Química de Halogênios

Estudo da química de compostos e íons inorgânicos de Cl, Br e I, de importância acadêmica e industrial, tais como:
oxiácidos (ácidos clórico, cloroso, hipocloroso, brômico, bromoso, etc.)
oxoânions (clorato, clorito, bromato, bromito, iodato, etc.)
compostos e íons inter-halogênicos (I3-, Br3-, Cl3-, ICl, IBr, ICl2-, etc.)
óxidos (ClO•, ClO2•, BrO•, BrO2•, etc.)

• Mecanismos de reações inorgânicas:
  • Reação clorato-ácido nitroso: foi observada, pela primeira vez, a formação de dióxido cloro, que se forma somente após o consumo do ácido nitroso, além de ter sido proposto um novo mecanismo para esta reação.
    - Rafaela T.P. Sant'Anna, Roberto B. Faria, “Kinetics and Mechanism of the Chlorate-Nitrous Acid Reaction”, Inorg. Chem. 56(18):11160-11167 (2017).
  • Reação clorato-brometo: foi observado um perfil de saturação de brometo e foi proposto um novo mecanismo para esta reação.
    - Rafaela T.P. Sant'Anna, Roberto B. Faria, “Kinetics and Mechanism of the Chlorate-Bromide Reaction”, Inorg. Chem. 54(21):10415-10421 (2015).
  • Reação relógio clorato-iodo-ácido nitroso: foi por nós descoberta e é a terceira reação relógio conhecida com clorato.
    - Rafaela T.P. Sant'Anna, Roberto B. Faria, “The chlorate-iodine-nitrous acid clock reaction”, Plos One 9(10):e109899 (2014).
  • Reação relógio clorato-iodo-ozônio: foi por nós descoberta e é a primeira reação relógio conhecida com ozônio.
    - Rafaela T.P. Sant'Anna, Emily V. Monteiro, Juliano R. T. Pereira, Roberto B. Faria, “The Ozone-Iodine-Chlorate Clock Reaction”, Plos One 8(12):e83706 (2013).
  • Reação clorato-cloreto: estudada em duas teses de mestrado do nosso grupo, foi observado um perfil de saturação de cloreto e proposto um novo mecanismo para esta reação que passa pelo intermediário O-Cl-O-Cl.
    - Rafaela T.P. Sant'Anna, Cristina M.P. Santos, Guilherme P. Silva, Ricardo J.R. Ferreira, André P. Oliveira, Carlos E.S. Côrtes, Roberto B. Faria, “Kinetics and Mechanism of Chlorate-Chloride Reaction”, J. Braz. Chem. Soc. 23(8):1543-1550 (2012).
  • Reação relógio clorato-iodo: foi por nós descoberta e trata-se de uma reação relógio estimulada fotoquimicamente.
    - André P. Oliveira, Roberto B. Faria, "The Chlorate-Iodine Clock Reaction", J. Am. Chem. Soc. 127(51):18022-18023 (2005) - - [correção] J. Am. Chem. Soc. 129(27):8668 (2007).
  • Reação bromato-brometo: observamos a catálise pelo íon acetato e propusemos o seu mecanismo. Este estudo se constituiu na tese de doutorado do Prof. Carlos Eduardo da Silva Côrtes, atualmente professor do Instituto de Química da Universidade Federal Fluminense.
    - Carlos E.S. Côrtes, Roberto B. Faria, "Kinetics and Mechanism of Bromate-Bromide Reaction Catalyzed by Acetate", J. Inorg. Chem. 43(4):1395-1402 (2004).
  • Reação bromito-iodeto: determinamos a lei de velocidade da reação e propusemos o seu mecanismo.
    - Roberto B. Faria, Irving R. Epstein, Kenneth Kustin, "The Bromite-Iodide Clock Reaction", J. Am. Chem. Soc. 114(18):7164-7171 (1992).
• Determinação experimental do pKa de oxiácidos
  • Ácido bromoso, HBrO2: determinamos o pKa deste ácido por método cinético, medindo a velocidade inicial da reação bromito-iodeto em diferentes valores de pH.
    - Roberto B. Faria, Irving R. Epstein, Kenneth Kustin, "Determination of the pKa of Bromous Acid", J. Phys. Chem. 96(17):6861-6863 (1992).
  • Ácido clórico, HClO3, e ácido brômico, HBrO3: empregando espectroscopia Raman, determinamos que estes ácidos são muito fortes, ficando totalmente dissociados em água, mesmo em altas concentrações.
    - Wagner A. Alves, Claudio A. Téllez S., Oswaldo Sala, Paulo S. Santos, Roberto B. Faria, "Dissociation and rate of proton transfer of HXO3 (X = Cl, Br) in aqueous solution determined by Raman spectroscopy", J. Raman Spectrosc. 32(12):1032-1033 (2001).
• Óxidos de bromo
  • dióxido de bromo, BrO2•: sintetizamos em solução e observamos pela primeira vez a cor rosa deste óxido de bromo.
    - Wagner A. Alves, Carlos E.S. Côrtes, Roberto B. Faria, "Formation of High Concentrations of BrO2 in Acidic Bromate Solutions", Inorg. Chem. 43(14):4112-4114 (2004).
• Estrutura em fase gasosa de oxoácidos isolados ou em agregados com moléculas de água
  • Empregando métodos de química teórica investigamos a estrutura dos oxoácidos HBrO3, HBrO2 e HOBr - Cristina Maria P Santos, Roberto B. Faria, Juan O. Machuca-Herrera, Sérgio de P. Machado, "Equilibrium Geometry, Vibrational Frequencies, and Heat of Formation of HOBr, HBrO2, and HBrO3 Isomers", Can. J. Chem. 79(7):1135-1144 (2001)
  • Empregando métodos de química teórica investigamos as estruturas dos clusters de HOBr com moléculas de água e o seu perfil de distribuição na atmosfera [artigo 1] [artigo 2] [artigo 3]