Por Maria Vitória Gomes Cardoso

A palavra simetria pode ser definida […], em uma linguagem artística, como a sensação de proporção e equilíbrio. A matemática define simetria, de forma mais precisa, como a invariância sobre transformações através de elementos de simetria, como um ponto ou uma linha, ou um plano. Um objeto é considerado simétrico se puderem ser realizadas transformações que movam partes dele e, ao final, ele permanecer inalterado, e é essa propriedade chamada de invariância. Desse modo, um grupo de simetria é um grupo que reúne todos os elementos que transformam um objeto, o qual se torna invariante a tais transformações.

É assim que a simetria é definida em Introdução à simetria molecular, livro da área de química recém-publicado pela Editora da Unicamp. Trata-se de uma obra que se esforça para didatizar e tornar acessível assuntos bastante complexos e fundamentais para a química, como a simetria molecular e a Teoria de Grupo. Com esse material, os estudantes da área e os entusiastas pelo assunto irão compreender melhor temáticas que por vezes parecem impossíveis de serem entendidas. 

Os autores, Guilherme de Souza Tavares de Morais e Regina Buffon, são formados em Química e doutores na área. Tavares tem experiência em química quântica teórica e computacional, tendo também um mestrado na área de Físico-Química e uma graduação em Física pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Enquanto Buffon estudou mais enfaticamente compostos organometálicos, tendo feito seu doutorado na Université Claude Bernard – Lyon I e sendo também professora associada aposentada da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

O livro está organizado em cinco capítulos, a fim de consolidar uma base sólida para a compreensão da Teoria de Grupo aplicada à simetria molecular. No capítulo inicial, os autores introduzem definições matemáticas e apresentam alguns exemplos concretos. No segundo capítulo, já há mais profundidade, com uma exploração maior dos elementos de simetria. No terceiro, há uma discussão abrangente sobre a representação de matriz e a construção de tabelas de caracteres para grupos de simetria de moléculas. Os dois últimos capítulos concentram-se na aplicação da simetria molecular na Espectroscopia Vibracional e na Teoria do Orbital Molecular. Uma característica excelente desse livro é que ele possui uma linguagem acessível, mas sem perder um nível de formalidade adequado ao público-alvo, garantindo, assim, a profundidade técnica da obra. 

A Teoria de Grupo, estudada no livro, é uma linguagem que descreve a formação de padrões de maneira bastante completa e, segundo os autores, ela é utilizada por matemáticos desde sua forma mais robusta até a aplicação em problemas científicos. O título conta com muitos exemplos que explicam melhor a teoria e, com ele, os autores procuram, desde o primeiro capítulo, familiarizar o leitor com operações de simetria sobre figuras geométricas. Para isso, o livro conta também com muitas imagens que auxiliam na compreensão do leitor. No entanto, em algumas partes, os autores optam por omitir as ilustrações, a fim de treinar a visão espacial do leitor, já que essa habilidade é de extrema importância para a aplicação da Teoria de Grupo na química. 

Outro ponto importante de Introdução à simetria molecular é a parte destinada a exercícios que está no final de cada capítulo, em que os leitores podem aplicar os conhecimentos aprendidos. Esses exercícios são úteis para, por exemplo, praticar as operações de simetria, que são as de identidade, rotação própria, reflexão, inversão e rotação imprópria. Na obra, cada uma dessas operações é explicada minuciosamente e praticada a partir dos exercícios. Para quem não estuda profundamente química, e é apenas um entusiasta do assunto, é interessante notar como alguns conceitos que aprendemos no ensino médio são aprofundados em nível de graduação, como, por exemplo, a geometria molecular ou então a questão da polaridade das moléculas.

No último capítulo, os autores explicam a Teoria do Orbital Molecular, que consiste na combinação de orbitais atômicos (regiões na eletrosfera do átomo em que é máxima a probabilidade de se encontrar o elétron) para construir orbitais moleculares. Segundo os autores, A Teoria do Orbital Molecular é muito utilizada para a explicação de propriedades moleculares, e muitos métodos quânticos utilizam-na. Nesse sentido, também é destacado no livro o aumento do uso de softwares de química quântica que realizam cálculos muito precisos de estrutura eletrônica e permitem a construção quantitativa dos orbitais moleculares.

Trata-se, assim, de um livro extremamente completo e didático, que consegue desenvolver detalhadamente o estudo da simetria molecular de uma forma didática e eficaz. Será um material de grande ajuda a todos os estudantes de química, sejam eles da graduação, da pós-graduação ou até apenas entusiastas apaixonados pela área. 

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