Elemi reakciók dinamikájának és kinetikájának elméleti vizsgálata = Theoretical studies of the dynamics and kinetics of elementary reactions

Lendvay, György and Bencsura, Ákos and Bene, Erika (2009) Elemi reakciók dinamikájának és kinetikájának elméleti vizsgálata = Theoretical studies of the dynamics and kinetics of elementary reactions. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 49257_ZJ1.pdf Download (127kB)

Abstract

Elemi kémiai reakciók dinamikáját tanulmányoztuk kváziklasszikus trajektória módszerrel. Főbb eredményeink a következők: 1. Direkt dinamikai úton megállapítottuk, hogy a metán és H atom reakciójában a nagy ütközési paraméterrel induló ütközések dominálnak és határozzák meg a termékeknek a kísérletekben megfigyelt szórási szög szerinti eloszlását; 2. a triplett oxigénatom és etén reakciójában a termékek kb. fele nemadiabatikus átmenet következtében szingulett állapotban képződik; 3. az O + O2 és a H + O2 reakcióban keletkező komplex élettartam-eloszlása nem exponenciális, egyik reakció sem írható le statisztikus reakciókinetikai elméletekkel; 4. a H + O2 reakció sebességét jelentősen megnöveli az O2 molekula rotációs gerjesztése; 5. a H + HX(v) (X=F,Cl) reakcióban nagy rezgési gerjesztettség esetén a reaktív hatáskeresztmetszet divergál a reaktánsok relatív kinetikus energiájának csökkenésével, amit a HX rotációs gerjesztése megakadályoz. Nagy rezgési kvantumszám esetén a reakció negatív aktiválási energiával jellemezhető. Alacsony ütközési energiáknál a reakcióban jelentős a "roaming atom" mechanizmus szerepe. Meghatároztuk és jellemeztük az acetonilgyök + O2, a CH3OOH + OH, a C6H5SO3H + OH és a triplett (C6H5)2CO + (CH3)2CHOH reakciók potenciálfelületének stacionárius pontjait. | Dynamics of elementary chemical reactions were studied in quasiclassical trajectory calculations. The main conclusions are: 1. using the direct dynamics method we found that in the reaction of methane and H atoms the large impact parameter collisions play a dominant role and determine the shape of the experimentally observed product angular distribution. 2. Using the trajectory surface hopping method we established that in the reaction of triplet oxygen atoms with ethene, about 50% of the products correlate with the singlet reactant because of nonadiabatic transitions. 3. In the O + O2 and H + O2 reactions the lifetime distribution of the complex formed initially is not exponential, these two reactions can not be described by statistical theories. 4. The rate of the H + O2 reaction is the significantly enhanced by rotational excitation of the O2 molecule. 5. In the H + HX reactions (X=F, Cl) at large reactant vibrational excitation the reactive cross section diverges as the initial collision energy tends to zero. Rotational excitation of the HX reactant prevents the divergence of cross sections. The reaction is characterized by negative activation energy if the reactant vibrational excitation is large. At low collision energies the 'roaming atom' mechanism plays a significant role. We have determined and characterized the stationary points on the potential surfaces of the following reactions: acetonyl + O2; CH3OOH + OH; C6H5SO3H + OH; (C6H5)2CO(triplet) + (CH3)2CHOH.

Actions (login required)

Edit Item