Nesta disserta¸ca˜o sera´ abordada a distribui¸ca˜o de esp´ecies de CO2, carbonato e bicarbonato, na superf´ıcie molecular aquosa para diferentes n´ıveis de acidez do meio atrav´es da espectroscopia de  fotoel´etron  (XPS)  usando  a  t´ecnica  de  microjato.   Para  a  compara¸ca˜o  com  a  distribuic¸˜ao destas esp´ecies no corpo da solu¸c˜ao um experimento de ressonaˆncia magn´etica nuclear (RNM) foi realizado nas mesmas amostras do experimento anterior.  Estes s˜ao os primeiros resultados obtidos pelo Grupo de Nanossistemas Dilu´ıdos da Universidade Estadual de Campinas (GND

- Unicamp) em conjunto com outros pesquisadores.

Pela primeira vez foi realizado um estudo das mol´eculas de bicarbonato e carbonato, prove- nientes da reac¸˜ao de deprotona¸c˜ao do a´cido carbˆonico na superfcie aquosa.  Foram preparadas 5 amostras de carbonato de so´dio a 0.5M em diferentes pHs que foram utilizadas para realizar o  experimento  de XPS.  Nestes 5  espectros de C1s foi  observado  a  presen¸ca  das trˆes mol´eculas na  solu¸ca˜o,  sendo  o  deslocamento  qu´ımico  entre  carbonato  e  bicarbonato  suficiente  para  fazer uma identifica¸ca˜o de cada pico no espectro.  A ana´lise dos espectros de XPS mostrou a varia¸ca˜o da  concentra¸c˜ao  das  mol´eculas  em  fun¸c˜ao  da  acidez  da  solu¸ca˜o.  Foram  observados  diferen¸cas significativas  principalmente  para  pHs  mais  altos  em  rela¸c˜ao  aquelas  encontradas  para  o  in- terior  do  l´ıquido.   Os  dados  foram  ajustados  com  o  modelo  de  enriquecimento  da  superf´ıcie, proposto  em  um  trabalho  na  literatura.   A  partir  deste  ajuste,  foi  constatado  que  a  esp´ecie duplamente deprotonada ´e menos propensa a se concentrar na superf´ıcie do que a esp´ecie com deprotona¸ca˜o  simples.   Ambas  tem  sua  concentra¸ca˜o  reduzida  na  superf´cie  em  rela¸ca˜o  ao  in- terior  da  solu¸ca˜o.  Os  dados  tamb´em  foram  ajustados  com  um  novo  modelo  proposto  baseado no  modelo  de  Langmuir.   A  partir  deste  ajuste  ´e  poss´ıvel  obter  a  energia  livre  de  Gibbs  na superf´ıcie  que  se  comparou  positivamente  com  o  modelo  de  enriquecimento.  Esta  nova  forma de tratamento dos dados pode ser aplicada a outras mol´eculas sendo portanto de interesse mais geral.

Tamb´em  foi  realizado  um  estudo  sobre  a  distribui¸ca˜o  das  mesmas  esp´ecies  no  corpo  do

l´ıquido usando RMN, que  uma t´ecnica experimental sens´ıvel ao interior da solu¸ca˜o.  As amostras utilizadas s˜ao as mesmas do experimento de XPS sendo que cinco medidas de carbono 13 foram feitas a temperatura ambiente.  Com base no deslocamento qum´ ico dos picos ´e poss´ıvel obter a concentrac¸˜ao  das  esp´ecies  em  fun¸ca˜o  da  acidez  do  corpo  da  solu¸ca˜o.  A  equa¸ca˜o  de  Hendersen Hasselbalch que descreve o comportamento das reac¸˜oes de a´cido e base para o corpo da solu¸ca˜o foi escolhida para fazer o ajuste destes dados.

Por  fim,  analisando  as  diferen¸cas  encontradas  entre  os  resultados  experimentais  e  seus  re- spectivos ajustes dos dois experimentos foi constatado que as duas mol´eculas apresentam con- centrac¸˜oes e dinaˆmicas diferentes na superf´ıcie e no interior.

Com bases nos resultados obtidos foi discutido na tese que ´e poss´ıvel prever que a adsor¸ca˜o de CO2 em solu¸co˜es aquosas tende a ser maior do que aquela prevista por modelos baseados na concentrac¸˜ao  do  interior  da  solu¸c˜ao.  Este  fato  tra´s  consequˆencias  em  rela¸ca˜o  `a  urgˆencia  de  se acelerar a¸co˜es para mitigar o aumento da presen¸ca de CO2 na atmosfera tendo em vista reduzir o aparecimento da chuva a´cida e acidifica¸ca˜o dos oceanos.