Moléculas con magnesio en el medio interestelar: estudio computacional de isómeros de MgCnH

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado se ha realizado un estudio computacional de la estructura y propiedades espectroscópicas de distintos isómeros de fórmula molecular MgCnH (n=1 6). Para ello se ha utilizado la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). En el estudio se ha aplicado la Teoría de Bader de Átomos en Moléculas (AIM) para el análisis de las interacciones de enlace en las moléculas más estables de cada uno de los sistemas estudiados En todos los sistemas con número impar de átomos de carbono la molécula más estable presenta un estado electrónico cuadruplete mientras que se han obtenido estados fundamentales dobletes cuando el número de átomos de carbono es par. De forma adicional, para los sistemas estudiados de mayor estabilidad se ha incluido un estudio de los parámetros espectroscópicos de mayor relevancia. Con el objeto de racionalizar los sistemas estudiados se ha realizado un análisis de la energía incremental del enlace. Este estudio ha puesto de manifiesto que los sistemas con un número par de átomos de carbono son más estables que los sistemas adyacentes con número impar de átomos de carbono. Esta característica permite explicar la detección de moléculas de formula MgCnH con número par de átomos de carbono. Cabe indicar que todos los sistemas estudiados presentan momentos dipolares lo suficientemente elevados como para permitir su caracterización mediante espectroscopia de microondas.

In this Final Degree Project, a computational study of the structure and spectroscopic properties of different isomers with the molecular formula MgCnH (n=1-6) has been carried out. For this, the Density Functional Theory (DFT) has been used. In the study, the Bader Theory of Atoms in Molecules (AIM) has been applied to the analysis of the bonding interactions in the most stable molecules of each of the systems studied. In all systems with an odd number of carbon atoms, the most stable molecule presents a quadruplet electronic state, while doublet fundamental states have been obtained when the number of carbon atoms is even. Additionally, for the studied systems with greater stability, a study of the most relevant spectroscopic parameters has been included. In order to rationalize the systems studied, an analysis of the incremental energy of the link has been carried out. This study has shown that systems with an even number of carbon atoms are more stable than adjacent systems with an odd number of carbon atoms. This characteristic explains the detection of molecules of the formula MgCnH with an even number of carbon atoms. It should be noted that all the systems studied have dipole moments high enough to allow their characterization by microwave spectroscopy.