Modelización molecular y química computacional en astroquímica: estructura y propiedades químicas de especies moleculares detectadas en el espacio

Abstract

En este trabajo se han estudiado, mediante técnicas computacionales, los isómeros más estables de las moléculas con fórmula química SiC2, SiC3 y SiC4, moléculas de interés por su importancia en la química relacionada con los granos de polvo en el medio interestelar. El estudio ha sido realizado mediante los programas GaussView y Gaussian 16W, utilizando como modelos teóricos la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y la metodología de los Orbitales Naturales de Enlaze (NBO). Se utilizaron tres funcionales distintos ωB97X-D, M06-2X y PW6B95D3 y un solo conjunto de bases la def2TZVPP. Este estudio ha permitido conocer cuáles eran las estructuras más estables, mediante los cálculos DFT, para cada molécula, siendo las cíclicas para SiC2 y SiC3 y lineal para SiC4. Al mismo tiempo se estudió la estructura electrónica aplicando la metodología NBO de cada estructura.In this work, the most stable isomers of the molecules with the chemical formulas SiC2, SiC3, and SiC4 have been studied using computational techniques. These molecules are of interest due to their importance in the chemistry related to dust grains in the interstellar medium. The study was carried out using the GaussView and Gaussian 16W programs, employing Density Functional Theory (DFT) and the Natural Bond Orbital (NBO) methodology as theoretical models. Three different functionals ωB97X-D, M06-2X, and PW6B95D3 were used along with a single basis set, def2TZVPP. This study made it possible to determine the most stable structures for each molecule using DFT calculations, revealing cyclic structures for SiC2 and SiC3, and a linear structure for SiC4. Additionally, the electronic structure of each configuration was examined using the NBO methodology.