Environmental Analysis

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📘 Análise Ambiental (Edição 2026–2027)

Análise Ambiental (Edição 2026–2027) é um livro-texto abrangente e voltado para pesquisa, desenvolvido para estudantes, educadores e pesquisadores nas áreas de química, ciências ambientais, química analítica e disciplinas afins. Este livro proporciona uma compreensão completa dos princípios da química quântica, métodos computacionais e técnicas analíticas para o estudo e monitoramento de sistemas ambientais, poluentes e processos químicos em ecossistemas naturais e artificiais.

Ele conecta conceitos teóricos fundamentais com aplicações práticas, permitindo que os leitores compreendam mecanismos em nível molecular, dinâmica de reações, métodos espectroscópicos e abordagens computacionais em análise ambiental. O conteúdo enfatiza perspectivas interdisciplinares, conectando química, física, modelagem computacional e ciências ambientais para um monitoramento químico preciso e resolução de problemas.

⚛️ Unidade 1: Introdução e Fundamentos Históricos da Química Quântica
• Dualidade onda-partícula, hipótese de De Broglie, experimento de Davisson-Germer
• Limitações da física clássica e surgimento da mecânica quântica
• Experimento de Franck-Hertz
• Catástrofe ultravioleta e hipótese de Planck

🔢 Unidade 2: Fundamentos Matemáticos
• Álgebra linear: vetores, matrizes, conjuntos de base
• Equações diferenciais e diferenciais parciais
• Transformadas de Fourier e fundamentos do cálculo vetorial
• Notação de Dirac (formalismo bra-ket)
• Comutadores e suas propriedades algébricas

📐 Unidade 3: Postulados da Mecânica Quântica e Equação de Schrödinger
• Equações de autovalores e observáveis ​​físicos
• Densidade de probabilidade e corrente de probabilidade
• Princípio da superposição e estados quânticos
• Estados estacionários e quantização de energia

🔹 Unidade 4: Sistemas Modelo Exatamente Solúveis
• Partícula em uma caixa (1D, 2D, 3D)
• Rotor rígido e oscilador harmônico
• Átomos hidrogênicos: níveis de energia e orbitais atômicos
• Molécula de hidrogênio (H₂): tratamento básico

🌀 Unidade 5: Momento Angular e Spin
• Momento angular de spin e funções de spin
• Adição de momento angular e esquemas de acoplamento
• Operadores de escada e sua ação sobre estados de momento angular
• Momento angular total e números quânticos
• Coeficientes de Clebsch-Gordan e acoplamento spin-órbita

⚡ Unidade 6: Métodos de Aproximação I: Princípio Variacional e Teoria de Perturbação
• Teorema variacional e funções de onda de teste
• Aplicações a sistemas atômicos e moleculares
• Escolha de funções de teste e parâmetros variacionais
• Teorema de Hellmann-Feynman
• Limitações e validade da teoria de perturbação

🧩 Unidade 7: Átomos com Muitos Elétrons e Correlação Eletrônica
• Princípio de Pauli e Slater Determinantes
• Troca eletrônica e correlação básica
• Orbitais de spin e antissimetrização
• Operador de Fock e seu significado físico
• Teorema de Koopmans e energias de ionização

🔬 Unidade 8: Teoria dos Orbitais Moleculares e Teoria da Ligação de Valência
• Aproximação de Born-Oppenheimer
• Fundamentos da teoria da ligação de valência
• Orbitais moleculares deslocalizados em sistemas conjugados
• Comparação entre as abordagens MO e BV para ligações químicas

📊 Unidade 9: Abordagens MO e BV para Sistemas Poliatômicos e com Elétrons π
• Construção de orbitais moleculares poliatômicos
• Teoria de Hückel para sistemas π e aromaticidade
• Conceitos de deslocalização e conjugação
• Ligação em sistemas alil e butadieno
• Cálculos de orbitais moleculares de Hückel (HMO)

📏 Unidade 10: Conjuntos de Base e Considerações Computacionais
• Tipos de funções de base: tipo Slater, Tipo Gaussiano
• Erro de superposição de conjuntos de base (BSSE) e completude
• Formalismo de Roothaan-Hall, métodos de convergência DIIS
• Conjuntos de base mínimos, de valência dividida e polarizados
• Funções Gaussianas contraídas e normalização

✨Este aplicativo foi inspirado pelos autores:
Donald A. McQuarrie, Ira N. Levine, Peter Atkins, Klaus Ruedenberg, Linus Pauling, Mark Tuckerman, Charles Kittel

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O que há de novo

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✨ What’s Inside:
✅ Comprehensive coverage of quantum chemistry principles applied to environmental systems, MCQs and Quizzes for test preqparation.

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