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Neste trabalho de tese é apresentado um novo tipo de espectroscopia - a espectroscopia pump-probe de IV+raios-X - com resolução temporal que permite o acompanhamento do movimento dos núcleos durante uma reação química ocorrendo na região dos raios-X macios. A espectroscopia pump-probe de IV+raios-X faz uso do conjunto de pulsospump (bombeador) e probe (de sonda) com tempos de duração da ordem de femtosegundos, onde, primeiramente, o pulso pump de IV excita vibracionalmente o sistema molecular, criando um pacote de onda nuclear que propaga na superfície de energia potencial do estado eletrônico fundamental. Em seguida, para certos tempos deatraso a contar da incidência do pulso IV, um pulso de raios-X promove o pacote de onda para um certo ponto da superfície de energia potencial do estado eletrônico excitado/ionizado de camada interna. O esquema pump-probe desta nova técnica espectroscópica apresentada, permite que os espectros pump-probe de IV+RX sejamdependentes do tempo de atraso entre os pulsos de IV e raios-X, intensidade e fase daradiação IV coerente e duração dos pulsos pump e probe.A análise ampla da física decorrente da interação dos raios-X com um sistema molecular governado por um laser de IV, bem como o desenvolvimento da teoria que descreve a espectroscopia pump-probe de IV+RX constituem procedimentosnecessários à identificação das possíveis aplicações desta técnica espectroscópica.O trabalho de tese presente inclui o desenvolvimento teórico da espectroscopia pump-probe de IV+RX, bem como as simulações numéricas de aplicações a estudos de propriedades moleculares através do acompanhamento da dinâmica dos átomos de umamolécula durante uma reação fotoquímica. Os diferentes aspectos físicos que podem ser extraídos deste novo tipo de espectroscopia são estudados detalhadamente para amolécula do mon\'oxido de nitrogênio. Nesta tese são apresentadas duas aplicações da espectroscopia pump-probe de IV+RX nos estudos da dinâmica de transferência depróton no dímero de água e na glioxalmonoxima. Na glioxalmonoxima, a transferência do próton intramolecular é acompanhada pelo acoplamento vibrônico entre dois estados ionizados de camada interna O(1s-1).