Estudio ab-initio del apantallamiento magnético nuclear en compuestos con Sn y elementos del grupo 16 de la tabla periódica

A. MALDONADO; G. AUCAR; S. GOMEZ

Corrientes Capital

Jornada; Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2008; 2008

Univesidad Nacional del Nordeste

Los efectos relativistas son importantes para determinación de la estructura electrónica de moléculas que contienen átomos pesados. Esto es particularmente cierto para las propiedades de RMN, donde interviene la densidad electrónica en las posiciones nucleares. El acoplamiento entre espines nucleares puede ser medido directamente a partir del espectro de resonancia, como la distancia media entre el desdoblamiento de las lineas espectrales. En el caso del apantallamiento  magnético, sin embargo, se mide el corrimiento quimico, que es una diferencia de apantallamientos del núcleo en dos entornos diferentes. Para obtener el valor absoluto del apantallamiento, se utilizan mediciones de la constante de espin rotacional, debido a que existe una relación teórica entre ambas. No obstante, no hay una prueba teórica de la validez de dicha relación cuando los efectos relativistas son importantes, como es el caso de los sistemas estudiados en la presente investigacion, i.e. las moleculas SnX ( X=O, S, Se, Te). Para estos casos, es de esperar que el apantallamiento en el átomo de Sn presente correcciones relativistas importantes, debido tanto a la presencia del  átomo X como también debido a que el estaño pertenece a la quinta fila de la tabla periódica. En el presente trabajo se realizaron cálculos ab-initio relativistas y no relativistas de la constante de apantallamiento (contribuciones diamagnética y paramagnética) en el átomo de estaño y los del grupo 16 de la tabla periodica, los cuales se compararon con resultados obtenidos del apantallamiento mediante cálculo indirecto utilizando la constante de espin rotacional  medida experimentalmente. Se utilizó el método de progadores de polarizacion a nivel RPA, con función de onda Dirac-Hartee-Fock para calcular dicha propiedad. Los cálculos no relativistas fueron realizados utilizando el limite con la velocidad de la luz tendiendo a infinito.  Los resultados obtenidos mediante cálculos no relativistas presentan un mejor acuerdo con los valores de referencia que los cálculos relativistas. Por ejemplo, en el caso de SnSe, para Sn el apantallamiento total de referencia es 1291 ppm, el cálculo no relativista da 1002 ppm mientras que el relativista da -6 ppm. Se observa que, por un lado, los efectos relativistas son importantes, y que el cálculo del apantallamiento a partir de la constante de espin rotacional solo sería compatible para el caso no relativista. De estos cálculos preliminares, concluimos que, en estos sistemas, los efectos relativistas son muy importantes, y los calculos indirectos de el apantallamiento a partir de la constante de espin rotacional, no reproducen en forma adecuada los valores relativistas.