knowledge of the reaction mechanisms results essential to enhance the catalytic performance and to ensure the compatibility of the water oxidation and proton reduction catalysts. In this thesis, the key steps of the water oxidation and proton reduction reactions catalyzed by a group of metal complexes and the catalysts structural features that benefit both processes are studied using computational tools
Un dels grans reptes actuals consisteix en el desenvolupament de fonts d'energia renovables. Una alternativa eficaç als combustibles fòssils consisteix en la conversió de l'energia solar en combustibles químics. L’hidrogen molecular provinent de l’aigua és considerat el portador d’energia més prometador. En la fotosíntesi natural l’energia solar és emmagatzemada en els enllaços químics dels carbohidrats obtinguts a partir d’aigua i CO2. L’etapa clau del procés és la foto-oxidació de l'aigua en O2, que aporta els protons i electrons necessaris per produir H2. El coneixement detallat del mecanisme de reacció resulta essencial per millorar el rendiment catalític i assegurar la compatibilitat dels catalitzadors d’oxidació de l’aigua i reducció de protons. En aquesta tesi, les etapes fonamentals del mecanisme de les reaccions d’oxidació de l’aigua o la reducció de protons catalitzades per un grup de complexos metàl·lics i les característiques estructurals dels catalitzadors que beneficien ambdues reaccions són estudiades utilitzant eines computacionals